换气过程对发动机性能影响

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1、发动机原理与汽车理论1课程内容概述第一章　发动机原理基础知识第二章发动机的换气过程第三章　汽油机的燃料与燃烧第四章　柴油机的燃料与燃烧第五章　燃气发动机的燃料与燃烧第六章　发动机的特性第七章　汽车的动力性第八章　汽车的制动性第九章　汽车的使用经济性第十章　汽车的操纵稳定性第十一章　汽车的舒适性第十二章　汽车的通过性第十三章　汽车性能的合理使用2第二章发动机的换气过程第一节四冲程发动机的换气过程第二节影响换气过程的因素第三节换气过程对发动机性能的影响第四节改善换气过程的措施第五节发动机的进气控制第六节发动机的进气增压3第三节换气过程对发动机性能影响充气效率、

2、指示热效率、机械效率三者并称为发动机的三大效率。一、理论空气量和过量空气系数二、三大效率与发动机功率和转矩的关系4理论空气量和过量空气系数1．理论空气量：指1kg的燃料完全燃烧时所需的最低空气量。(汽油：14.7；柴油:14.5)2．过量空气系数：指燃烧1kg燃料实际供给的空气量L与理论空气量L0的比值。φat＞1稀混合气；φat＜1浓混合气；φat=1理论（标准）混合气。5三大效率与发动机功率和转矩的关系式中：K1、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

3、机械效率。提高充气效率是提高发动机动力性的重要措施之一。6第四节改善换气过程的措施一、减小进气阻力二、减小排气阻力三、降低进气温度四、合理选择配气相位7一、减小进气阻力1．减小进气门处的阻力系数：加大进气门直径:采用多气门结构:适当增加进气门升程:改进配气凸轮线型；适当降低活塞运行速度:减小活塞行程。2．减小空气滤清器的阻力系数：定期维护、适时更换。3．减小进气管道的阻力系数：尽可能采用圆形截面、增大进气道尺寸、减小弯道和流通截面变化、采用进气控制系统。8二、减小排气阻力1.减小排气门处的阻力：采用加大排气门升程或多排气门结构。2.减小排气管道的阻力：应采

4、用渐扩型，保证排出的气体充分膨胀，降低汽缸与排气管内的压力差，使汽缸压力迅速下降。9三、降低进气温度1.在结构布置上，减小进气管受热；2.加强对冷却系统的维护，防止发动机过热；3.热空气供给装置。10四、合理选择配气相位1.对配气相位角度的要求(1)进气迟后角一定，在某一转速下充气效率最高。11（2）发动机转速变化时，在较低的转速范围内，采用较小的进气门迟后关闭角，可获得较高的充气效率和有效功率。（3）改变进气门迟后关闭角度，可改变ηv和Pe随转速的变化关系，从而改变发动机的速度特性。122．可变配气相位控制系统（1）本田公司VTEC。a)低速小负荷时；b

5、)高速大负荷时1-主凸轮；2-次凸轮；3-次摇臂；4-复位弹簧；5-阻挡活塞；6-同步活塞B；7-同步活塞A；8-正时活塞；9-主摇臂；10-中间摇臂；11-油液13（2）大众公司可变进气相位控制系统。1-正时电磁阀；2-液压缸；3-排气凸轮轴；4-进气凸轮轴；5-正时调节器14（3）宝马公司VCC系统。1-凸轮；2-气门摇臂；3-挺杆；4-气门；5-气门弹簧；6-齿扇；7-偏心轴；8-中置摇臂轴；9-中置摇臂15（4）丰田公司VVTL-i控制系统。丰田公司VVTL-i控制机构16丰田公司进气门升程控制机构1-进气门；2-摇臂；3-滚轮；4-低速凸轮；5-

6、高速凸轮；6-油道；7-滑销；8-滑块17第五节发动机的进气控制一、汽油机的进气控制二、柴油机的进气控制18一、汽油机的进气控制汽油机的进气控制通常采用动力阀式，动力阀式进气控制系统通过控制发动机进气道的空气流通截面大小，来适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。动力阀式进气控制系统的工作原理如下图：19二、柴油机的进气控制1．进气节流控制（1）直流电动机型进气节流控制系统(图2-14)。（2）电控气动型进气节流控制系统(图2-15)。202．进气涡流控制（1）喷气式进气涡流控制(图2-16)。（2）双气道式进气涡流控制(图2-17

7、)。（3）气道分隔式进气涡流控制(图2-18)。（4）导气屏式进气涡流控制(图2-19)。（5）旁通气道式进气涡流控制(图2-20)。（6）气道转换式进气涡流控制装置(图2-21)。21222324252627一、进气增压的目的及其评价二、进气增压系统的类型三、进气增压对发动机的影响四、进气增压控制第六节发动机的进气控制28一、进气增压的目的及其评定1.增压的目的1)降低发动机的质量、体积和制造成本。2)提高热效率，降低油耗率。3)降低排放污染和噪声。4)可补偿高原功率损失。5)提高整机使用经济性。6)改善发动机的特性。292.进气增压的评定指标增压度：增

8、压后功率的提高量与增压前功率之比。增压比：增压后的气体压力与增压前