發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程課件

發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程課件2023-2026ONEKEEPVIEWREPORTING目錄CATALOGUE發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程簡(jiǎn)介發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程的優(yōu)化與改進(jìn)建議發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程簡(jiǎn)介PART01換氣過(guò)程是指發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣過(guò)程中，將空氣或混合氣吸入氣缸，并將燃燒后產(chǎn)生的廢氣從氣缸內(nèi)排出的過(guò)程。換氣過(guò)程的順暢與否直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和效率，如果換氣受阻，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、燃油經(jīng)濟(jì)性變差、排放增加等問(wèn)題。換氣過(guò)程的定義與重要性重要性定義自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)依靠活塞下行產(chǎn)生的負(fù)壓吸入空氣，不需經(jīng)過(guò)增壓器，換氣過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。自然吸氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)渦輪增壓器提高進(jìn)氣壓力，以增加進(jìn)氣量，換氣過(guò)程中需要克服增壓帶來(lái)的阻力。渦輪增壓機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)械方式提高進(jìn)氣壓力，通常在低轉(zhuǎn)速下提供較好的動(dòng)力響應(yīng)，但高速時(shí)可能產(chǎn)生較大的噪聲和阻力。機(jī)械增壓換氣過(guò)程的分類(lèi)換氣過(guò)程的原理在進(jìn)氣沖程中，活塞下行，進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，空氣或混合氣進(jìn)入氣缸。在壓縮沖程中，活塞上行，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)關(guān)閉，空氣或混合氣被壓縮。在點(diǎn)火做功沖程中，火花塞點(diǎn)燃?jí)嚎s的混合氣，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動(dòng)活塞下行。在排氣沖程中，活塞上行，排氣門(mén)打開(kāi)，廢氣被排出氣缸。進(jìn)氣過(guò)程壓縮過(guò)程做功過(guò)程排氣過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣過(guò)程PART02進(jìn)氣門(mén)在活塞到達(dá)下止點(diǎn)前開(kāi)始開(kāi)啟，以充分利用進(jìn)氣慣性增加進(jìn)氣量。進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)刻進(jìn)氣門(mén)在活塞到達(dá)上止點(diǎn)后關(guān)閉，確保足夠的氣體在缸內(nèi)壓縮。進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)刻進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)刻根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度調(diào)節(jié)進(jìn)氣歧管溫度，以改善發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)性能。溫度調(diào)節(jié)閥在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常工作溫度時(shí)，將熱空氣引入進(jìn)氣歧管，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。熱空氣旁通閥進(jìn)氣歧管的溫度控制節(jié)氣門(mén)通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度來(lái)控制進(jìn)氣歧管壓力，以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的需求。真空度調(diào)節(jié)器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)進(jìn)氣歧管真空度，以改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能。進(jìn)氣歧管的壓力控制空氣濾清器過(guò)濾進(jìn)入進(jìn)氣歧管的空氣，減少雜質(zhì)和灰塵對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的損害。流量計(jì)測(cè)量進(jìn)入進(jìn)氣歧管的空氣流量，為發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)提供重要參數(shù)。進(jìn)氣歧管的流量控制發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮過(guò)程PART03壓縮過(guò)程是指將空氣或混合氣壓縮，使其體積減小，壓力和溫度升高的過(guò)程。在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，壓縮過(guò)程通常在活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中完成。壓縮過(guò)程中，活塞向上運(yùn)動(dòng)，使氣缸內(nèi)的氣體受到壓縮，壓力和溫度逐漸升高。壓縮過(guò)程的原理壓縮比是指氣缸內(nèi)被壓縮氣體的最大容積與氣缸內(nèi)活塞處于上止點(diǎn)時(shí)容積的比值。壓縮比的大小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和效率有很大的影響。壓縮比過(guò)小會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足，過(guò)大則可能導(dǎo)致爆燃和不正常燃燒。壓縮比的計(jì)算03氣缸的密封性氣缸的密封性越好，壓縮時(shí)氣體的泄漏越少，壓縮壓力和溫度就越高。01進(jìn)入氣缸的空氣量進(jìn)入氣缸的空氣量越多，壓縮時(shí)所需要做的功就越多，溫度和壓力也就越高。02發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，活塞運(yùn)動(dòng)越快，壓縮過(guò)程的時(shí)間就越短，溫度和壓力的升高也就越有限。壓縮過(guò)程的影響因素發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程PART04123燃燒是燃料與氧氣之間的高溫化學(xué)反應(yīng)，釋放出能量。燃燒反應(yīng)包括進(jìn)氣、壓縮、點(diǎn)火、燃燒和排氣五個(gè)階段。燃燒過(guò)程以汽油為例，其化學(xué)反應(yīng)式為CnHm+(n+m/4)O2→nCO2+m/2H2O。化學(xué)反應(yīng)式燃燒過(guò)程的原理為了促進(jìn)混合氣均勻分布和火焰?zhèn)鞑?，燃燒室通常設(shè)計(jì)成渦流形狀。形狀設(shè)計(jì)材料選擇緊湊性燃燒室的內(nèi)壁材料應(yīng)耐高溫、耐腐蝕，以提高使用壽命。為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊性，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室設(shè)計(jì)趨向于小型化。030201燃燒室的設(shè)計(jì)混合氣的濃度和均勻性直接影響燃燒效率，過(guò)濃或過(guò)稀的混合氣都會(huì)降低燃燒效率。混合氣質(zhì)量點(diǎn)火時(shí)間過(guò)早或過(guò)晚都會(huì)影響混合氣的燃燒效果，進(jìn)而影響燃燒效率。點(diǎn)火時(shí)間壓縮比的高低對(duì)混合氣的壓縮程度和點(diǎn)火性能有直接影響，進(jìn)而影響燃燒效率。壓縮比燃燒效率的影響因素發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣過(guò)程PART05排氣門(mén)開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)刻排氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)刻隨著活塞到達(dá)上止點(diǎn)，氣缸內(nèi)的壓力達(dá)到最高點(diǎn)，此時(shí)排氣門(mén)開(kāi)啟，廢氣開(kāi)始排出。排氣門(mén)關(guān)閉時(shí)刻隨著活塞下行，氣缸內(nèi)壓力降低，當(dāng)壓力低于排氣門(mén)內(nèi)外壓力差時(shí)，排氣門(mén)關(guān)閉。消音器設(shè)計(jì)在排氣管中加入消音器，減少發(fā)動(dòng)機(jī)噪音，提高乘坐舒適性。催化轉(zhuǎn)化器在排氣管中加入催化轉(zhuǎn)化器，降低廢氣中的有害物質(zhì)含量，滿(mǎn)足環(huán)保要求。排氣管長(zhǎng)度與直徑根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)性能和車(chē)型需求，合理設(shè)計(jì)排氣管長(zhǎng)度和直徑，以?xún)?yōu)化排氣效果。排氣管的設(shè)計(jì)與優(yōu)化EGR閥的控制EGR閥根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和ECU指令，控制進(jìn)入進(jìn)氣歧管的廢氣量。廢氣的再循環(huán)部分廢氣在進(jìn)氣歧管中被吸入氣缸，與新鮮空氣混合后再次燃燒，降低燃燒溫度，減少氮氧化物的生成。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）的工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程的優(yōu)化與改進(jìn)建議PART06使用高性能空氣濾清器減少進(jìn)氣系統(tǒng)阻力，提高進(jìn)氣純凈度。合理調(diào)整點(diǎn)火和噴油正時(shí)確保發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳時(shí)刻吸入新鮮空氣。優(yōu)化進(jìn)氣道設(shè)計(jì)減少進(jìn)氣阻力，提高進(jìn)氣流量和壓力。提高進(jìn)氣效率的措施優(yōu)化活塞和氣缸壁設(shè)計(jì)減少摩擦和泄露，提高壓縮效率。使用高壓縮比活塞材料提高壓縮比，增加燃燒效率。定期檢查和調(diào)整氣門(mén)間隙確保氣門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密，減少氣體泄露。提高壓縮效率的措施精確控制燃油噴射量和時(shí)間，提高燃油與空氣混合效果。使用高性能燃油噴射系統(tǒng)提高點(diǎn)