浅谈发动机进气系统的匹配方法和注意事项.pdf

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1、InternalCombustionEngine＆Parts·25·浅谈发动机进气系统的匹配方法和注意事项王云飞①；唐海兵重；乞玉龙②；周海松②；王学峰①(①一拖(洛阳)柴油机有限公司，洛阳471004；②洛阳拖拉机研究所有限公司，洛阳471039)摘要：文章介绍了发动机进气系统在整机匹配选型时相关参数的计算方法、附件的选配和管路设计的注意事项等。关键词：发动机；进气系统；空气滤清器；空气中冷器1概述进气系统的主要作用是给发动机工作提供清洁、干燥的空气用于燃烧做功，在用户可以接受的合理保养间隔时间段内有效地过滤空气里的杂质，并保证进气阻力在合理的限值

2、内。进气系统为发动机工作的源头，如果进气系统出现问题，会引发发动机的各方面异常，原因如下：①空气中含有灰尘是造成发动机部件早期磨损的主要原因，而灰尘主要是空滤失效才进入发动机的。②水气进入会损坏或阻塞空气滤清器，从而使发动机进气系统部件发生锈蚀。③进气温度的高低影响进入发动机的空气密度，容易造成发动机燃烧缺氧，会出现发动机无力、排气后燃等问题。有关试验得出结论：进气温度高于38℃时，空气温度每提高ll℃，发动机功率下降2％；进气温度高于40℃时，空气温度每提高110C，发动机需要冷却水散热量提高3％。对柴油发动机来说，热效率最好的进气温度是16℃一3

3、3℃。④进气温度太低会造成柴油在缸内无法被压燃或燃烧速度慢、燃烧不充分，会引起烟大、低转速游车和柴油进入油底壳稀释机油等问题。图1进气机构示意图下面分空气过滤系统和空气中冷系统两个部分对柴油机进气系统进行介绍。2空气过滤系统2．1空气滤清器的设计选型气流的大小、灰尘的浓度、车辆的型式、气流的方向和其它一些因素影响着空滤总成的选择，可按以下步骤选择空滤总成：①确定发动机的空气流量。通过空气滤清器的气流大小，可以用空气流量来评定，单位cfm(立方英尺／分钟，lcfm=1．698m3／h)或m3／min，也可以用mVh，一般从发动机制造商处得到，如果发动机

4、制造商没有提供空气流量，也可按下列方法进行计算：1)简单估算(某空滤供应商提供)：Q·=2．5‘Ne其中，Q。——空气流量，cfm；Ne——功率，hp(马力)。2)公式计算1(某空滤供应商提供)：四冲程发动机：Q1-(Vs·n·”。)／3456二；中程发动机：Q1-(V。·n·-q，)／1728其中，Q。——空气流量，cmf；V广发动机排量，in，(立方英寸)：n——发动机转速，r／rain：11。——容积效率，常数，无量纲。容积效率：最好从发动机制造商处获得，如没有可采用下述推荐值。为安全考虑，建议计算时取上限。四；中程自然吸气汽油发动机=0．7～

5、0．8：二冲程或四冲程自然吸气柴油机=0．9：涡轮增压柴油机=1．5～3．0。3)公式计算2(某发动机厂家提供)：Q1_n。·Vs·n·C·10。其中，Ql——空气流量，m3／min；11，——充气效率，无量纲；自然吸气发动机：0．85～0．9涡轮增压发动机：1．3V厂发动机排量，L；n——发动机转速，r／min；C——常数，四冲程发动机1／2，无量纲。4)按空燃比(A／F)估算：Q1_(A／F)·Gf／p其中，Ql——空气流量，m3／h；A／F——空燃比(标定工况)，一般取26，无量纲：Gf二一小时燃油耗(标定工况)，kg／hjp——标定工况下空气

6、的密度，kg／m3。计算时注意单位的统一，优先采用空滤供应商提供的计算方法。②选择空滤系列。空滤系列的选择要考虑配套机械设备的类型和使用环境，医院的发电机组和碎石机的工作环境肯定不一样，·26·内燃机与配件可从空滤供应商的产品图册中查找适用的空滤型式。对于车用机来说，轻型、中型车用发动机需要采用带安全滤芯的双级滤清器，主滤芯、安全滤芯用干式纸质滤芯：重型车用发动机、在恶劣环境条件使用的中型车用发动机推荐采用三级滤清器，在满足要求的双级滤清器的基础上，增加一级预滤功能的粗滤器，预滤要带有引射排尘管或者自除尘功能。③选择空滤型号。确定选用的空滤系列后，结

7、合发动机厂家提供的空气流量(如厂家未提供，可按步骤①进行计算)，选择具体的空滤型号。考虑到进气系统的正常保养周期内滤芯变化，空滤器选择的额定流量按发动机在标定工况需要流量的1．2～1．5倍选择。如果有两种空滤器型号都适合，那么选择低流阻的，以保证空滤器有更长的使用寿命。空滤型号的选择还应与整机方案结合起来，如空滤器的布置是内置还是外置，是前置还是后置，这些都由整机布置决定的。在空滤器选型时还要注意进出口位置，是直管接头还是弯管接头等问题。④选择必要的进气系统附件。选定空滤器的型号后，要选择跟它们匹配的附件，如雨帽、安装抱箍、预滤器和卡箍等，尽管被称为

8、附件，但都是整个进气系统的重要零件，也一样要重视。田主鼍荨臻露辑器量冒图2PSD型空气滤清器2．2空滤安装注