发动机原理林学东版-第3章发动机的换气过程讲义.ppt

第三章 发动机的换气过程;换气过程：从排气门开启到进气门关闭的整个过程。 包括排出本循环已燃废气过程和为下一循环吸入新鲜充量的进气过程。;主要内容;§3-1 四冲程发动机换气过程;;;;2、 强制排气阶段-----废气是由活塞上行强制推出 克服排气系统阻力，通过活塞强制排出废气;;;;气门重叠的作用： 通过同时开启的进排气门用新鲜工质将残余废气清扫干净，这个过程为扫气过程。 扫气过程的作用: 清除残余废气，减少残余废气系数；减低高温零件的温度。 气门重叠角以新鲜工质不进入排气管为原则;四、换气损失; W-自由排气损失 Y-强制排气损失 X-进气损失 Y+X-d-泵气损失;;2. 进气损失;排气损失与进气损失之和称为换气损失 (W十Y十X) 。 泵气损失（X+Y-d）：在实际循环示功图中把面积(x+y-d)相当的负功称为泵气损失。这部分损失放在机械损失中加以考虑。;;二、影响充气效率的因素 理论上在进气状态下（ps,Ts)下，每循环充满气缸工作容积Vs的新鲜充量为： ;;影响充气效率的因素 进气终了的压力Pa和温度Ta 残余废气系数r 气门正时引起的有效进气体积系数ξ 压缩比ε 环境的压力Ps和温度Ts ;进气终了的压力Pa;残余废气系数对充气效率的影响;配气定时(主要是进气迟关角的影响) 在低速时,由于进气惯性小,而进气迟关角一定,产生进气倒流现象,导致 ↓。 ;课后习题;1、为什么排气门是在活塞到达下止点之前开启？ 2、为什么排气门是在活塞到达上止点之后关闭？ 3、为什么进气门是在活塞到达上止点之前开启？ 4、为什么进气门是在活塞到达下止点之后关闭？ 5、气门重叠会不会产生废气倒流进气管或新鲜工质随废气排出的现象？为什么？ 6、影响充气效率的主要因素？;第三节 提高充气效率的措施 第四节 增压技术 第五节 废气再循环（EGR）系统;§3-3提高充气效率的措施;提高充量系数措施;一、减少进气系统阻力;1、气门的流通能力; 角面值不随转速变化，只与气门升程规律（凸轮型线）有关，所以高速时时面值减小。;2、进气马赫数Ma; 当进气马赫数Ma超过一定值时（0.5），充气效率急剧下降。 设计进气系统时，需要通过活塞平均速度、气缸直径及气门直径优化匹配来控制马赫数Ma。 ;3、多气门结构;4、改善配气机构;（二）、 进气道形状及进气管长度;（三）、 空气滤清器;二、合理选择配气正时; 理想的气门定时和升程应当是根据发动机的工作情况及时作出调整，应具有一定程度的灵活性。 传统的凸轮挺杆气门机构，无法作出相应的调整，难于达到上述要求，因而限制了发动机性能的进一步提高。 为了接近理想的气门定时，采用可变配气系统;相位连续可变，但升程不可变;;宝马电子气门：连续可变气门升程;三、进气管长度及气流的动态效应;（一）可变进气管长度;1、进气管的惯性效应;2、进气管波动效应;四、排气管的波动效应 ;§3-4增压技术;§3-5 EGR系统;作业： 1、试根据充气效率的分析式，说明影响充气效率的各个主要因素以及提高充气效率的具体措施。