内燃机的换气过程剖析.ppt

第四章 内燃机的换气过程 第四章 内燃机的换气过程 四冲程内燃机的换气过程 四冲程内燃机的换气损失 提高内燃机充量系数的措施 内燃机的增压（专题） 二冲程内燃机的换气 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第一节 四冲程内燃机的换气过程 图4-1是四冲程内燃机在换气过程中，气缸压力、排气管中的压力随曲轴转角的变化情况以及相应的低速示功图(p-V图)、从图中可以看出，排气门开启后，燃气从气缸急速流入排气管，气缸压力很快下降，直到排气下止点后的某一位置排气门关闭为止。进气门在上止点前开启，新鲜充量流人气缸，直到进气下止点后的某一位置关闭为止。在排气上止点附近，进、排气门同时开启。四冲程内燃机的换气过程可分为自由排气、强制排气、气门叠开、进气等阶段 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第一节 四冲程内燃机的换气过程 由此可见，自由排气阶段中排出的废气量与内燃机的转速无关，但在高速时，同样的排气时间对应的曲轴转角将大为增加。为使气缸压力及时下降，必须加大排气提前角，否则将使自由排气阶段(以曲轴转角计)延长、排气消耗功增加。所以，随发动机转速的增加应相应增大排气提前角。 自由排气阶段虽然占整个排气时间的比例不大，但由于排气流速很高，排出的废气量可达60%以上，一般持续到下止点后10o~30o(CA)结束。 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第一节 四冲程内燃机的换气过程 第二节 四冲程内燃机换气损失 第二节 四冲程内燃机换气损失 第二节 四冲程内燃机换气损失 第二节 四冲程内燃机换气损失 第二节 四冲程内燃机换气损失 第二节 四冲程内燃机换气损失 第二节 四冲程内燃机换气损失 第二节 四冲程内燃机换气损失 第三节 提高内燃机充量系数的措施 第三节 提高内燃机充量系数的措施 第三节 提高内燃机充量系数的措施 第三节 提高内燃机充量系数的措施 第三节 提高内燃机充量系数的措施 第三节 提高内燃机充量系数的措施 第三节 提高内燃机充量系数的措施 第三节 提高内燃机充量系数的措施 提高充量系数的措施 (一)降低进气系统的流动阻力 (二)采用可变配气系统技术 (三)合理利用进气谐振 (四)降低排气系统的流动阻力 (五)减小对进气充量的加热 完全满足上述各项要求的机构是相当复杂的，目前还仅仅处于研究阶段．如(GM汽车公司推出的无凸轮的电磁气门驱动机构以及Ford汽车公司的液压气门驱动机构。由于制造成本和可靠性等原因，若将这种全电控的技术应用于实际发动机中气门要时间。 目前较为常见的商品化系统可以分成两大类，即可变凸轮机构(VCS，Variable Camshaft System)和可变气门定时(VVT，Variable Valve Timing )。除此之外，也有可变气门升程、可变气门作用角等其他形式，其原理基本相近，只是实现方式不同而已。 可变配气相位控制系统VTEC VTEC工作原理 VTEC工作原理 发动机低速时，电磁阀断电，油道关闭。在弹簧作用下，各活塞均回到各自孔内，三个摇臂彼此分离。此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进气门，中间摇臂驱动中间摇臂空摆（不起作用），次凸轮升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，以防止进气门附近积聚燃油。配气机构处于单进、双排气门工作状态。 发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速均达到设定值时，电磁阀通电，油道打开。在机油作用下，同步活塞A和同步活塞B分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体，成为一个同步工作的组合摇臂。此时，由于中凸轮升程最大，组合摇臂由中凸轮驱动，两个进气门同步工作，进气门配气相位和升程与发动机低速时相比，气门的升程、提前开启角度和迟后关闭角度均较大。此时配气机构处于双进、双排气门工作状态。 当发动机中、低速运转时，电脑发出指令，转换阀控制机构关闭转换阀，此时空气沿着左图箭头所示的路径，经过细而长的进气歧管进入气缸，使进气增多；当发动机高转速时，转换阀开启，空气沿右上角图中箭头所示的路径，经过粗而短的进气歧管进入气缸，使进气增多。 措施 (一)降低进气系统的流动阻力 (二)采用可变配气系统技术 (三)合理利用进气谐振 (四)降低排气系统的阻力 (五)减小对进气充量的加热 措施 (一)降低进气系统的流动阻力 (二)采用可变配气系统技术 (三)合理利用进气谐振 (四)降低排气系统的阻力 (五)减小对进气充量的加热 第四节 二冲程内燃机的换气 第四节 二冲程内燃机的换气