最新内燃机资料教学讲义ppt课件.ppt

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1、内燃机资料第二章内燃机换气过程与增压技术四冲程内燃机的换气过程换气损失与泵损失充量效率和残余废气系数提高充气效率的措施二行程内燃机的换气过程（略）内燃机的增压技术（部分略）2021/8/3换气过程：充入新气和排出废气的全过程周期性、非稳态流动过程非常复杂新鲜充量(charge)是决定发动机输出功率“量”的因素换气过程的目标：最大限度地吸入新鲜充量保证各缸进气均匀减小换气损失在缸内形成合理的流场，以控制混合气形成和燃烧第一节四冲程内燃机的换气过程2021/8/3二、气门重叠和燃烧室扫气阶段1.气门重叠：进、排气门同时开启的时刻

2、称为气门叠开。进气提前角+排气迟闭角——气门重叠角非增压内燃机气门重叠角：20～70CA太大(引起)废气回流进气道；太小扫气作用不明显.增压内燃机：80～150CA。进气管压力，扫气明显，气门重叠角可增大。第一节四冲程内燃机的换气过程排气门关进气门关排气门开2021/8/3二、气门重叠和燃烧室扫气阶段2.扫气的作用清除废气，增加气缸内的新鲜充量降低排气温度降低热负荷最严重处(如气门、活塞等)的温度3.扫气系数每循环流经气缸的空气质量mk与实际进入气缸的新鲜空气质量mL之比*/8第一节四冲程内燃机的换气过程排气门关

3、进气门关排气门开第二节换气损失与泵损失1.理论换气过程：（1）非增压内燃机排气门在下止点打开，没有膨胀损失进排气行程缸内压力与大气压力相等，因而也没有泵气损失。（2）增压内燃机排气门在下止点打开，没有膨胀损失排气行程沿pT,进气行程沿pb换气过程获得矩形面积所示的功。一、换气损失：进气损失和排气损失之和。2021/8/3第二节换气损失与泵损失2.实际换气过程：（1）排气损失：排气损失=自由排气损失+强制排气损失；自由排气损失(w)：排气门提前打开，排气压力开始偏离理想循环膨胀线产生的损失；强制排气损失(x)：活塞将废气推出消耗

4、的功。2021/8/3排气提前角和转速对排气损失的影响:转速增加，相同的排气提前角所对应的排气时间就变短，通过排气门排出的废气量减少，自由排气损失减少，但缸内压力水平提高，因而活塞强制排气损失大大增加。排气提前角大，排气门开启早，自由排气损失大，强制排气损失减少。第二节换气损失与泵损失*/12第二节换气损失与泵损失2.实际换气过程：（2）进气损失：非增压内燃机，气缸内的压力低于大气压力，因此进气过程损失的功，图中y所示；增压内燃机，进气压力高于大气压力，同样由于进气阻力，进气压力低于增压压力，因此也存在功的损失y；进气损失功小

5、于排气损失功，即x

6、75~0.8；柴油机0.75~0.90；增压柴油机0.90~1.05*/15第三节充气效率和残余废气系数二、充气效率（充气系数）充气效率的表达式进气门关闭时缸内气体的总质量在进气状态下，每循环充满气缸工作容积的新鲜充量设气缸总容积V0，令*/16第三节充气效率和残余废气系数三、影响充气效率的因素1.进气终了的工质密度ρa：由工质温度和压力决定，提高进气终了压力pa，降低进气终了温度Ta进气终了压力pa进气阻力Δpapa=p0−Δpa，Δpa↑→pa↓→ηv↓Δpa对pa的影响最大转速n↑→Δpa↑↑→pa↓→ηv↓负荷*/17

7、第三节充气效率和残余废气系数进气温度TaTa↑→ρa↓→ηv↓转速负荷一定：n↑→Ta↓→ηv↑；综合n对pa、Ta的影响，n↑→ηv↓。负荷转速一定:负荷↑→热负荷↑→Ta↑→ηv↓柴油机：进、排气管分置，避免排气管对进气管加热，使Ta↓→ηv↑。汽油机:进、排气管同置，虽Ta↑→ηv↓,但燃油受热蒸发快，可以改善混合气形成。2.残余废气系数Φr和压缩比ε：气缸压缩容积越小（压缩比越大），Φr越低汽油机Φr偏高，0.05~0.16；柴油机0.03~0.06；增压柴油机0~0.033.配气定时进气迟闭角过小，气流惯性没有得到充

8、分利用，进气量减小，ρa变小，ξρa也减小进气迟闭角过大，进入气缸的新鲜充量会出现倒流，ξρa也减小4.进气（或大气）状态ps、Ts进气或大气压力高，pa也随之增加，新鲜工质密度增大，虽然ηv变化不大，但实际进气量增多同理，进气或大气温度降低，Ta也随之有所下降，工质密度增大