分析活塞排气式气动发动机排气损失

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2、}论，研岌，设计，镧蕾上顶，使得弹簧被压缩，进气阀被打开，高压气体进入气3．2．1排气阀提前打开：)缸内，推动活塞往下移动，随着活塞向下移动，弹簧将产当最大工作容积vx

3、气动发动程，由+2—8组成的阴影面积为排气损失，大小为：机开始排气，当活塞向上运动到上止点顶柱将排气阀关(pz)[()k-l1]闭，气动发动机完成了排气过程，并开始执行下一个循其中：l

4、想热力循环过缸的最大工作容积％使程如图2。4—1过程为高趋于这对改善排气损失压气体引入气缸，并推动有较大的意义。活塞排气式活塞运动，此时P。为进气气动发动机一旦设计定型，压力，为进气门关闭曲轴处于恒转速状态，进气时，高压气体膨胀做功的压力和进气体积均处于定初始体积；1—2为高压气值，不可能去改变最大工作容积％要消除此类排气损体在气缸内进行膨胀做失，可采取回收排出气体的方法，或者采用两级气动发动功；2-3为气体排出气缸，：为排气门打开时气缸体积，P：机联合工作方式。为排气压力。3—4为排气结束后，进气门关闭。3．2．2排气

5、阀延时打开(x>)在循环过程中，4—1和2—3是气体的移动过程，气当最大工作容积Vx>V：时，如图4所示，气动发动机体没有膨胀或压缩，即气体状态参数不发生变化。1—2的循环过程为4一l—一8—3—4，膨胀做功过程为l一为气体膨胀做功，状态参数发生变化，膨胀功为过程线2。由于排气阀延时打开，在2过程中，气缸内压力P1—2、2—3、l一5所包围的面积，用卯表示，则：小于外界环境压力，将会产生反向扭矩，从而产生负功，f2抵消掉部分膨胀功。由2—一8组成的阴影面积为产生f(p2)dv(I)、，”l负功的排气损失，此时的排气损失大

6、小为：3．2活塞排气式气动发动机曲轴处于恒转速工作状态时的排气损失分析卿z(z)一旨(p2vz-p~v)，根据气动发动机理想循环过程，如图2，设P为理想其中：Vx>V2(3)进气压力、为理想进气体积、p为理想排气压力、：为理此类排气损失的实质即为部分进气可用能被用于抵想排气体积，其中P与气缸外的大气压力相等。因此，在消反向扭矩作用。影响排气损失大小的因素为最大工作p1．v为定值的情况下，相对于最理想的膨胀做功，也有相容积％因此合理控制排气时气缸的最大工作容积使应确定的p、：。趋于这对改善排气损失有较大的意义。活塞排气式在

7、P2、2为定值的气动发动机一旦设计定型，曲轴处于恒转速状态，进气压情况下，如图3、图4，设排气力和进气体积均处于定值，也不可能去改变最大工作容阀打开时，气缸内气体体积积％要消除此类排气损失，可采取修改活塞排气阀结构为气体压力为口为气方式的方法，当气缸内压力P等于外界环境压力时，活塞缸在排气阀打开时对应的体排气阀自动打开，从而达到消除反向扭矩的目的。积，称其为最大工作容积。对3．3活塞排气式气动发动机曲轴处于变转速工作状态时应于％在各自p-图l一2的排气损失分析的过程线上有一个点，将此气动发动机的进排气相位一旦调整好，就会

8、有确定点命名为点。通过这样的的最理想工作状态，在此状态下，P。、。、P、：均为定值。根假设可知，排气阀打开后，可据简化条件，对应理想进气体积将有理想曲轴转速以对应出现两种情况，排气n。设气动发动机处于非稳定工作状态时，曲轴转速为n，阀提前打开时为Vxrt。与rtv，两种情机械工程师2o11年第1期》19学兔兔www.xuetutu.com字玳交；赢理论，研发，设计，镑遁况，下面对这两种情

9、况分别举例分析。气阀结构方式的方法，当气缸内压力等于外界环境压力已知气动发动机P。=0．8MPa；／31=0．20L，设环境压力为时，气缸体积为0．44L，此时活塞排气阀自动打开进行排O．1MPa，则p2=0．1MPa，可计算出理想工作状态时，排气体气，可以消除气动发动机做负功。积v2=0．86L，此时的排气体积也为