[工学]第二章 发动机的换气过程.pptVIP

* 南京航空航天大学金城学院车辆工程 2 过量扫气系数（给气比）—通常用每循环流过扫气口的充量质量mk与扫气状态（Ps，Ts）下气缸冲程容积的充量质量ms之比来表示，即 Φk越小消耗于驱动扫气泵的功率也越小。又叫给气比。 * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 标准扫气 完全扫气（也称排挤扫气或全驱扫气）： 新气进入气缸后，不与废气混合，并将废气向前排挤，当废气全部被挤出排气口时，新气刚好到达排气口。最理想的扫气形式，流入气缸的新气体积等于被排挤出去的废气体积。当给气比φk=1时，扫气效率φS= 100%，在扫气曲线上为45°斜直线1。 * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 新气一进入气缸，立即与气缸中的废气均匀混合，从排气口排出与进气量相等体积的混合气。扫气是靠气缸内废气浓度逐渐稀释来实现，如曲线2。 （可推导出 ） 显然，这种扫气形式浪费了大量新气，发动机动力性和燃油经济性都恶化了。 短路损失： 扫入气缸内空气立即从排气口排出， φS= 0。 完全混合扫气（也称稀释扫气）： * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 不同换气方案的比较：三种换气方案 1.横流扫气：扫气口与排气口布置在气缸周围相对的两个壁面上。 易产生换气短路，换气效果差，气缸的受热不均匀。 * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 2.回流扫气:扫气口与排气口位于气缸同侧。扫气口也在纵横方向有倾斜角，使扫气气流的主流在气缸内沿活塞顶和气缸壁流动时转弯而形成回流，将废气由排气口挤出。效果较好 * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 3.直流扫气 主要特点： 扫气气流沿气缸轴线运动，换气品质最好，效果较好。 可以方便地实现不对称换气，将排气门较早关闭，以达到过后充气的目的。 活塞受到扫气空气的冷却作用，工作条件较好。 由于扫气口沿整个气缸圆周分布，气孔的孔高可以缩短，以减少行程损失。 结构较为复杂，排气门的尺寸也比四冲程内燃机大。 * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 1、排气门为什么提前开启和迟后关闭一定角度？ 2、进气门为什么提前开启和迟后关闭一定角度？ 3、气门重叠角？汽油机气门重叠角为什么不能过大？ 4、充气效率，充气效率?v的影响因素有哪些？ 5、最佳排气定时与最佳进气定时随发动机转速变化的关系？ * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 6、多气门优点？ 7、进气管动态效应分惯性效应和波动效应。 8、进气管惯性效应与进气管波动效应的区别 9、早期汽油机，常采用进、排气管同侧布置方案，柴油机为什么采用进、排气管在气缸盖两侧布置的方案？ 10、多缸发动机经常将不连续着火的气缸分为一组，采用单独的排气管，为什么？ * 排气上止点附近，进、排气门同时开启。 * 由膨胀损失功w和推出损失功x组成；如?3↑→ w ↑，x↓，因而排气提前角的确定标准是保证w+x最小。如图示 转速增高时，w的增加幅度远远小于x的增加幅度，而两者之和在总体上呈现增加的趋势。 降低排气损失的主要方法是合理确定排气提前角，采用每气缸两个排气门，有效地减少排气过程中的损失。 * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 6、减少气门处的流动损失 气门头部到杆身的过渡形状、气门与气门座的锐边等，都会影响气流的剥离，从而影响流量系数。如在进气门升程较小时，气门周围的气流部分发生倒流，减少了进气通道截面积，即减少了进气量。这当然与进气道的几何形状设计有关，如国外的进气道出口要求机械加工倒角、要求流线型几何形状设计。 * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 二、进气道、进气管—保证足够的流通截面积，避免转弯（柴油机螺旋进气道除外）及截面突变，提高气道内表面的铸造光洁度，以减小阻力，提高ηv。 为使气流加速，进气道截面积是渐缩、渐扩的几何形状。气门导管处最小气道截面积的设计非常重要，它取决于气门最大升程的选定。一般认为，在稳流试验台上，超过最大气门升程时，进气道的设计应该保证气体流量不再增大。 * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 对汽油机而言，采用直线型进气道可最大限度减少进气阻力。这一设计思想也体现在现代车用直喷式柴油机的进气道设计上，主进气道尽可能设计成直线型，而副进气道则设计成螺旋型，以组织进气涡流。 * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 为了避免或减少高温进气的加热，柴油机均采用进、排气管在气缸盖两侧布置的方案。对于汽油机，常采用进、排气管同侧布置方案，增压及中冷可提高内燃机的动力性、经济性和排放特性，还可提高ηv 。 三、减少对进气充量的加热 * 南京航空航天大学金城学院车辆工程 四、降低排气系统流动阻