發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程

1、 第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程了解：二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程。理解：配氣相位，充氣效率和影響因素。掌握：四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程。換氣過程是排氣過程和進(jìn)氣過程的通稱，包括從排氣門開啟直到進(jìn)氣門關(guān)閉的整個(gè)時(shí)期，約占380450°曲軸轉(zhuǎn)角。 換氣過程的任務(wù)是將缸內(nèi)空氣排出干凈,并充入盡量新鮮沖量. 第一節(jié) 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程一、 換氣過程（一） 排氣階段自由排氣階段從排氣門打開到汽缸壓力接近于排氣管壓力。 一開始，排氣的流動(dòng)處于超臨界狀態(tài)，最小截面處氣體以音速流動(dòng)，其供氣量與排氣門前后的壓差無關(guān)，只決定于氣門的開啟面積和氣體的狀態(tài)。隨著活塞的推移，當(dāng)氣體以亞臨界狀態(tài)流動(dòng)時(shí)，排出的廢氣量由氣缸內(nèi)

2、與排氣管內(nèi)的壓力差決定。自由排氣階段，雖然占整個(gè)排氣時(shí)間雖短,但廢氣流速很高,廢氣排出量占60以上。 從排氣門打開到活塞行至下止點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角為排氣提前角（40- 80°）。2強(qiáng)制排氣階段從缸內(nèi)壓力接近排氣管壓力到活塞于上止點(diǎn)。3、慣性排氣階段 從活塞于上止點(diǎn)到排氣門關(guān)閉 從活塞于上止點(diǎn)到排氣門關(guān)閉的曲軸轉(zhuǎn)角為排氣滯后角。（二）進(jìn)氣過程1、 準(zhǔn)備進(jìn)氣階段 從進(jìn)氣門打開到活塞于上止點(diǎn) 從進(jìn)氣門打開到活塞于上止點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角為進(jìn)氣提前角(10-30°)2正常進(jìn)氣階段 從活塞于上止點(diǎn)到下止點(diǎn)3、慣性進(jìn)氣階段 從活塞于下止點(diǎn)到進(jìn)氣門關(guān)。 從下止點(diǎn)到進(jìn)氣門完全關(guān)閉時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角為進(jìn)氣滯后角

3、（4080°）（三）氣門重疊角 在上止點(diǎn)附近進(jìn)、排氣門同時(shí)開啟的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角。 非增壓進(jìn)排氣門重疊角一般為20-60°,增壓柴油機(jī),因其進(jìn)氣壓力高,故需較大的氣門重疊角,一般為80-160°.此時(shí)總有一定數(shù)量的新鮮充量直接掃過燃燒室,幫助清除廢氣后進(jìn)入排氣管,稱為燃燒室掃氣過程.二、換氣損失排氣損失提前排氣損失：排氣門提前打開引起的損失。 強(qiáng)制排氣損失y：活塞上行強(qiáng)制推出廢氣的損失。 隨著排氣提前角的增大,膨脹損失增加,推出損失減小,所以適當(dāng)?shù)呐艢馓崆敖菓?yīng)使兩者之和最小。 2、進(jìn)氣損失x進(jìn)氣系統(tǒng)阻力所引起的損失。 換氣損失排氣損失+進(jìn)氣損失+ y+ x。

4、實(shí)際示功圖中,把（x+y-d）泵氣損失,歸到機(jī)械損失中，把、d方入指示效率中考慮。第二節(jié) 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣系數(shù)一、充氣系數(shù)每循環(huán)實(shí)際新鮮充氣量與在進(jìn)氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮充氣量0之比。用v表示。v/o對(duì)非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣狀態(tài)指空氣濾清器后進(jìn)氣管內(nèi)的氣體狀態(tài)，近似于大氣狀態(tài)。oPoVh/RTo a+r + r.（1+r）a/1+r1/1+r . PaVa/ RTar殘余廢氣系數(shù)，指每循環(huán)氣缸內(nèi)的廢氣質(zhì)量r與新鮮氣體的質(zhì)量之比值。rr/v 1/（1+r）·/(-1) ·Pa/Po·To/Ta二、v與Pe、Ne的關(guān)系1、 Pe We/ Vh Q1e/ Vh g

5、 Hu·e/ Vh G/LO · Hue/ Vh G0v/LO · Hue/LO Vh P0 Vh/RT0 · vHue/LO Vh P0/RT0 ·Huve/LO K ·1/·ve K·1/·vim2、 NePe ·Vh·n i /30 NeK1·1/· vim·n3、由于Pe正比于Me MeK2·1/·ve K2·1/·vmI三、影響充氣系數(shù)的因素1、壓縮比 Pa v2、進(jìn)氣終了狀態(tài)Pa vTa v3、殘余廢氣系

6、數(shù)r rv4、大氣狀態(tài) Po Pa Pa/ Po變化不大 v變化不大 To Ta To/Ta 變化不大 v變化不大 但是，由于PoTo使G故發(fā)動(dòng)機(jī)沒勁。5、轉(zhuǎn)速nn流速流動(dòng)阻力pav 6、負(fù)荷汽油機(jī)（量調(diào)節(jié)）負(fù)荷 進(jìn)氣阻力 v柴油機(jī)（質(zhì)調(diào)節(jié)）負(fù)荷 進(jìn)氣阻力變化不大 v變化不大。7、配氣相位 n慣性進(jìn)氣滯后角不足，慣性未被利用n慣性進(jìn)氣滯后角有余，新氣易倒流進(jìn)氣滯后角獲最大v的轉(zhuǎn)速提高四、提高充氣系數(shù)的措施1、減小進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力 Pa v（1）減小空濾器的阻力設(shè)計(jì)低阻高效，使用保養(yǎng)清潔。（2）減小化油器的阻力化油器喉管的阻力，取消化油器，采用汽油噴射。（3）減小進(jìn)氣管、道的阻力汽油機(jī)歧管矩形斷面小流速快汽化好阻力大柴油機(jī)歧管圓形斷面大流速慢汽化差阻力小設(shè)計(jì)合理選擇斷面，彎少避免突變。使用清除積炭、安裝正確、保持暢通。（4）減小進(jìn)氣門的阻力增大進(jìn)氣門直徑增加進(jìn)氣門數(shù)目增加進(jìn)氣門升程改善氣門頭與桿的過渡形狀2、減小排氣系統(tǒng)的阻力使用清除積炭、安裝正確、保持暢通。3、合理進(jìn)氣予熱 柴油機(jī)進(jìn)、排氣管分兩側(cè)布置4、合理配氣相位進(jìn)氣遲閉角5、可變進(jìn)氣系統(tǒng)可變配氣相位 低速，進(jìn)氣滯后角小防止新氣倒流 高速，進(jìn)氣滯后角大充分利用氣體流動(dòng)慣性可變進(jìn)氣管道