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第2 章 换气过程与循环充量 发动机排出废气和充入新气的全过程叫换气过程。 研究换气过程的任务：了解换气过程进行的情况，分析影响充气量的各种因素，从中寻找减 少换气损失，提高充气量的措施。 合理组织换气过程应达到四个目的： 1 ○ 提高充量系数Фc 2 ○ 多缸机各缸进气均匀性 3 ○ 减少换气损失 4 ○ 进气后建立的流场应满足快速合理燃烧的要求 §2.1 四冲程发动机的换气过程 一. 换气过程 四冲程发动机从膨胀冲程末期排气门开启时算起，直到进气门关闭时为止，对应的曲轴 转角大约在 0 0 410 —480 范 围内的过程， 为真实的换 气过程。 图2.1 四冲程自然吸气汽油机的进、排气系统及换气过程示功图 1. 排气过程 从排气门早开点b 到晚关点r ，这一阶段又细分为两部分。 1) 自由排气阶段 k  k 1k 1 排气门刚开启时，p e / p e   （k=1.3），排气喉口出现音速流动，排气流动状  2  态处于超临界状态，排气量仅与缸内状态有关（500-700m/s）。 k 1 k 1k 当p e / p e  时，气体流动转为亚临界状态，气门口流速低于音速。自由排  2  气阶段排出废气量可达总量的60%以上。 图2.2 进、排气过程压力随曲轴转角变化曲线 2) 强制排气阶段 自由排气阶段结束后，气缸内的废气将被上行活塞强制推出，这一过程就是强制排气阶段。 2. 进气过程  从进气门开启到关闭的全过程  准备进气：进气提前角一般为0º~40º(CA)。  正常进气 ：新鲜气体充入气缸。  惯性进气：进气迟闭角一般为40º~70º(CA)。 3. 进气重叠过程 二. 进、排气相位角及其对性能的影响 1. 相位角及其功用 进、排气门相对于上、下止点早开、晚关的四个角度叫进、排气相位角。常用相位图表 示。 图2.3 进、排气相位图 1) 排气早开角eo 功用：减少排气阻力以达到减少泵气损失的目的；实现充分排气，对提高充量系数有一定的 影响。 注意：任何工况都存在一个排气损失最小的最佳eo ，此时，膨胀损失功与推出损失功之 和最小；转速上升时，最佳排气早开角要加大。 2) 排气晚关角ec 功用：利用气流惯性进一步排出废气。 各工况也有最佳值，转速上升时也要增大最佳ec 值。 图2.4 转速不变时排气早开角对排气损失的影响 图2.5 排气早开角不变时转速对排气损失的影响 3) 进气早开角ao 功用：保证活塞下行时，进气门有足够的开启面积，使新鲜充量顺利流入气缸；利用新鲜充 量将一部分残余废气排出（扫气作用）。 各工况也有最佳值，转速上升时也要增大最佳ao 值。 4) 进气晚关角ac 功用：利用下止点时高速