文档介绍：第二章发动机的换气过程
燃烧是做功之本。
燃烧需要空气与燃料。重量比容积比
燃料 1 1 液态
空气 15 1000 气态
燃料受机械控制,容易加入。而汽缸容积就那么大,要想多加空气就要困难得多。因此,对发动机换气过程的研究就显得尤为重要了。
§2-1 四冲程发动机的换气过程
一配气定时
与工程热力学中介绍的不同, 进排
气门的开启、关闭也需要时间, 故
在下止点前排气-排气提前角40°~80°
在上止点后关闭-排气迟闭角10°~35°
在上止点前吸气-进气提前角 0°~40°
在下止点后关闭-进气迟闭角40°~80°
进气提前角+排气迟闭角-气门叠开角
二换气过程
(一) 排气过程
1 自由排气阶段 A
排开 p >>p’® p = p’
靠缸内压力将气体挤出气缸,其中
p-缸内压力, p’-排气管内压力。
2 强制排气阶段 B
p = p’® p £ p’
靠活塞上行将废气挤出气缸。
3 超临界排气 C
排开® p = p’
在气阀最小截面处, 气体流速等于该地音速 m/s。其流量与压差(p - p’)无关, 只决定于排气阀开启面积和气体状态。
4 亚临界排气 D
p = p’® 排闭。
其流量取决于压差(p - p’)。
(二) 进气过程和气门叠开角
由于节流作用, 缸内产生负压;()使新鲜介质进入缸内。
气阀叠开角:非增压:20°~60° CA。
太大(引起) ® 废气回流进气道。
太小® 扫气作用不明显。
增压:110°~140° CA。
进气管p­, 扫气明显, 气阀叠开角可以增大很多。如6135
型高柴:非增压:40°, 增压:124°。
扫气的作用:
1 清除废气, 增加气缸内的新鲜充量。
2 降低排气温度。
3 降低热负荷最严重处(如气阀、活塞等)的温度。
三换气损失
理论循环换气功与实际循环换气功之差。
如图:换气损失功-X+(Y+W), 其中(W+Y)
为排气损失功,X为进气损失功。
(一) 排气损失功Y
W是因排气门提前开启而损失的膨胀功,
称为自由排气损失。Y是活塞作用在废气上的推出功, 称为强制排气损失功。
排气提前角­ ® W­,Y¯ 。
综合效果, 要求(Y+W)¯, 故(W+Y)有一个最佳值(W+Y)min 。对应排气提前角亦有一个最佳值, n­ ® (W+Y)min­ 。
(二) 进气损失功X
进气损失功小于排气损失功,即X < Y
(三) 泵气损失功(X+Y-D)
在实际示功图中, 把(W+d) 归到指示功中考虑。而把泵气损失功(X+Y-d) 归到机械损失中考虑。
§2-2 四冲程发动机的充气效率
一充气效率
(一) 定义
为比较不同大小、不同类型发动机的充气品质和换气过程的完善程度, 不受气缸工作容积Vh 的影响, 引入充气效率的概念。
由于有进气阻力等因素的影响, 实际进入气缸中的新鲜充量必然小于理论上进气状态下充满工作容积的新鲜充量。二者之比称为充气效率
, 即
其中:-实际充量的重量,质量和体积;
-理论充量的重量,质量和体积;
进气状态:非增压:空气滤清器后进气管内的气体状态, 通常