摩托车发动机原理第三章二冲程发动机的换气过程课件.ppt

第一节 换气过程的描述（一） 在摩托车用二冲程发动机中，几乎全部采用曲轴箱换气形式，其换气过程如图3-1所示。 活塞向上止点运动时，上部气缸内气体受压缩(图c)。活塞下面封闭的曲轴箱容积增大，曲轴内压力Pk迅速下降，当上行到某一位置时，活塞下边缘(也有在活塞裾部开有窗口)打开进气口(图c)，这时在P。-Pk的压差下，新气流进曲轴箱，这个过程叫曲轴箱进气。曲轴箱开始进气经过上止点，到进气开始的对称位置关闭为止。在活塞边缘关闭气口后，活塞再下行便开始压缩，使曲轴箱内进入的新气压力提高。曲轴箱内压缩也是一个多变过程，其最高压力与曲轴箱压缩比有关。当活塞位于下止点时曲轴箱容积为Vk最小。当活塞位于上止点时，曲轴箱容积最大Vk+Vs(工作容积)。则曲轴箱压缩比 εk为 εk=(Vk+Vs)/Vk 现代摩托车发动机的曲轴箱压缩比εk=1.25-1.4之间。 当活塞从上止点向下行走，到图3-1 a)所示的位置时，排气口打开，由于这时缸内压力高达0.3~0.4MPa，废气以声速从排气口排出，排气过程开始，从排气口打开到扫气口打口这段排气叫先期排气。 活塞继续下行打开扫气口，当曲轴箱压力pkp(气缸压力)时，新气从曲轴箱通过扫气口进入气缸，同时驱赶废气继续排出。由于这时利用新气清扫废气，故该过程称为扫气过程，如图3—1b所示，此过程一直进行到下止点后扫气口关闭为止。当活塞继续上行关闭排气口止，整个换气过程结束。下面分别就此三个过程进行分析。 二冲程发动机换气过程的描述（二） 一、二冲程发动机的换气过程 二冲程发动机进气、压缩、燃烧、膨胀和排气过程是用两个活塞行程来完成的，其换气过程的工作顺序是：在膨胀行程的末期，活塞下行，首先打开排气口，开始排气，而后扫气口开启，具有一定压力的新鲜充量由扫气口流入气缸，并强迫废气由排气口流出，进行充量更换，然后，活塞到达下止点后又上行，依次将扫气口和排气口关闭，换气过程结束。新鲜充量由扫气泵提供，扫气泵的作用是对新鲜充量进行压缩，使其压力提高后，再进入气缸。 换气过程分为三个阶段，自由排气阶段、扫气与强制排气阶段和过后排气或过后充气阶段。 1.自由排气阶段—从排气口开启直到新鲜充量进入气缸为止。 特点 ： （1）下止点前60～75°（CA）开启，气缸内压力较高，约为300—600kPa，气缸内的燃气以声速流出。 （2）排气流量与排气管内的气体状态无关，只取决于缸内气体的状态和排气口流通截面的大小。 （3）缸内燃气可以流出大约 70％～80％。 2. 扫气与强制排气阶段—扫气口开启，新鲜充量进入气缸，直到活塞下行到下止点后再上行将扫气口关闭为止。 特点： 利用扫气气体强制将废气排出气缸外，还要充入新鲜充量。 3.过后排气或过后充气阶段—从扫气口关闭到排气口关闭期间。 特点： 该阶段所持续的时间较短。由于活塞已经开始上行，缸内气体压力提高，对过后排气是有利的而不利于过后充气。要达到过后充气的目的，就必须提高扫气泵的扫气压力，相应地增加扫气泵消耗的机械功。 二冲程发动机的曲轴箱进气过程 一、进气方式的分类 到目前为止，曲轴箱进气方式可分为对称进气和非对称进气两大类。 (一)对称进气方式 利用活塞阀控制的曲轴箱进气便属于对称进气方式。其特点是曲轴箱进气口开启角和关闭角对称于上止点。(见图3—1 c)。其配气相位图如图3—2所示。即θi1 = θi2 。这种进气方式由于对称上止点。 其缺点是： (二)非对称进气方式 所谓非对称进气方式，就是进气开启角θi1不等于关闭角θi2的进气方式即 θi1 ≠ θi2。一般分为簧片阀式和转阀式进气两种。 1.簧片阀式进气方式 这种进气方式是在进气道中安装一个单向簧片阀。图3-4簧片阀式进气过程原理图。 簧片阀进气的特点： 1)θi1≠ θi2且θi1 θi2 。这种不对称进气角由于θi1大而θi2小，中低速不会产生反喷，稳定性和经济性好。 2)由于在进气道中安装簧片阀而存在阻力，高速充量比活塞阀式低。结构稍复杂，可靠性也差些。 2.转阀进气方式 它也是一种非对称的进气方式。 其特点： (1) θi= θi1+ θi2