内燃机的换气过程.ppt

*三降低热负荷的主要措施2.增大叠开期内的进、排气管压力差计算表明，每增加压力差0.01MPa，可以增加扫气量0.02g／循环·缸。第149页,共170页，2024年2月25日，星期天*进气管:适当加大进气管容积，增加进气压力平稳度，可以改善扫气过程，降低排气温度。排气管:合理设计与选择排气管形状和尺寸，可以有效地降低增压系统的热负荷。增大的主要途径是合理设计进、排气歧管。三降低热负荷的主要措施第150页,共170页，2024年2月25日，星期天*三降低热负荷的主要措施a为旁置式，流动阻力小；b为中置式，虽对称布置，但气流拐弯太急促。试验表明，后者不如前者。第151页,共170页，2024年2月25日，星期天*合理设计配气凸轮在设计中有可能承受气门机构惯性力的条件下，尽可能使气门快启快闭，以增加时间—截面。尽量扩大进、排气门的面积在气缸盖上位置允许的情况下，力所能及地扩大进、排气门的而积。增加摇臂比增大气门端臂长和推杆端臂长之比可有效地增加气门升程，这比改变凸轮形线更简单。三降低热负荷的主要措施3.增大进、排气门的时间—截面第152页,共170页，2024年2月25日，星期天*三降低热负荷的主要措施4．增压中冷对增压空气进行中间冷却可有效地降低排温，缓解热负荷，尤其是中增压度以上的增压系统，几乎是必不可少的措施。增压中冷使发动机进气密度有可能进一步提高。在不增加热负荷情况下，可提高功率16％一20％，是车用柴油机增加系列产品，扩大功率覆盖面的有力措施。另外，增压中冷还有利于降低排放中Nox的含量，改善环境保护。第153页,共170页，2024年2月25日，星期天*用柴油机冷却水冷却空气。这种方式虽不另设水路，简化结构，但冷却水温度较高的增压系统不宜采用，只适于船用和固定发电的增压柴油机。用外源水冷却空气这种冷却方式效果好，但结构较复杂，适用于固定式增压系统。用大气冷却压缩空气。把增压空气散热器置冷却水箱前面，用汽车前进的迎风量冷却压缩空气。这种方式通用于车用发动机，但低负荷时要防止充气过冷、不完全燃烧、冒白烟等弊端。涡轮风扇冷却空气。由压气机分出一小股气流驱动涡轮风扇，然后用涡轮风扇吹冷压缩空气。显然这种冷却方式效果较差，冷却用的气流只有上一种冷却风量的5％。但其尺寸小，在车上安装方便，在军用车辆上有应用。三降低热负荷的主要措施增压中冷的方式第154页,共170页，2024年2月25日，星期天*三降低热负荷的主要措施5．强化冷却系统改善机油冷却条件改善冷却系统工作条件6．改善供油系统及燃烧系统柴油机增压后循环供油量相应加大，若供油及燃烧系统不调整，热负荷必然增加。适当调整燃油系统，合理组织燃烧过程，对降低热负荷是十分关键的。在循环供油量增加后，如何在不变的时间内喷油、雾化、混合，使燃烧保持最佳状态，这是增压匹配的重要内容，也是改善热负荷的有力措施。第155页,共170页，2024年2月25日，星期天*三降低热负荷的主要措施改善供油系统及燃烧系统⑴缩短供油时间。循环供油量增加后，适当加粗喷油泵柱塞直径，增加喷孔数及孔径，可缩短供油时间，防止后燃。⑵合理调整供油提前角。减少供油提前角对降低爆发压力有利，但供油过晚，产生后燃，使排温升高。增压柴油机由于工质和燃烧室周壁温度较高，滞燃期较短，因此，供油提前角比非增压略减小。第156页,共170页，2024年2月25日，星期天*改善供油系统及燃烧系统⑶增加燃烧室中油气混合。增压后缸内油和气增多，但混合的时间不变，因而要按时燃烧完循环油量，必须强化油、气混合。可适当缩小涡流燃烧室镶块的喷孔面积，镶块通道面积直接影响涡流强度。适当提高喷油压力,增压后的涡流燃烧室柴油机的喷油压力要相应提高。第一涡流强弱对射程远近有密切关系。涡流强度增加后，不仅油束歪曲，贯穿力也受到削弱。第二，增压后空气密度增加，油粒穿透的阻力也相应增加。第三，增压后进气压力增大，压缩终压也增大，即喷孔背压增加。但过大的喷油压力，油粒过细，反而削弱了贯透能力。喷嘴安装深度。直接影响油束在燃烧室壁面的落点，若太浅，着壁燃料过少，影响着火或着火过晚，大量燃料集中在主燃烧室燃烧，燃烧过晚，影响工作过程。反之，安装过深，着壁燃料过多，空间混合太少，也不利于油气混合，工作过程变化。第157页,共170页，2024年2月25日，星期天*补充四：车用增压柴油机的机械负荷及解决途径