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内燃机学 内燃机原理 内燃机的原理 内燃机原理 内燃机工作过程 内燃机充量更换 内燃机燃烧 内燃机供油 内燃机排放 内燃机的噪声 发动机的充量更换 进排气过程 配气机构的结构 配气间隙 换气原理 增压原理 换气原理分析 换气过程 评价换气过程的概念 配气相位 二冲程发动机的换气 换气过程 进气行程 汽油机：进气行程时曲轴转动使活塞从上止点运动到下止点。对于非增压机，进气行程结束，气缸内气压为0.08～0.09MPa，混合气温度310～400K。 排气行程 活塞在下止点时，缸内压力0.35～0.5MPa，温度1200～1500K，排气行程时曲轴带动活塞从下止点运动到上止点。 活塞到达上止点时，废气压力仍有0.105～0.12MPa，温度为700～1100K。 四冲程内燃机的换气过程 阶段划分 a.自由排气 是指废气主要依靠自身所具有的压力高于排气阀出口处压力而自然向缸外流动。 b.强制排气 是指废气向缸外流动主要依靠活塞的推挤作用，迫使缸内气体外排。 c.进气 气门重叠和扫气 非增压 CA 增压 CA 实际换气过程与理想换气过程 评价换气过程的概念 换气损失 时面值 充量系数的分析 换气损失 排气损失： 膨胀损失、推进损失 进气损失 泵气损失与泵气功 泵气损失与泵气功 泵气功是指P--V示功图上换气过程所围成的封闭回线面积 泵气损失=x+y-u 不同排气提前角的排气损失 不同转速的排气损失 换气损失随转速的变化 时面值 在柴油机运行中，气门开启截面积f会不断交化，开启速度和气体流经气门的持续时间与柴油机的转速有关。流通时间和流通截面都是影响流过气门气体流量和流速的重要因素。根据流体力学公式，在时间dt之内通过气门的气体流量为 忽略流经气门的气体密度的变化，至t时刻的气体流量为 称为气门的时间截面值。 角面值 若将时间t换算成曲轴转角，上式可改写为 称为气门的角面值，它与转速无关。 充量系数的分析 排气行程结束时，气缸内仍然残留的废气为残余废气。残余废气量进气过程中吸入气体量的比值称为残余废气系数。 充量系数随转速、负荷的关系 影响充气系数的主要因素 转速 进气阻力 残余废气系数 气缸对空气加热程度 增压 提高充量系数的措施 a.降低进气系统的阻力损失，提高气缸进气终点的压力； b.降低排气系统的阻力损失，减小缸内残留废气系数； c.减小高温零件在进气过程中对空气的加热，降低进气终点温度。 对进气系统的要求 降低进气门出的流动损失 大气阀、多气阀、优化气道、优化气门结构。 采用可变进气技术 低速情况的要求 高速情况的要求 最佳配气定时 减小进气阻力 利用压力波 平均进气马赫数与充气效率 平均进气马赫数 定义为进气门开启 截面处的平均流速 u与该处的音速a之 比。 配气相位 配气相位对进排气的效果有着直接影响，通常是由配气凸轮决定。 凸轮的升程设计中要特别注意应力的大小。 二冲程发动机的换气 1.横流扫气 2.回流扫气 3.直流扫气 扫气方式 增压原理 增压的概念与形式 增压对经济性和动力性的影响 增压的优势与代价 压气机 废气涡轮 涡轮增压方式的性能比较 涡轮增压器与发动机的匹配 增压概念与形式 什么是增压 增压的方式 1.机械增压 2.排气涡轮增压 3.气波增压 4.复合增压 机械增压 废气涡轮增压 定压涡轮增压 脉冲涡轮增压 其他形式增压 废气涡轮增压器结构 废气涡轮增压器的原理 定压涡轮增压 脉冲涡轮增压 MPC增压 定压涡轮增压系统示功图 增压对经济性和动力性的影响 一台6缸柴油机，原机的机械效率为0.78，增压比为1.57，压气机的绝热效率为0.74，增压前发动机的进气温度为，无进气中冷。预估及其增压后动力性与经济性的变化情况。 根据绝热效率的定义式，可以得到增压前后温度的变化值 根据状态方程，增压后气体密度的改变为 增压前后，内燃机充量系数的变化为 增压前后平均指示压力之比为 机械效率的变化率 有效功率与燃油消耗效率的变化即可求出 增压的优势 1.比质量小、升功率大 2.降低造价、提高材料利用率 3.排气噪声降低、燃烧噪声降低 4.有利于高原等稀薄条件工作 5.排放降低 6.适用性广 增压的代价 1.热负荷与机械负荷大 2.低速时转矩受影响 3.加速响应性差 4.增压器对发动机性