发动机原理教案7影响换气过程的因素

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1、总第7次课课题影响换气过程的因素授课班级授课日期2013.10.8——10.9教学目标1、掌握充气效率各相关概念2、掌握充气效率的影响因素3、熟知各影响因素对充气效率的影响4、了解不同发动机的充气效率重点、难点充气效率的影响因素各影响因素对充气效率的影响教具多媒体图片及动画教学过程一、组织教学：师生问好，清点人数。二、复习（提问三、介绍本节课内容：本节课主要讲述发动机充气效率的定义、影响因素及各因素对充气效率的影响等。四、导入（接合提问）：五、新课讲授（播放课件）：影响换气过程的因素与换气过程对发动机性能的影响一、影响换气过程的因素1、充气效率：评价不同发动机换气过程完善程度的

2、重要指标。充气效率是实际进入气缸的新鲜工质的质s与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜工质的质:fi的比值nv=ml/m2=Vl/V2式中.•ml、Vi—实际进入气缸的新鲜工质的质董、体积；ms、Vs-进气状态下充满工作容积的新鲜工质的质fi、气缸工作容积。进气状态的含义：指空滤器后方进气管内的气体状态。(1)对非増压发动机，指的是发动机当时、当地的大气压力和温度；(2)对增压发动机，指的是增压器(压气机岀口或中冷器)后的新鲜充量的压力和温度。nv越卨，在换气过程中，每循环进入气缸的新鲜充fi愈多，发动机的功率和扭矩就可愈大,每循环气缸的充气量是决定内燃机性能指标的一个重要因素。n

3、v可用试验方法测得，发动机充气效率一般为：汽油机：nV=0.75〜0.85柴油机：nv=0.75〜0.90g7；12、影响充气效率的因素*^-lp57；1+r影响充气效率的因素有进气状态和进气终了状态的压力、温度、废气残余系数、压缩比等。非增压发动机实际充气设通常小于理论充气故小于1。但在一定条件下，如增压发动机就有可能大于1。1)进气终了时的压力PaPa对nv有重要影响，Pa愈高，nv值愈大Pa=Ps—APa式中，Apa为气体流动时，克服进气系统阯力而引起的压降(kPa)。一般可写成式中：X一一管道阻力系数；P一一进气状态下气体的密度；V一一管道IA)气体的流速(m/s)可见

4、，Apa主要取决于各段管道的阻力系数和气体流速。若大、髙时，Apa增加，使pa下降。G/mn)(1)转速对进气压力的影响负荷不变，转速变化时：转速t，则Aptt,从而paI,nv1(2)负荷对进气压力的影响转速不变，负荷变化时：柴油机：Ap基本不变，从而pa基本不变，nv基本不变汽油机：负荷t，则ApI,从而pat，nvt2)进气终了的温度TaTa值愈髙，充入汽缸的工质密度愈小，nv降低。引起Ta升高的原因是(1)新鲜工质进入发动机与高温零件接触而被加热。(2)新鲜工质与高温残余废气混合而被加热。(3)排气管对进气管的影响转速和负荷对Ta的影响(1)转速：当负荷不变而转速增加时

5、，由于新鲜工质与缸壁等接触时间短，传热量少，所以Ta稍有下降。（2）负荷：当转速不变而增加发动机负荷时，缸壁等零件温度升高，Ta有所上升3）残余废气系数（1）残余废气系数增加，充气效率降低，燃烧恶化，油耗、排放增加。W3«A鑪WlKWWJt气UfV的/L个筝BP/M端的X*（2）压缩比提高，残余废气系数减小。（3）排气压力高，废气多，充气效率降低。（4）排气系统附力大，排气IE力高，废气多。4）配气定时对充气效率影响最大的是进气门的迟后关闭，某次是排气门的迟后关闭。进气门迟闭，进气终了压力因气流惯性作用而增加，即pat,所以充气效率nvt排气门迟闭角小，充分排气下降；排气迟闭角

6、人，残余腹气增加，实际充气减少，充气效率下降。5）压缩比压缩比t，压缩容积I，残余废气董I，因而nvt6）进气（或大气）状态增压，压力t，进气t,pat,充气效率nVt二、换气过程对发动机性能的影响一）、残余废气系数的影响因素对换气过程的影响m11'-%PgTr^PrL1、Pat,TaI■实际充量t~*rInvt2、I）rt,TrI-*rtnvI3、压缩比t一燃烧室容积I一残余废气量I一nvt4、合适的配气相位，残余废气系数I一nvt。二）、换气过程对发动机性能影响充气效率、指示热效率、机械效率三者并称为发动机的三大效率。1、理论空气量和过量空气系数1）理论空气量：指lkg的燃

7、料完企燃烧时所需的最低空气量。（汽油：14.7;柴汕：14.5）2）过量空气系数：指燃烧lkg燃料实际供给的空气量L与理论空气量L0的比值。Lo（J）at〉l稀混合气；*at=1理论（标准）混合气。2、三大效率与发动机功率和转矩的关系H士"、"刀。Me=9550^=K2士7、肌，^atn（!）at式屮.•Kl、K2:对一定的发动机为比例常数，且K2=9550K1。影响发动机动力性指标（Pe和Me）的参数主要有：过量空气系数、充气效率、指示热效率和机械效率。提高充气效率是提高发动机动力性的重要