汽车动力装置第2版 常思勤汽车动力装置-06.ppt

第6章 换气过程 第1节 四冲程发动机换气过程及评价 第2节 改善换气过程的主要措施 第1节 四冲程发动机换气过程及评价 一、换气过程概述 基本功能：工质的更换 自由排气 换气过程： 强制排气 排气 气门叠开 进气 评价：充气效率 换气损失 + 合适的缸内工质运动 + 合适的残余废气量 图6-1 二、充气效率及其影响因素 影响因素分析： 流动阻力、缸内残余废气量、工质加热程度 … … 残余废气系数： 图6-3 三、充气效率随发动机工况的变化规律 1 发动机转速 2 发动机负荷 （柴油机汽油机的差异） 四、换气损失 定义：发动机理论循环中换气过程耗功与实际循环中换气过程耗功的差值 。 自由排气损失 组成： 强制排气损失 进气损失 增压发动机的特点 返回 图6-5 图6-4 第2节 改善换气过程的主要措施 一、减小进、排气系统的阻力 1 进、排气门 2 进、排气道 图6-10 3 配气机构 4 其他 二、合理确定配气定时 1 进气迟闭角 2 排气提前角 3 进气提前角和排气迟闭角 三、动态效应的利用 基本原理：波在管内传播，对于一个开口端，管外压力不变时，反射波的性质与入射波相反，即一个正压波传播到开口端后，会反射回一个负压波；对于一个闭口端，反射波的性质与入射波相同，即一个正压波传播到闭口端后，会反射回一个正压波。 例：进气系统内的本循环波动效应与上循环波动效应 图6-15 四、可变技术 —— 可变配气机构 插入 —— 可变进气管 图6-25 —— 其他 工质运动强度的调节 图 增压可用废气能量的调节 废气再循环的调节 …… 返回 思考题： 1.换气过程应如何评价？说明评价参数的定义。 2.分析充气效率随汽油机工况（转速、负荷）变化而变化的规律并画图说明。在采用可变技术时，说明当转速变化时应如何相应地调整进气迟闭角、排气提前角的大小并简述理由。 3.换气损失和泵气损失分别是如何定义的？ 4.试分析发动机机进、排气门提前开启和迟后关闭的原因。其数值的大小与哪些因素有关？ 5.分析从“将废气尽可能地清除干净”到“废气再循环”的原因。 6．构思应用电磁驱动配气机构提高发动机性能的方案。 返回 第5章+第6章 1. 废气涡轮增压的工作原理 2. 压气机特性（工作范围及匹配应用） 3. 增压系统中废气能量的调节原理及技术措施 4. 换气过程的评价准则 5. 充气效率的影响因素及变化规律 6. 换气过程的改善（配气定时、动态效应、可变技术的应用） 返回 返回 图6-1 换气过程 图6-3 汽油机进气过程终了时的缸内压力随工况的变化 返回 图6-4 四冲程自然吸气发动机的换气损失 返回 图6-5 四冲程增压发动机的换气损失 （a）理论循环 （b）实际循环 返回 图6-10 进气道的三维计算机模型 返回 图6-15 进气系统内的本循环波动效应 返回 ? 进气门 关闭 排气门 开启 气门 重叠角 气门升程 发动机 高速 推迟 提早 加大 加大 发动机 低速 提早 推迟 减小 减小 例: 发动机转速变化与可变配气机构 提高进气充量 合适的缸内工质运动 合适的残余废气量 减小换气损失 关于配气机构 不同工况-不同最优值 可变配气机构技术 “基于凸轮的技术” “无凸轮发动机”(Cam-less Engine ) 可变气门升程(VVL) 可变气门正时(VVT) 电控电驱 电控液驱 可变气门正时及升程 分段调节 连续可变(平移) VVT-i 的调节原理: 配气相位的“平移” 提前: 推迟: 动画 工况 调节目标 原理 效果 怠速工况 低负荷工况 扫气重叠角极小化，防止废气倒流入进气侧 提高怠速稳定性 改善燃油经济性 中等负荷工况 增大扫气重叠角，增加内部废气再循环，降低泵气