《汽车发动机原理（第5版）》 课件全套 颜伏伍 第1--10章 发动机的性能--- 发动机动力学.pptx

汽车发动机原理;2;3;目录;5;6;7;8;9;10;11;12;13;14;15;16;17;18;19;20;21;22;23;24;25;26;27;28;29;30;31;32;33;34;35;36;37;38;39;40;41;42;43;44;45;46;47;48;49;50;51;52;53;54;55;56;57;58;59;60;61;62;63;64;65;66;67;68;69;70;71;72;73;74;75;76;77;78;79;80;81;82;83;84;汽车发动机原理;86;2024/10/13Sunday;第一节四行程发动机的换气过程;89;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;;2024/10/13Sunday;二、换气损失;1．排气损失

从排气门提前打开直到进气行程开始，缸内压力到达大气压力前循环功的损失，称为排气损失。它可分为自由排气损失和强制排气损失。

自由排气损失(图中面积W)：它是因排气门提前打开，排气压力线从b开始偏离理想循环膨胀线，引起膨胀功的减少。

强制排气损失(图中面积Y)：它是活塞将废气推出所消耗的功。;99;2．进气损失

由于进气系统的阻力，进气过程的气缸压力低于进气管压力(非增压发动机中一般设为大气压力)，损失的功相当于X所表示的面积，称为进气损失。与排气损失相比，它相对较小。

3.换气损失与泵气损失

排气损失与进气损失之和称为换气损失，如图2-3中面积(W+X+Y)所示。实际示功图中将面积(X+Y-d)所表示的负功称为泵气损失。;101;进气状态下，在非增压发动机上一般采用当时、当地的大气状态；在增压发动机上，采用增压器出口的压力状态。

ηV值高，代表每循环进入一定气缸容积的新鲜工质量多，则发动机功率和转矩可增加，动力性能好。

实际发动机充气效率可直接测定，用流量计测出发动机每小时实际充气量(m3/h)，理论充气量V(m3/h)由下面的公式算出:

式中: Vs——气缸工作容积(L)；

i——气缸数；

n——发动机转速(r/min)。;二、充气效率的影响因素;经过整理可表示为：;三、影响因素分析

1.进气终了压力pa

pa对ηV有重要影响，pa愈高ηV值愈大。

式中，△pa为气体流动时，克服进气系统阻力而引起的压降(kPa)。一般可写成：

式中：λ为管道阻力系数；ρ为进气状态下气体密度（kg/m3）；v为管道内气体的流速（m/s）。

△pa为气体流过进气道的各段管道时所产生的压降的总和。

阻???包括局部阻力和沿程阻力；其中进气阀处是进气系统中截面最小、流速最大的地方。

汽车转速升高，进气速度增加，pa迅速下降

;106;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;4.配气定时

由：

;2024/10/13Sunday;111;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;发动机原理;116;117;四气门机与二气门机相比，功率可提高70%，转矩可提高30%，且响应性比增压机好，故是汽车发动机高功率化的有力措施。

;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;123;2024/10/13Sunday;2024/10/13Sunday;(一)动态效应利用原理

动态效应分为惯性效应和波动效应。

1.进气管惯性效应;如图a所示，当进气门开启时，由于活塞下行抽气，进气门端出现向缸内流动的气流，使静压力pspo，表明压力相对po下降而出现右行膨胀波，并以声速c向管口传播（因进气门管端气流速度v?c，故压力波速c-v≈c），此波于L/c时刻到达管口，L是进气管长。

根据压力波传到不同边界都会产生性质或异、或同的回向反射波的理论可知，当边界条件管端为封闭型（dv=0），反射波与入射波性质相同；当边界条件管端为开口型（dp=0），反射波与入射波性质相反。因此，右行膨胀波达到管口开口端后将产生反向压缩波，并再经L/c时刻回到气门端。气门口由发出膨胀波到接收到反射压缩波所需时间t=2L/c。;若设气门开启有效持续时间为ts，则有两种情况：

1）t＞ts，第一次的返回压缩波（点划