环境状态与运行工况对柴油机充气系数影响的研究.pdfVIP

排放、增压与性能18 环境状态和运行工况对柴油机 充气系数影响的研究 装甲兵I程学院毕小平陈策 1引言 内燃机的换气过程直接决定了进入气缸空气量的多少，从而影响动力性能和经济性能指 标。充气系数也称充气效率，定义为在进气状态下实际进入气缸的空气量容积与活塞排量之 比，是表征换气过程进行完善程度的一个萤要参数。对于四冲程非增压柴油机，决定充气系数 的主要因素是发动机结构参数、环境状态和运行工况。本文研究给定结构的四冲程非增压柴油 机的充气系数，设计7‘柴油机充气系数实验台，试验研究了进气压力、进气温度、排气背压，发 动机转速和负荷对充气系数的影响，得出了在变环境状态和变运行工况时充气系数的经验公 式。在进行柴油机变工况和动态工况的数值计算时，可以用这样的公式估计充气系数值。 2实验台布置和测试仪表 为了进行进气性能和充 气系数的试验，设计了充气 系数实验台，图1是实验台 布置示意图。发动机负荷由 电力测功机测量。转速由光 电转速传感器和数字式测速 仪测量。用圆柱喷嘴流量计 测量进气空气流量。u型管 u】测量空气在流量计之前 的压力。u型管U2_j燹|量空 气流过流量计的压差。空气 在流量计之前的温度，由于 图1 充气系数实验台布置示意图 流速不大，假设等于环境温 度。为了排除发动矾进气脉动对空气流量测量的影响，在流量计与进气管之间安装进气稳压 箱。为了研究排气背压对蓬气过程的影响，在排气管后安装排气稳压箱。进、排气稳压箱容积 分别为发动机气缸排量的200倍。进气稳压箱入口和排气稳压箱出口分别装有节流阀开关，用 于调整进气压力和排气背压。在进气稳压箱之前装有用电阻丝组成的空气加热器，用于改变进 气温度的试验。u型管U3测量进气稳压箱中的压力。热电偶传感器和多点式数字温度计测量 进气稳压箱中的温度。u型管U4测量排气稳压箱中的压力。 试验在～台单缸柴油{j『i上进行，表l示出发动机主要结构参数。 146 表1发动机结构参数 气缸直径 95ram 避气门开启角 l 7℃AB_rDC 活塞行程 115mm进气门关闭角 430CAABDC 压缩比 19．5 排气门开启角 430CABBDC 连杆曲柄比 0．2783 排气门关闭角 1 70CAATDc 进气管长度 o3m 进气管直径 44ram 3试验结果 首先测量发动机在不