内燃机学 教学课件 作者 周龙保第四章 4.1.pptVIP

第一节 四冲程内燃机的换气过程 二、气门升程与低压p－ 示功图 缸压与进排气道压力 排气过程 EXHAUSTING PROCESS 按燃气对活塞的作用： 自由排气和强制排气(Blowdown and displacement) 按排气流动的性质： 超临界流动和亚临界流动 (Critical and subcritical flow) 超临界状态排气的流量只取决于缸内气体状态和排气门有效流通面积的大小。 亚临界流动阶段排气的流量不仅与排气门的有效流动截面有关，还与缸内和排气管内气体的压差有关。 进气过程 INDUCTION PROCESS 利用在进气过程中形成的气流惯性，实现向气缸的过后充气，增加缸内充量。 气门叠开和燃烧室扫气过程 正气门重叠和负气门重叠POSITIVE NEGATIVE OVERLAP 排气门在上止点前数十度曲轴转角就提前关闭，使相当一部分废气不能排出气缸而成为残余废气。进气门打开的时间被推迟到上止点后直至缸内压力下降至大气压 这样进排气阀打开的时间不再重叠，反而有相当大的间隔，称为负的气阀重叠。 排气过程 进气过程 气门叠开和燃烧室扫气过程 内燃机换气过程概述 主要学习内容 Gas exchange processes in 4 stroke engine 第一节 四冲程内燃机的换气过程 Gas exchange processes in 4 stroke engine 1：进气行程 2：压缩行程 3：膨胀行程 4：排气行程 概 述 INTRODUCTION 一、配气相位与低压p-V示功图 排气门开启 进气门关闭 进气门打开 排气门关闭 Valve timing and p-V diagram Inlet Valve Open Exhaust Valve Open Inlet Valve Close Exhaust Valve Close 排气门升程 进气门升程 气缸压力 Valve lift and p- diagram （EVO EVC） 1 2 EVO?BDC 自由排气 BDC?TDC 强制排气 TDC?EVC 扫气 一、排气过程 (EXHAUSTING) 二、排气提前角 (EXHAUST ADVANCING) 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。 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。 作用 定义 选择 排气门在上止点后关闭的角度。 三、排气门迟闭角 (EXHAUST LAG) 定义 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。 利用排气管内气体流动的惯性从气缸内抽吸一部分废气，实现过后排气。 3. 扫气作用。 作用 选择 （IVO IVC） 3 4 IVO?TDC 进气扫气 TDC?BDC 吸 气 BDC?IVC 过后进气 一、进气过程 (INDUCTION) 从进气门开启到关闭内燃机吸入新鲜充量的整个过程称为进气过程。 定义 二、进气提前角(INTAKE ADVANCING) 为了增加进入气缸的新鲜充量，进气门在吸气上止点前提前开启的角度。 作用 定义 增加进气流通面积（时面值or角面值）,提高充量系数。 选择 三、进气门迟闭角(INTAKE LAG) 为了增加进入气缸的新鲜充量，进气门在吸气下止点后，推迟关闭的角度。 作用 定义 选择 （IVO EVC） 3 2 一、气门叠开 (OVERLAP) 从进气门开启到排气门关闭这段曲轴转角内，出现进排气门同时开启的现象。 OVERLAP and SCAVEGING 二、气门叠开角(OVERLAP PERIOD) 气门叠开所对应的曲轴转角。 气门叠开角的选择 三、扫气作用 (SCAVEGING) 有利于扫除缸内的残余废气，增加进入气缸的新鲜充量。 可用新鲜充量降低燃烧室内气缸盖、排气门、活塞顶、缸套的温度以及排气的温度。 负气门重叠(虚线) 正气门重叠(实线) 在上止点进气门和排气门同时开启，有利于增加新鲜充量和进行燃烧室扫气。