拖拉机课件包 第3章 发动机的换气过程.ppt

《拖拉机课件包 第3章 发动机的换气过程.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章发动机的换气过程换气过程概述§3.1四行程内燃机的换气过程§3.2四冲程发动机的充量系数§3.4提高充量系数的措施换气过程概述换气过程:包括排气过程和进气过程。作用：排除缸内废气并充入尽可能多的新鲜工质。主要影响，进而影响发动机的动力性能、经济性能及排放指标。对换气过程的要求：排气要彻底，进气要充分。表征换气过程完善程度的主要指标：充量系数和泵气功目的：分析影响充量系数的因素，寻找改善换气过程的途径。返回§3.1四行程内燃机的换气过程3.1.1换气过程3.1.1.1排气过程3.1.1.2进气

2、过程3.1.1.3气门叠开（扫气）3.1.2换气损失返回3.1.1换气过程指从排气门打开到进气门关闭的整个时期，约占410-480ºCA。换气过程分为排气过程和进气过程。3.1.1.1排气过程排气过程指排气门从打开到关闭的这一时段，根据气流运动特点分为自由排气和强制排气两个阶段。1.自由排气阶段指从排气门打开，到P缸=P排管，气体靠本身的压力自行流出气缸。包括超临界排气和亚临界排气。超临界排气:当P缸>1.9P排管，废气以当地音速流出，而且与压差无关。排气流量值取决于缸内气体状态和排气门有效开启截

3、面的大小。随排气进行，排气门流通截面不断增大。亚临界排气：当P缸<1.9P排管，废气流出速度取决于气缸内和排气管内压差。此时气体流量与排气门有效流通截面和压差有关。持续时间：下止点后10-30ºCA结束。废气排出量：虽然时间短，但排出量达60%。排气门提前开(30°～80°CA)：尽可能减少残留在气缸内的废气成分,减小排气耗功。2.强制排气阶段活塞上行，强行推出废气，至排气门关闭。(1)由于排气门通道的节流作用，缸内平均压力略高于P排管(10kPa左右)。压力差越大，气体流速越高。(2)自由排气阶

4、段在排气管内产生的压力波在管内往复反射衰减，造成强制排气时缸内P波动。排气门迟后关：①接近上止点，排气门流通截面↓，节流↑，排气消耗的功增加，残余废气增加。②可利用排气管中气体的流动惯性，吸出废气。降低推出功和缸内残余废气量。同时要防止废气倒流。排气门要晚关10º-35ºCA。3.1.1.2进气过程从进气门开启到关闭的过程。进气门提前开（上止点前0～40°CA）：准备进气断面，降低进气阻力。实际上：新气充入是在气缸内残余废气膨胀至低于进气管内压力P缸

5、°CA）：利用气流惯性，进行过后充气。合理选择进气定时：防止出现进气倒流。3.1.1.3气门叠开（燃烧室扫气）1.气门叠开进气门早开，排气门晚关。在上止点附近一定曲轴转角范围内，存在一个进、排气门的同时开启阶段。2.意义（1）利用进气将气缸内废气推入排气管，清除缸内残余废气，增加气缸内新鲜充气量，实现扫气。（2）冷却高温零件、降低排气温度。↓燃烧室内气缸盖、排气门、活塞顶、缸套的温度。3.选取汽油机：20—30ºCA。P进

6、从燃烧室窜入进气管，或从排气管流回燃烧室，引起回火，要求叠开角小。P进

7、上行时，将废气推出所消耗的功与缸内压力有关，压力越高，功耗越大。即W降低，Y增加。3.排气提前角一定，转速增高时，膨胀损失↓，推出功损失↑↑，总的W+Y↑。4.排气门截面小、转速增高时，为减少排气损失应相应加大排气提前角。进气损失：X合理调整配气定时，加大进气门的流通界面，正确设计进气管及进气道的流通路径并降低活塞平均速度，可以降低X。换气损失：W+X+Y泵气损失：X+Y-d放在机械效率中考虑。返回§3.2四冲程发动机的充量系数3.2.1充量系数Φc3.2.2残余废气系数返回3.2.1充量系数Φc

8、1.定义：内燃机每循环实际进入气缸的新鲜充量m1与进气状态下充满气缸的工作容积的理论充量ms之比。进气状态：空气滤清器或增压器后进气管内的气体状态。非增压柴油机指环境大气状态P0、T0，增压柴油机指增压器出口状态Pk、Tk。2.意义：用来评价不同尺寸的发动机的换气过程的完善程度。3.公式Φc=m1/ms=V1/Vsm1：实际进入气缸工作容积的充气量。ms：在进气状态下充满气缸工作容积的理论充气量。V1：实际进入气缸新气换算到进气状态下占有体积。Vs：气缸工作容积4.充量系数是影响平