发动机原理——第二章 发动机的换气过程汇总

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发动机原理与汽车理论第2章发动机的换气过程.ppt

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结论
结论
进气终了压力提高,充气效率提高。 进气终了温度提高,充气效率下降。 排气终了压力提高,充气效率下降。 排气终了温度变化对充气效率影响不大。 大气压力降低、大气温度升高,充气效率提
高。 压缩比提高,充气效率提高。 配气相位:进、排气迟后角过大或过小,充
气效率降低。
二、残余废气系数的影响因素
容积一定时,充气效率越高,说明进气越充分,
每循环的实际充量越多,发动机的动力性好。
第二节 影响换气过程的因素
一、影响充气效率的因素 二、影响残余废气系数的因素
一、影响充气效率的因素
v
ma mr m0
1 T0
1 p0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
pa
Ta
pr Tr
1.进气终了的压力和温度 2.排气终了的压力和温度 3.大气压力和温度 4.压缩比 5.配气相位
一、换气过程
四冲程发动机的换气过程是指上一循环排气 门开启到下一循环进气门完全关闭的整个过 程。
换气过程分为自由排气、强制排气和进气过 程三个阶段 。
自由排气 强制排气 进气、扫气
换气过程
自由排气
自由排气阶段:从排气门开启,到汽缸内压力接近排气管 内压力这段时间 。
1.超临界状态 排气量只取决于排气门的开度、气体状态等,与排气门
前后的压力差无关。 2.亚临界状态 排气量只取决于排气门的开度和排气门前后的压力差。
排出的废气量可达排气总量的60%以上。 排气门应该在活塞到达下止点前提前开启(减小排气阻 力)。
强制排气
强制排气阶段:自由排气阶段结束后,汽缸内的 废气被上行的活塞强制推出,直到排气门关闭。 废气的流动状态仍处于亚临界状态。 排气门应该在活塞到达上止点后不久才关闭(减 少残余废气量和减小排气阻力)。

发动机原理-第二章 发动机的换气过程

发动机原理-第二章 发动机的换气过程

第二章 发动机的换气过程一。

五个角度:1.进气提前角α:从进气门打开到上止点这段曲轴转角(0~40 oCA)。

目的:活塞下行时有足够大的开启面积,新鲜工质可以顺利流入气缸。

2.进气门迟闭角β:从下止点到进气门关闭(40~70 oCA) 。

目的:利用高速气流的惯性,在下止点后继续充气,以增加进气量。

3.排气提前角γ:从排气门开启到活塞行至下止点所对应的曲轴转角称为,一般为30º~80ºCA。

目的:①在活塞上行时排气门有足够大的开启面积;②减小活塞上行时的阻力。

4.排气迟闭角δ:从上止点到排气门完全关闭这段曲轴转角(10~350CA ) 目的:利用高速气流的惯性排除废气。

.5.叠开角:进、排气门同时开启时对应的曲轴转角,一般为20º~80º曲轴转角。

在增压发动机可达80º~160º的曲轴转角。

因其进气压力高。

目的:由于进气管、气缸、排气管互相连通,可以利用气流的压差、惯性或进、排气管压力波的帮助,清除残余废气,增加进气量,降低高温零件的温度,但注意不应产生废气倒流现象。

二,换气过程:⑴自由排气阶段:排气门开启到气缸压力接近了排气管压力的这一时期 ⑵超临界状态: 排气门开启时,气缸内废气压力较高(0.2~0.5Mpa ), 通过排气门口废气的流速等于该状态下的音速(m/s )在超临界排气时期①废气流量与排气管内压力pr 无关,只与气缸内的气体状态及气门开启截面积有关②因排气流速甚高,在排气过程中伴有刺耳的噪声,所以排气系统必须装有消声器。

⑶亚临界状态:当时,排气流动转入亚临界状态,废气流速降低,产生的噪音较小。

特征:排出的废气量决定于气缸内及排气管内的压力差。

压力差越大排出废气越多。

当到某一时刻 ,自由排气阶段结束(一般下止点后10º~30º曲轴转角)。

此阶段虽然历程很短,但因排气流速甚高,排出废气量达60%以上。

⑷高速发动机:高速发动机其排气提前角要大一些:在自由排气阶段中,排出的废气量与发动机转速无关。

第二章 发动机的换气过程

第二章 发动机的换气过程

原理。
件(如排气门)热负荷低。
重叠角过大,气门易碰活塞, 使得活塞上气门凹坑过深,破坏
了进气涡流和燃烧,同时加重增
压器的负担。
排气迟闭
排气提前
四冲程发动机配气相位
一般柴油机为20~50 °CA,增压柴油机为80 °~50 °CA 。
3)重叠角对汽油机的影响: 大多数汽油机吸入的新鲜工质是可燃混合气,过大重叠
塞下行时气门具有较大的流通截
面积(一般提前角为10°~
40°CA)。 2)进气门迟闭: 充分利用气
进气门开
流惯性继续充气(一般迟闭角为
40°~ 70°CA)。
迟闭角
进气门提前与迟闭
3)迟闭角的选择: (1)转速升高,气流惯性大, 迟闭角也应增大;
进气提前
排气迟闭
(2)迟闭角不宜过大,否则
低速时部分新鲜工质会被压出气 缸,不仅影响发动机动力性,柴 油机还会因此起动困难。
门升程,实现快速开与闭。
4)改善气道动力性:光滑壁面、圆弧过度、并使气门 升起后远离壁面。 5)高速柴油机采用较小的S/D。

2、进气终了气体温度 Ta : Ta 越大,气体密度越小,
充量系数也越小(增压发动机进气中冷)。
3、残余废气系数γ: 残余废气越多,充量系数也就越小; 同时,废气越多,还会使燃烧恶化,降低发动机的经济性和 排放性。 排气系统阻力越大、排气终了压力也越大,残余废气 量也就越多。但是,适当量的残余废气可以改善发动机的 排放性能。 4、压缩比 c: 压缩比大,余隙相对容积减少,废气残余 量就减少,充量增大。 5、合适的配气相位
二、废气残余系数γ:
定义: 进气过程结束时气缸内残余废气质量与进入气缸 的新鲜空气质量之比。

发动机原理发动机的换气过程

发动机原理发动机的换气过程

发动机原理发动机的换气过程发动机的换气过程是指在内燃机的工作循环中,利用活塞一上一下的往复运动,通过进气、压缩、燃烧和排气四个过程,完成混合气体的吸入、压缩和燃烧排出废气的过程。

下面我们将详细阐述发动机的换气过程,包括四个过程的具体操作:1. 进气过程(Induction Process)进气过程是指活塞内运动时,下行的活塞在气门开启的情况下,通过诱导系统将混合气体吸入燃烧室的过程。

进气过程中,活塞下行,曲轴带动气门运动机构打开进气气门(一般为吸气门),同时缸内压力降低,外界气体通过进气道和空气滤清器进入缸内,与燃油形成可燃混合物。

压缩过程是指活塞内运动时,上行的活塞在气门关闭的情况下,将混合气体压缩至高压的过程。

压缩过程中,活塞上行,压缩混合气体使其体积减小,从而增大混合气体的压力和密度。

这个过程中,活塞上方的火花塞会产生高压电火花,将压缩的混合气体点燃,形成爆震燃烧。

燃烧过程是指在压缩后的混合气体中,由于点燃火花的作用,混合气体发生爆炸燃烧所产生的高温高压气体。

燃烧过程中,经过压缩后的混合气体在火花塞的火花点燃下,迅速发生燃烧,产生高温和高压气体。

高温气体的体积膨胀迅速,推动活塞下行,同时驱动曲轴旋转,在连杆机构的作用下将活塞机械能转化为输出功。

4. 排气过程(Exhaust Process)排气过程是指活塞向上运动时,废气在气门开启的情况下,从燃烧室中排出的过程。

排气过程中,活塞上行,鞘管运动机构打开排气气门,废气被排出燃烧室,通过排气系统最终排出发动机。

总结:发动机的换气过程是通过进气、压缩、燃烧和排气过程,将可燃混合物吸入、压缩、燃烧、排出的过程。

进气过程中,混合气体通过进气道进入缸内;压缩过程中,混合气体被压缩至高压;燃烧过程中,可燃混合物被点燃形成高压气体;排气过程中,废气通过排气系统排出发动机。

通过这一连续的工作过程,发动机将化学能转化为机械能,推动车辆的运动。

第2章 发动机的换气过程(2)

第2章 发动机的换气过程(2)
对柴油机,负荷调节方式为“质调节”,没 有节气门,负荷变化与节流损失关系不大, pa 基 本不变,在不考虑负荷增加引起Ta升高的前提下, 充气效率v 也不变。 但是,实际上,所有发动机都会因为负荷增 加使得Ta升高,导致充气效率v下降。
第二章 发动机的换气过程
—— 减少进、排气系统阻力
2.4
减少进、排气系统阻力
2.3
四行程发动机的充气效率 式中
Vc + Vs' Vc + Vs ;
2.3.2 充气效率v的表达式

mr vVs r s
进气门迟闭影响系数; 残余废气系数 压缩比
pa、 Ta 进气终了时气体压力和温度
ps 、 Ts 进气状态下气体压力和温度
第二章 发动机的换气过程
—— 四行程发动机的充气效率
2.3
四行程发动机的充气效率 1、进气系统阻力△ pa 进气终了压力pa为 pa = ps — △ pa
2.3.2 充气效率v的影响因素
△ pa 为进气系统气体流动阻力 由充气效率v的表达式可知, △ pa 越低, pa 越高,充气效率v越高。
第二章 发动机的换气过程
—— 四行程发动机的充气效率
第二章 发动机的换气过程
—— 四行程发动机的充气效率
2.3
四行程发动机的充气效率 5、压缩比
2.3.2 充气效率v的影响因素
由充气效率v的表达式可知,单独看压缩 比 提高,则充气效率v 有所下降;但压缩比 提高,残余废气系数 减小。 压缩比 对充气效率v 影响不大,提高压 缩比 ,充气效率v 略微提高。
2.4
减少进、排气系统阻力
2.4.1 减小气门处的流动损失 进气马赫数 Ma 反映气体流动和气门结构 尺寸的关系,对充气效率有重要的影响。 根据一系列试验可知,在正常的配气定时 条件下,当超过一定数值时,大约在0.5左右, 充气效率急剧下降。因此在最高转速时应控制 Ma不超过一定数值。

第二章 发动机的换气过程

第二章  发动机的换气过程
2. 高速时应具有最大的气门升 程和进气门迟闭角,减小流 动阻力,提高充量系数,满 足发动机高速时的要求。
3. 进气门从开启到关闭的进 气持续角也进行相应的调整。
第二章 发动机的换气过程
可变气门正时(VVT )
Pe
Tτq
优点:根据实现机构的不同,采用VVT技术可以使得发动机的 低速转矩得到大幅度的提高。
第二章 发动机的换气过程
膨胀损失
从排气门提前开启到下止点这一时期,由于提前 排气造成了缸内压力下降,使膨胀功减少.
自然吸气
增压
第二章 发动机的换气过程
推出功损失
活塞由下止点向上止点的强制排气行程所消耗的功。
自然吸气
增压
第二章 发动机的换气过程
排气损失
膨胀损失和推出损失二者之和。
第二章 发动机的换气过程
所以 n pr c (影响较小)
4、排气终了温度 Tr
Tr c
,是粗略的。还有许多因 素未予考虑。如:压力升高比,绝热指数k,热传输和过 量空气系数等。

第二章 发动机的换气过程
第三节 提高发动机充量系数的措施
排气提前角
定义
排气门在膨胀冲程到达下止 点前的某一曲轴转角位置提前 开启的角度。
作用
排气阀升程
增加排气流通面积(时面值or角面值), 减少排气冲程所消耗的活塞推出功。
第二章 发动机的换气过程
排气门迟闭角 定义 排气门在上止点后关闭的角度。 作用
1,避免因排气流动截面积过早减小而造成的排气阻力的 增加,使缸内的残余废气量增加。
(2)负荷 汽油机:负荷 节气门开度 (质调节)
pa pa c
柴油机:负荷 循环供油量 (量调节)(与 pa

发动机换气过程范文

发动机换气过程范文

发动机换气过程范文
1、进气:进气是发动机换气过程的第一个步骤,是将新鲜的空气从
空气滤清器抽入发动机的过程。

一般来说,发动机的进气量受到涡轮增压
和自然吸气的控制,进气的氧气浓度也将影响发动机的性能。

2、压缩混合气体:在压缩步骤中,活塞上移时,从气缸内部吸入的
新鲜空气受到活塞室的压缩,形成空气和燃料混合物,经调节器和温度调
节器的控制,并被灌入气缸筒。

3、点火:在发动机点火过程中,点火线圈将被电阻热到一定的温度,通过火花塞将电弧传递到活塞压缩的空气混合物里,造成燃烧,形成高压
热燃料气体。

4、排气:当活塞下移时,燃烧完毕的气体排出气缸,经过排气门、
排气枪和排气装置,将有害排放物新鲜空气排出发动机,从而将其排出机舱,完成排气过程。

5、吸气:当活塞上移时,活塞压缩的空气混合物也会被抽出气缸,
经过进气开关、定时器和进气装置,又将新鲜空气吸入气缸,从而将发动
机的换气完成。

汽车发动机原理第二章 发动机的换气过程

汽车发动机原理第二章  发动机的换气过程

3.换气损失和泵气损失
换气损失等于进气损失与排气损失之和,如图2-3、
图2-4中面积(W+Y+X),而在实际示功图计算中,已 经用丰满系数ϕi修圆理论示功图的棱角,所以ϕi中已包 括部分换气损失(面积W+U),故泵气损失为换气损失 的一部分,即图2-3、图2-4中面积(Y+X-U)。
第一节结束
一、充量系数
沿ar线进行,进气沿ar线进行,进、排气压力相等,泵气
功为零,增压发动机的理想换气过程如图2-4a)所示,由 于进气压力Ps大于排气压力Pr ,所以排气沿a′r′线进行,进 气沿r″a″线进行,面积a″a′r′r″a″表示泵气功,为正功。
1.换气损失
如图2-3b)和图2-4b)所示,排气门提前开启时,排气 压力线从点b′开始偏离膨胀线,面积过小与理想循环相比, 损失的功相当于W所表示的面积,称为自由排气损失,在 活塞将燃气推出汽缸时,由于沿途有流动阻力,所以汽缸 内的气体压力高于排气管内压力(非增压发动机排气管内压 力假定为大气压力),损失的功相当于X所表示的面积(X
最佳排气提前角也应当越机中,由于进气系统的阻力,进气
过程汽缸内的压力低于大气压力,而活塞背面曲轴箱 内的压力稍大于大气压力,因此,进气过程活塞要消 耗功,如图2-3中面积Y所示,在增压发动机中,进 气压力高于大气压力,故活塞顶面压力高于活塞背面 压力,活塞在进气过程得到正功。
所表示的面积包含了U所表示的面积),称为强制排气损失,
自由排气损失与强制排气损失之和即为排气损失。
排气提前角的选择会影响自由排气损失和强制排气
损失的分配,如图2-5所示,排气提前角越大(曲线b),
排气门开启越早,自由排气损失就越大,但此时缸内压 力在下止点前已降得足够低,所以强制排气损失减少, 反之,排气提前角减小(曲线c),强制排气损失会增加, 而自由排气损失则会减少。因此,从减少排气损失角度 看,最佳排气提前角应使两者之和为最小(曲线a)。
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第二章发动机的换气过程燃烧是做功之本。

燃烧需要空气与燃料。

重量比容积比燃料 1 1 液态空气15 1000 气态燃料受机械控制,容易加入。

而汽缸容积就那么大,要想多加空气就要困难得多。

因此,对发动机换气过程的研究就显得尤为重要了。

§2-1 四冲程发动机的换气过程一配气定时与工程热力学中介绍的不同, 进排气门的开启、关闭也需要时间, 故在下止点前排气-排气提前角40︒~80︒在上止点后关闭-排气迟闭角10︒~35︒在上止点前吸气-进气提前角0︒~40︒在下止点后关闭-进气迟闭角40︒~80︒进气提前角+排气迟闭角-气门叠开角二换气过程(一)排气过程1 自由排气阶段A排开p >>p’ →p = p’靠缸内压力将气体挤出气缸,其中p-缸内压力, p’-排气管内压力。

2 强制排气阶段Bp = p’ → p ≤p’靠活塞上行将废气挤出气缸。

3 超临界排气C排开→p = 1.9 p’=m/s。

其流量与压差(p - p’)在气阀最小截面处, 气体流速等于该地音速a kRT无关, 只决定于排气阀开启面积和气体状态。

4 亚临界排气Dp = 1.9 p’ →排闭。

其流量取决于压差(p - p’)。

(二)进气过程和气门叠开角-)使新鲜介质进入缸内。

由于节流作用, 缸内产生负压;(p p气阀叠开角:非增压:20︒~60︒ CA。

太大(引起)→废气回流进气道。

太小→扫气作用不明显。

增压:110︒~140︒ CA。

进气管p↑, 扫气明显, 气阀叠开角可以增大很多。

如6135型高柴:非增压:40︒, 增压:124︒。

扫气的作用:1 清除废气, 增加气缸内的新鲜充量。

2 降低排气温度。

3 降低热负荷最严重处(如气阀、活塞等)的温度。

三换气损失理论循环换气功与实际循环换气功之差。

如图:换气损失功-X+(Y+W), 其中(W+Y)为排气损失功,X为进气损失功。

(一)排气损失功YW是因排气门提前开启而损失的膨胀功,称为自由排气损失。

Y是活塞作用在废气上的推出功, 称为强制排气损失功。

排气提前角↑→ W↑,Y↓。

综合效果, 要求(Y+W)↓, 故(W+Y)有一个最佳值(W+Y)min。

对应排气提前角亦有一个最佳值, n↑→(W+Y)min↑。

(二) 进气损失功X进气损失功小于排气损失功,即X < Y(三) 泵气损失功 (X+Y-D )在实际示功图中, 把(W+d ) 归到指示功中考虑。

而把泵气损失功 (X+Y-d ) 归到机械损失中考虑。

§2-2 四冲程发动机的充气效率一 充气效率(一) 定义为比较不同大小、不同类型发动机的充气品质和换气过程的完善程度, 不受气缸工作容积V h 的影响, 引入充气效率ηv 的概念。

由于有进气阻力等因素的影响, 实际进入气缸中的新鲜充量必然小于理论上进气状态下充满工作容积的新鲜充量。

二者之比称为充气效率ηv , 即ηv =实际进入汽缸的新鲜充量进气状态下充满汽缸工作容积的新鲜充量ηv hG G m m V V ==≈∆∆∆∆001 其中:∆∆G m V ,,1-实际充量的重量,质量和体积; ∆∆G m V 001,,-理论充量的重量,质量和体积; 进气状态:非增压:空气滤清器后进气管内的气体状态, 通常取为当地的大气状态。

增 压:增压器出口状态。

严格地说,充气效率应为ηv =实际进入汽缸的新鲜充量以标准大气状态充满汽缸工作容积的新鲜充量更合理。

这样,在后面将要讲到的大气修正中,不同的压力和温度下进气量的比值就等于其充气效率之比。

否则,按照前头的定义式,大气温度越高,充气效率反而会越高,讲起来似乎无法接受。

而且也不具备可比性。

(二) 实际测量ηv h V V =1''理论流量实际流量= 其中:V 1'-实际测量 [ m 3/h ]V V L i n V i n m h h h h '[].[/]=⋅⋅⋅=10002600033 充气效率是衡量换气过程进行得完善程度的重要指标。

柴油机 0.75~0.90汽油机 0.70~0.85二 充气效率的分析式充入汽缸的新鲜充量 = 缸内气体的总质量-缸内残余废气质量(一) 进气门关闭时缸内气体的总质量m V V a c h a =+()'ρ其中V c -余隙容积;V h '-进气门关闭时缸内工作容积; ρa -进气终了缸内气体密度。

(二) 排气门关闭时缸内残余废气的质量m V r r r =ρ其中V r -排气门关闭时缸内容积;ρr -排气门关闭时缸内残余废气密度。

(三) 充入汽缸的新鲜充量ηρρρv h c h a r r V V V V 0=+-()'其中ρ0-大气状态下气体密度。

(四) 充气效率的分析式ηv m m =∆∆0=+-()'V V V V c h a r r h ρρρ0 =+-V V V V V V V c h c a r c r h c'ρρρ0 其中1+=V V h cε-压缩比;1+=<V V h c e 'εε-有效压缩比;V V r c ≈。

一般εe =(.08~09.)ε。

若假设εεe =,有 ηερρερv a r =--()10带入理想气体状态方程式,得ηεεv a a r r T p p T p T =--⎛⎝ ⎫⎭⎪1100 其中p T 00,-大气压力和温度;p T a a ,-进气终了时缸内的压力和温度;p T r r ,-排气终了时残余废气的压力和温度。

p T a a v ↑↓→↑,η;p T r r v ↓↑→↑,η。

ηv 的分析式为定性分析ηv 的影响因素提供了依据。

§2-3 影响充气效率的各种因素一 进气终了压力p a(一) 进气阻力∆p ap p p a a =-0∆∆p a ↑ → p a ↓ →ηv ↓ ∆p a 对p a 的影响最大。

进气系统的沿程阻力和局部阻力均会使∆p a 增大。

(二) 转速n ↑ → ∆p a ↑↑ → p a ↓ → ηv ↓(三) 负荷汽油机:负荷 ↑ → 节气们开度 ↑(质调节) → ∆p a ↓ → p a ↑ → ηv ↑柴油机:负荷 ↑ → 循环供油量 ↑ (量调节)(与∆p a 无关) →热负荷 ↑ →T a ↑ → ηv ↓ (不大)二 进气终了温度T aT a a v ↑→↓→↓ρη(一) 转速负荷一定:n ↑ →T a v ↓→↑η综合p a 、T a 的影响, n ↑ → ηv ↓。

(二) 负荷 转速一定:负荷 ↑ → 热负荷 ↑ →T a ↑ →ηv ↓ 柴油机:进、排气管分置。

避免排气管对进气管加热,使T a ↓ → ηv ↑汽油机:进、排气管同置。

虽然T a ↑ →ηv ↓,但燃油受热增发快,可以改善混合气形成。

三 排气终了压力p rp r ↑ → 残余废气量↑ →ηv ↓p r ∝ 排气门处的阻力 ∝ n 2,所以n ↑ → p r ↑ → ηv ↓ (影响较小)四 排气终了温度T rT r ↑ → ηv ↑五 压缩比εε↑ →ηv ↑ηv 公式仅为定性分析用的,是粗略的。

还有许多因素未予考虑。

如:压力升高比λ,绝热指数k ,进气马赫数Ma ,热传输和过量空气系数α等。

§2-4 提高充气效率的措施减小进气系统阻力。

沿程阻力,局部阻力(节流阻力)。

汽油机:空气滤清器→化油器→进气管→进气道→进气门柴油机:空气滤清器→进气管→进气道→进气门一减小流动阻力(一)进气门1 进气门直径d进一般: 进气门流通面积活塞顶面积=0.20~0.25d进↑→p a↑→ηv↑(影响大)d排↑→p r↓→ηv↑(影响小)一般:d进> d排2 四气门流通面积f1↑ 40%左右。

但结构复杂,造价较高。

f1↑↑→ηv↑↑→N e↑↑(可达30%),g e↓↓3 气门升程hh↑,时面值↑→ηv↑4 阀顶过渡圆角RR↑↑→f1↓→ηv↓R↓↓→流动阻力↑→ηv↓R应适中。

(二)进气管1 表面光洁度和流通面积表面光洁度↑,流通面积↑→沿程阻力↓→ηv↑2 转弯和节流阻力转弯半径R↑,截面突变↓→ηv↑3 截面形状考虑汽油机的雾化,蒸发,则管壁面积↑→沉积↑→蒸发↓→混合气分配不均匀截面形状圆形矩形D形流动阻力小大中底部蒸发小中大柴油机不存在底部蒸发问题,故多采用流动阻力小的圆形进气管。

(三)进气道转弯半径R↑,表面光洁度↑,各管口与垫片孔口对中→流动阻力↓→ηv↑设计时还要考虑组织进气涡流。

(四)空气滤清器通道面积↑,除尘效果↑→流动阻力↓→ηv↑经常清洗,更换纸芯。

(五)化油器喉口截面积↓→流动阻力↑→ηv↓,但雾化效果↑。

解决这对矛盾,采用双喉口。

小喉口:雾化;大喉口:进气。

二合理选择配气定时(一)配气定时的综合评定1 良好的充气效率以保证发动机的动力性能。

2 合适的充气效率以适应发动机的扭矩特性。

3 较小的换气损失以适应发动机的经济性能。

4 必要的燃烧室扫气以保证高温零件的热负荷得以适当降低,达到可靠运行。

5 合适的排气温度。

调整:1,2-进气迟闭角;3-排气提前角;4,5-气门叠开角(二)进气迟闭角ϕi1 转速n一定时,总有一个进气迟闭角ϕi使得充气效率ηv为最大。

2 n↓↓→气流惯性↓→缸内气体易倒流进气管→ηv↓n↑↑→一部分气体来不及进入汽缸→ηv↓3 ϕi↑→对应ηv,max的n↑所以,高速发动机转速大,要获得好的充气效率和动力性,进气迟闭角应大一些。

4 n↑→ϕi,最佳↑(三)排气提前角ϕoϕo↓→δ↑→ηv↑,δερ==VV14其中δ-后期膨胀比。

考虑经济性,在排气损失最小的前提下,尽量减小排气提前角。

(四)气门叠开角ϕi o,ϕi o,↑↑→缸内气体易倒流进气管;ϕi o,↓↓→pr↑,T a↑→ηv↓增压发动机气门叠开角应大一些。

§2-5 进气管内的动态效应一现象195柴油机:进气管长度L = 300 mm L = 1140 mm 气体在进排气管中有压力波动现象,有效组织、利用压力波动,可以提高充气效率。

进气门开闭时:p i'↑→ p a↑→ηv↑排气门开闭时:p o'↓→ p r↓→ηv↑动态效应与进排气管的长度和直径有关。

二波的动态机理闭口端:进:压缩波→反射: 压缩波-同型波进:膨胀波→反射: 膨胀波-同型波开口端:进:压缩波→反射: 膨胀波-异型波进:膨胀波→反射: 压缩波-异型波三进气动态效应(一)惯性效应阶段:进气门开→进气门闭←膨胀波→压缩波(进气门闭)(二)波动效应阶段:进气门闭→下一循环进气门开←压缩波→膨胀波←膨胀波→压缩波(进气门开)压力波动是周期性的。

压力波固有频率:faL14=[ 1/s ] 其中a-进气管内声速。

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