第3讲 提高四冲程发动机充气效率

《第3讲 提高四冲程发动机充气效率》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三节提高四冲程发动机充气效率的措施一、减小进气系统的阻力二、合理选择配气定时三、利用进气管的动态效应四、采用可变技术五、采用增压技术一、减小进气系统的阻力沿程阻力，局部阻力（节流阻力）汽油机：空气滤清器节气门进气管进气道进气门柴油机：空气滤清器进气管进气道进气门气门座处流动损失最大气门座处流通截面最小，截面变化大1．减小进气门处的流动阻力1）增大进气门直径进气门流通面积活塞顶面积=一般:0.20～0.25（影响大）（影响小）一般：>2）增加气门数目四气门流通面积但结构复杂，造价较高。40%

2、左右。（可达30%）MebeDOHC4气门发动机的优缺点比较优点：进排气流通面积增大，流动阻力小，泵气损失小，有利于提高动力性。利于火花塞或喷油器布置在中央，有利于提高压缩比。----点燃式发动机利于改善混合气形成质量。----压燃式发动机提高经济性和降低排放。可减轻气门系统的运动零部件质量。----适应高速运转要求缺点：气门机构的零部件数目增加，使制造维修成本增加增加了发动机的高度，需要大的安装空间。3）适当增大气门升程4）合理设计气门结构阀顶过渡圆角RRR流动阻力R应适中。5)采取较小的

3、S/D值2．减少进气管道阻力1)进气道:转弯半径R,表面光洁,流动阻力设计时还要考虑组织进气涡流。进气道的开发必须依靠大量试验，在专门的气道实验台上进行。2)进气管:表面光洁度，流通面积沿程阻力转弯半径R截面突变截面形状圆形矩形D形流动阻力小大中底部蒸发小中大柴油机不存在底部蒸发问题，故多采用流动阻力小的圆形进气管。经常清洗，更换滤芯。3)空气滤清器通道面积，除尘效果流动阻力二、减少对新鲜工质的加热柴油机进、排气管分置于气缸两侧三、减少排气系统的阻力减小排气背压，降低噪声。四、合理选择配气相位进气门迟闭角、气

4、门重叠角有较大影响1．进气门迟闭角的选择:进气门迟闭角的作用：利用气流惯性气流惯性和发动机转速成正比转速越高，进气门迟闭角越大对某一发动机转速，最大的充气效率所对应的进气迟闭角只有一个。所以，高速发动机转速大，要获得好的充气效率和动力性，进气迟闭角应大一些。在保证排气损失最小的前提下，尽量晚开排气门，以加大膨胀比，提高热效率。2．气门重叠角：必要的燃烧室扫气、合适的排气温度。气门重叠角大，缸内气体易倒流进气管增压发动机气门叠开角应大一些。3．排气门提前角的选择：根据发动机的高速性能确定4．配气相位的选择1）充气效率高，以保证动力性

5、能2）必要的燃烧室扫气，以保证降低热负荷3）合适的排气温度4）良好的充气效率特性，以适应转矩特性的要求5）较小的换气损失，以保证经济性进气迟闭角——排气提前角气门叠开角五、利用进气管的动态效应1.动态效应：由于间歇进气而引起的进气管内的气体压力波动对充气效率的影响。进气管的直径、长度等参数都会改变压力波，因而适当调整这些参数，可以有效地利用进气管压力波，以提高充气效率，提高发动机的动力性。2.压力波的基础知识：压力波是可压缩弹性介质中“状态扰动”的传播。状态扰动指介质中压力、速度等状态参数的瞬间变化。压力波的传播速度=气体流速±该

6、介质状态下的音速密波（压缩波）指其所到之处使该处压力上升。疏波（膨胀波）指其所到之处使该处压力下降。压力波在闭口端出现正反射，即波的性质和幅值完全不变；在开口端出现负反射，即波的性质相反，而幅值相同。3.本循环压力波的动态效应（惯性效应）压力波的产生：进气开始，活塞下行，造成缸内真空，产生负压波。压力波的传播：此负压波向外传播到进气管口反射回正压波。有利的惯性效应：此正压波若传播到进气门口时，正好进气门关闭前夕，提高进气压力，起到增压效果。惯性效应的合理利用：4.上循环压力波的动态效应（波动效应）定义：上循环气门口的压力波动如果到

7、本循环进气时仍未消失的话，将会对本循环进气产生直接的影响，称为上循环压力波的动态效应。有利的波动效应：本循环进气时，正好上循环残余正压波到达，使进气终了压力提高，产生有利效果。压力波的固有频率：进气频率：频率比：结论：当q2=1、2、3…正整数时，负压波到达，产生不利影响。当q2=1.5、2.5…时，正压波到达，产生有利影响。q2一定，转速和管长度成反比六、采用可变技术从获得最大充气效率的角度出发，比较理想的配气系统应当要满足以下要求：1)低速时，采用较小的气门叠开角以及较小的气门升程，防止出现缸内新鲜无量向道气系统的倒流，以便增

8、加转矩，提高燃油经济性。2)高速时，应具有最大的气门升程和进气门迟闭角，以最大眼度地减小流动阻力．充分利用过后充气，提高充量系数，以满足动力性要求。3)配合以上变化，对进气门从开启到关闭的持续期也应进行调整，以实现最佳的进气定时。总之，理想的气门定