第5講 2013年9月25日

1、第五講 2013年9月25日提高充量系數(shù)的措施時(shí)面值二沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣提高充量系數(shù)的措施（一）降低進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力損失，提高氣缸進(jìn)氣終點(diǎn)的壓力；（二）降低排氣系統(tǒng)的阻力損失，減小缸內(nèi)殘留廢氣系數(shù)；（三）減小高溫零件在進(jìn)氣過(guò)程中對(duì)空氣的加熱，降低進(jìn)氣終點(diǎn)溫度。 研究表明，在上述影響因素中，以第一個(gè)因素最為重要。換言之，降低進(jìn)氣過(guò)程的流動(dòng)阻力損失，提高進(jìn)氣終了壓力是提高充量系數(shù)最有效的措施。 進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力，按其性質(zhì)可分為兩進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力，按其性質(zhì)可分為兩類，一類是類，一類是沿程阻力，另一類是另一類是局部阻力。沿程阻力：沿程阻力： 實(shí)際上是管道摩擦阻力，與管長(zhǎng)和管內(nèi)流實(shí)際上是管道摩擦阻力，與

2、管長(zhǎng)和管內(nèi)流動(dòng)面上的表面質(zhì)量有關(guān)動(dòng)面上的表面質(zhì)量有關(guān)；局部阻力：局部阻力： 它是由于流通截面大小、形狀以及流動(dòng)方它是由于流通截面大小、形狀以及流動(dòng)方向變化，在局部產(chǎn)生禍流損失所引起的；向變化，在局部產(chǎn)生禍流損失所引起的；進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力 在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣流動(dòng)中，由于管道較短，在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣流動(dòng)中，由于管道較短，壁面比較光滑，其壁面比較光滑，其沿程阻力并不大；而局部阻沿程阻力并不大；而局部阻力是流道中的主要損失力是流道中的主要損失、它由它由系列的局部阻系列的局部阻力疊加而成，尤其力疊加而成，尤其在進(jìn)氣門(mén)座處、空氣濾清器在進(jìn)氣門(mén)座處、空氣濾清器和流道轉(zhuǎn)彎處，流動(dòng)損失

3、更為明顯和流道轉(zhuǎn)彎處，流動(dòng)損失更為明顯 。因此，降。因此，降低這些地方的局部阻力損失，對(duì)降低進(jìn)氣系統(tǒng)低這些地方的局部阻力損失，對(duì)降低進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力，提高充量系數(shù)有顯著的意義。的流動(dòng)阻力，提高充量系數(shù)有顯著的意義。降低進(jìn)氣系統(tǒng)阻力降低進(jìn)氣系統(tǒng)阻力的措施的措施1.降低進(jìn)氣門(mén)處的流動(dòng)損失2.采用可變進(jìn)氣系統(tǒng)技術(shù)1降低進(jìn)氣門(mén)處的流動(dòng)損失 進(jìn)氣門(mén)座處的流通截面，是進(jìn)氣流道中截面最小、流速最高的地方，因而該處的局部阻力最大，而且與該處的流動(dòng)速度的平方成正比。因此,降低進(jìn)氣門(mén)處的流動(dòng)損失，可以從降低氣門(mén)座處的流速和改善氣門(mén)座處的流動(dòng)情況以提高流量系數(shù)入手解決。 過(guò)高的氣體流速，還會(huì)發(fā)生氣體阻塞現(xiàn)過(guò)高的氣

4、體流速，還會(huì)發(fā)生氣體阻塞現(xiàn)象。考察氣門(mén)座處的流動(dòng)情況，并定義平均進(jìn)象?？疾鞖忾T(mén)座處的流動(dòng)情況，并定義平均進(jìn)氣馬赫數(shù)氣馬赫數(shù)Ma，進(jìn)氣平均馬赫數(shù)，進(jìn)氣平均馬赫數(shù)Ma綜合了進(jìn)氣綜合了進(jìn)氣門(mén)大小、形狀、升程規(guī)律以及活塞速度等因素，門(mén)大小、形狀、升程規(guī)律以及活塞速度等因素，并且其大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。研究發(fā)現(xiàn)，并且其大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于小型對(duì)于小型 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)進(jìn)氣平均馬赫數(shù)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)進(jìn)氣平均馬赫數(shù)Ma超過(guò)超過(guò)0.5后，充量系數(shù)急劇下降：這后，充量系數(shù)急劇下降：這結(jié)論，結(jié)論，對(duì)于設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)氣門(mén)機(jī)構(gòu)是很有用的。對(duì)于設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)氣門(mén)機(jī)構(gòu)是很有用的。 平均進(jìn)氣馬赫數(shù)與充氣效率

5、 平均進(jìn)氣馬赫數(shù)定義為進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟截面處的平均流速V與該處的音速Cs之比。 Ma= ssmmssCVdDCV2 (1)加大進(jìn)氣門(mén)直徑： 一般應(yīng)盡可能布置較大尺寸的進(jìn)氣門(mén)，以降一般應(yīng)盡可能布置較大尺寸的進(jìn)氣門(mén)，以降低流經(jīng)進(jìn)氣門(mén)截面時(shí)的氣體流速?gòu)亩档途植康土鹘?jīng)進(jìn)氣門(mén)截面時(shí)的氣體流速?gòu)亩档途植苛鲃?dòng)阻力。在現(xiàn)代高速內(nèi)燃機(jī)流動(dòng)阻力。在現(xiàn)代高速內(nèi)燃機(jī)2氣門(mén)結(jié)構(gòu)中，進(jìn)氣氣門(mén)結(jié)構(gòu)中，進(jìn)氣門(mén)直徑門(mén)直徑d與缸徑與缸徑D的比值可達(dá)的比值可達(dá)45%一一50%，面積比，面積比為為0.20.25，這樣排氣門(mén)不得不縮小，但過(guò)小的，這樣排氣門(mén)不得不縮小，但過(guò)小的排氣門(mén)又會(huì)導(dǎo)致排氣阻力的增大。因此，通過(guò)加排氣門(mén)又會(huì)導(dǎo)致排氣阻

6、力的增大。因此，通過(guò)加大進(jìn)氣門(mén)直徑的方式來(lái)提高充量系數(shù)，是受到限大進(jìn)氣門(mén)直徑的方式來(lái)提高充量系數(shù)，是受到限制的。制的。降低進(jìn)氣門(mén)處流動(dòng)損失的具體措施(2)增加進(jìn)氣門(mén)數(shù)目： 增加進(jìn)氣門(mén)數(shù)量，可以取得與加大進(jìn)氣門(mén)直徑同樣的效果即增大了進(jìn)氣門(mén)的有效流通截面積。高速柴油機(jī)以往僅在缸徑大于120mm時(shí)才考慮采用兩進(jìn)氣門(mén)，二排氣門(mén)（即4氣門(mén)）?，F(xiàn)在對(duì)于D80一90mm的柴油機(jī)，也認(rèn)為采用4氣門(mén)利大于弊。除了換氣損失小、充量系數(shù)高以外，噴油器的垂直中置對(duì)混合氣形成極為有利，另外，4氣門(mén)柴油機(jī)對(duì)具有進(jìn)氣中冷的高增壓系統(tǒng)也非常合適；對(duì)于汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，其效果也是相當(dāng)好的。(3)合理設(shè)計(jì)進(jìn)氣道及氣門(mén)的結(jié)構(gòu)： 改善進(jìn)氣

7、門(mén)座、進(jìn)氣道以及氣門(mén)頭部的結(jié)構(gòu)，也有助于降低局部阻力，提高氣門(mén)流通截面的流量系數(shù)，一般在高速內(nèi)燃機(jī)中，均利用氣道使進(jìn)氣在其中發(fā)生彎曲和旋轉(zhuǎn)，以便在氣缸中形成定向的空氣運(yùn)動(dòng)，以利于燃燒的進(jìn)行，但這勢(shì)必影響氣門(mén)的流量系數(shù)，增大流動(dòng)損失。因此，在設(shè)計(jì)及制造中，應(yīng)盡可能保證氣道內(nèi)壁面的過(guò)渡圓滑、平穩(wěn)，避免氣流急轉(zhuǎn)彎現(xiàn)象。 2采用可變進(jìn)氣系統(tǒng)技術(shù) 從獲得最大充量系數(shù)的角度出發(fā)，比較理想的配氣系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 1)低速時(shí)，采用較小的氣門(mén)疊開(kāi)角以及較小的氣門(mén)升程，防止出現(xiàn)缸內(nèi)新鮮充量向進(jìn)氣系統(tǒng)的倒流，以便增加轉(zhuǎn)矩，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 2)高速時(shí)應(yīng)具有最大的氣門(mén)升程和進(jìn)氣門(mén)遲閉角，以最大限度地減小流動(dòng)阻力

8、，充分利用過(guò)后充氣，提高充量系數(shù)，以滿足動(dòng)力性要求。 3)配合以上變化，對(duì)進(jìn)氣門(mén)從開(kāi)啟到關(guān)閉的持續(xù)期(又稱作用角)也應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)最佳的進(jìn)氣定時(shí)。 總之，理想的氣門(mén)定時(shí)應(yīng)當(dāng)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況及時(shí)作出調(diào)整，應(yīng)具有一定程度的靈活性。顯然，對(duì)于傳統(tǒng)的凸輪挺桿氣門(mén)機(jī)構(gòu)，由于在工作中無(wú)法作出相應(yīng)的調(diào)整，也就難于達(dá)到上述要求，因而限制了發(fā)動(dòng)機(jī)性能的進(jìn)一步提高。(1)可變凸輪機(jī)構(gòu) 可變凸輪機(jī)構(gòu)技術(shù)一般都是通過(guò)兩套凸輪或搖臂來(lái)實(shí)現(xiàn)的。即在高速時(shí)采用高速凸輪，其升程與作用角都較大；而在低速時(shí)切換到低速凸輪，升程與作用角均較小。采用可變進(jìn)氣系統(tǒng)技術(shù)具體措施采用可變進(jìn)氣系統(tǒng)技術(shù)具體措施(2)可變氣門(mén)定時(shí) 相

9、對(duì)于可變凸輪機(jī)相對(duì)于可變凸輪機(jī)構(gòu)，可變氣門(mén)定時(shí)技術(shù)的構(gòu)，可變氣門(mén)定時(shí)技術(shù)的應(yīng)用較多應(yīng)用較多些。些。 由于進(jìn)、由于進(jìn)、排氣門(mén)是分別通過(guò)兩根凸排氣門(mén)是分別通過(guò)兩根凸輪軸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的，可以通輪軸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的，可以通過(guò)過(guò)套特殊的機(jī)構(gòu)將進(jìn)氣套特殊的機(jī)構(gòu)將進(jìn)氣凸輪軸按要求轉(zhuǎn)過(guò)一定的凸輪軸按要求轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，從而達(dá)到改變進(jìn)氣角度，從而達(dá)到改變進(jìn)氣相位的目的。根據(jù)實(shí)現(xiàn)機(jī)相位的目的。根據(jù)實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的不同，這種改變可以構(gòu)的不同，這種改變可以分成分級(jí)可變與連續(xù)可變分成分級(jí)可變與連續(xù)可變兩類，很多高性能的汽油兩類，很多高性能的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)均采用了這發(fā)動(dòng)機(jī)均采用了這技術(shù)。技術(shù)。 降低排氣系統(tǒng)阻力，可以使氣缸內(nèi)的殘余廢氣壓力下

10、降低排氣系統(tǒng)阻力，可以使氣缸內(nèi)的殘余廢氣壓力下降，這樣不僅可以減少殘余廢氣系數(shù)，有利于提高充量系數(shù)，降，這樣不僅可以減少殘余廢氣系數(shù)，有利于提高充量系數(shù)，而且可以減少泵氣損失，提高指示效率。而且可以減少泵氣損失，提高指示效率。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：降低排氣背壓，減小排氣噪聲。排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：降低排氣背壓，減小排氣噪聲。 與進(jìn)氣系統(tǒng)一樣，排氣流通截面最小處是排氣門(mén)座處，與進(jìn)氣系統(tǒng)一樣，排氣流通截面最小處是排氣門(mén)座處，此處的流速最高、壓降最大故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證氣門(mén)及其座此處的流速最高、壓降最大故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證氣門(mén)及其座面的良好結(jié)構(gòu)。排氣道應(yīng)當(dāng)是漸擴(kuò)型，以保證排出氣體的充面的良好結(jié)構(gòu)。排氣道應(yīng)

11、當(dāng)是漸擴(kuò)型，以保證排出氣體的充分膨脹，從而降低氣缸與排氣管內(nèi)的壓力差，使得氣缸內(nèi)的分膨脹，從而降低氣缸與排氣管內(nèi)的壓力差，使得氣缸內(nèi)的廢氣壓力得以迅速下降，達(dá)到提高充量系數(shù)和降低泵氣損失廢氣壓力得以迅速下降，達(dá)到提高充量系數(shù)和降低泵氣損失的目的的目的。(二二)降低排氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力降低排氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力 在進(jìn)氣的過(guò)程中，進(jìn)入氣缸的新鮮充量將會(huì)被各種高溫表面所加熱而溫度升高、從而導(dǎo)致進(jìn)氣密度下降，充量系數(shù)減小，還可能促使發(fā)動(dòng)機(jī)整體熱負(fù)荷提高和不正常燃燒的發(fā)生。進(jìn)氣溫升受到各種結(jié)構(gòu)與運(yùn)行參數(shù)的影響，如進(jìn)氣管結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻水溫度等。 對(duì)于化油器式汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，由于需要進(jìn)氣加熱來(lái)保證部分液

12、態(tài)燃料在進(jìn)氣管中的蒸發(fā)，所以進(jìn)氣管與排氣管布置在同一側(cè)。對(duì)于進(jìn)氣道噴射的汽油機(jī)以及柴油機(jī)，均采用進(jìn)、排氣管兩側(cè)布置的方案，以提高充量系數(shù)。對(duì)于高速內(nèi)燃機(jī)，有時(shí)也采用進(jìn)氣冷卻技術(shù)，以降低進(jìn)氣溫度。增壓內(nèi)燃機(jī)則將進(jìn)氣中冷技術(shù)作為進(jìn)一步提高增壓壓力、降低熱負(fù)荷的重要途徑之一。(三三)減少對(duì)進(jìn)氣充量的加熱減少對(duì)進(jìn)氣充量的加熱Low Bore/StrokeHigh Bore/StrokeTwo Bore-to-Stroke Ratios Same Swept VolumeMean Piston SpeedThe relative speed of an engine can be expressed u

13、sing the concept of mean piston speed.This parameter is calculated as:SpeedEngine*Stroke*2SpeedPistonMeanIt is important to consider the mean piston speed during the engine design process becausemechanical friction, stress and wear scale with mean piston speed (rather than engine speed).Expressed in

14、 English units 6N*Sin12ft*minrevN*inS*2minftMPSPiston travels2 stroke lengthsfor each crankrevolutionExpressed in SI units000,30)(*)(1000*sec*2secrpmNmmSmmmrevNmmS*mMPS051015202530354045500.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.4Influence of B/S on Mean Piston SpeedMean Piston Speed 100 ft/minBore/Str

15、okeRPM = 1800Increasing frictionand wear(10 m/s)02468100.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.4Pressure Drop Across Intake Valve psiBore/StrokeInfluence of B/S on Intake Valve PRPM = 1800Air Flow = 63 lbm/minIncreasing gasvelocities(70 kPa)02040608010012014004590135180Combustion Chamber Volume in3Cra

16、nk Angle C.A.Bore = 5, Stroke = 6.00Bore = 6, Stroke = 4.17Effect of B/S on Instantaneous Chamber Volume020406080100120140160Bore = 5, Stroke = 6.00Bore = 6, Stroke = 4.1704590135180Combustion Chamber Surface Area in2Crank Angle C.A.Effect of B/S on Instantaneous Chamber Surface AreaRPM = 1800Increa

17、sing frictionand wear0246810120.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.4Area/Volume axis relative for p drop & frictionBore/StrokeIncreasingHeat TransferCR = 16.0Influence of B/S on Area/VolumeAir Flow = 63 lbm/minIncreasing gasvelocitiesnn660360ndtd6由：可得fd稱為氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)的時(shí)面值稱為氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)的角面值角面值由配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)決定的，對(duì)于給定的

18、設(shè)計(jì)，其值一定。由此可見(jiàn)，隨著轉(zhuǎn)速提高，氣門(mén)時(shí)面值成反比下降，空氣進(jìn)氣量隨轉(zhuǎn)速增加而減小。 二沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣 二沖程內(nèi)燃機(jī)與四沖程內(nèi)燃機(jī)同樣具有進(jìn)氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣過(guò)程，不同的是這些過(guò)程只用兩個(gè)活塞行程來(lái)完成，其中差別最大的是換氣過(guò)程。二沖程內(nèi)燃機(jī)換氣的工作順序： 在膨脹行程的末期，活塞下行，首先打開(kāi)排氣在膨脹行程的末期，活塞下行，首先打開(kāi)排氣口，開(kāi)始排氣，而后掃氣口開(kāi)啟，具有一定壓力的口，開(kāi)始排氣，而后掃氣口開(kāi)啟，具有一定壓力的新鮮充量由掃氣口流入氣缸，并強(qiáng)迫廢氣由排氣口新鮮充量由掃氣口流入氣缸，并強(qiáng)迫廢氣由排氣口流出，進(jìn)行充量更換，然后活塞到達(dá)下止點(diǎn)后又流出，進(jìn)行充量更換，然后活

19、塞到達(dá)下止點(diǎn)后又上行，依次將掃氣口和排氣門(mén)關(guān)閉，換氣過(guò)程結(jié)束。上行，依次將掃氣口和排氣門(mén)關(guān)閉，換氣過(guò)程結(jié)束。新鮮充量由掃氣泵提供，掃氣泵的作用是對(duì)新鮮充新鮮充量由掃氣泵提供，掃氣泵的作用是對(duì)新鮮充量進(jìn)行壓縮，使其壓力提高后再進(jìn)入氣缸。通常量進(jìn)行壓縮，使其壓力提高后再進(jìn)入氣缸。通常把二沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣過(guò)程分為三個(gè)階段，即自由把二沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣過(guò)程分為三個(gè)階段，即自由排氣階段、掃氣與強(qiáng)制排氣階段以及過(guò)后排氣或過(guò)排氣階段、掃氣與強(qiáng)制排氣階段以及過(guò)后排氣或過(guò)后充氣階段。后充氣階段。 從排氣口開(kāi)啟直到新鮮充量進(jìn)入氣缸為止，從排氣口開(kāi)啟直到新鮮充量進(jìn)入氣缸為止，稱為自由排氣階段。排氣口一般在下止點(diǎn)前稱為

20、自由排氣階段。排氣口一般在下止點(diǎn)前60-75(CA)開(kāi)啟，排氣口剛開(kāi)啟時(shí)，氣缸內(nèi)壓力較高，開(kāi)啟，排氣口剛開(kāi)啟時(shí)，氣缸內(nèi)壓力較高，約為約為300-600kPa，壓力比超過(guò)臨界值，氣缸內(nèi)的燃，壓力比超過(guò)臨界值，氣缸內(nèi)的燃?xì)庖月曀倭鞒?。在該階段，排氣流量與排氣管內(nèi)的氣以聲速流出。在該階段，排氣流量與排氣管內(nèi)的氣體狀態(tài)無(wú)關(guān)，只取決于缸內(nèi)氣體的狀態(tài)和排氣口氣體狀態(tài)無(wú)關(guān)，只取決于缸內(nèi)氣體的狀態(tài)和排氣口流通截面的大小。流通截面的大小。 在自由排氣階段，缸內(nèi)燃?xì)饪梢粤鞒龃蠹s在自由排氣階段，缸內(nèi)燃?xì)饪梢粤鞒龃蠹s70%-80%，所以它是二沖程內(nèi)燃機(jī)換氣過(guò)程的重要階段。，所以它是二沖程內(nèi)燃機(jī)換氣過(guò)程的重要階段。1自

21、由排氣階段 當(dāng)氣缸壓力下降到稍微低于掃氣壓力時(shí)，掃氣當(dāng)氣缸壓力下降到稍微低于掃氣壓力時(shí)，掃氣口開(kāi)啟，新鮮充量進(jìn)入氣缸，直到活塞下行到下止口開(kāi)啟，新鮮充量進(jìn)入氣缸，直到活塞下行到下止點(diǎn)后再上行將掃氣口關(guān)閉為止，即是所謂的掃氣與點(diǎn)后再上行將掃氣口關(guān)閉為止，即是所謂的掃氣與強(qiáng)制排氣階段。在這一階段，除利用掃氣氣體強(qiáng)制強(qiáng)制排氣階段。在這一階段，除利用掃氣氣體強(qiáng)制將廢氣排出氣缸外，還要充入新鮮充量。本階段的將廢氣排出氣缸外，還要充入新鮮充量。本階段的前期缸內(nèi)壓力一般前期缸內(nèi)壓力一般波動(dòng)較大波動(dòng)較大，這是由于廢氣向排氣，這是由于廢氣向排氣支管高速流動(dòng)所產(chǎn)生的流動(dòng)慣性，形成較強(qiáng)的抽吸支管高速流動(dòng)所產(chǎn)生的流動(dòng)

22、慣性，形成較強(qiáng)的抽吸作用；與此同時(shí)，掃氣口的開(kāi)度不大，新鮮充量不作用；與此同時(shí)，掃氣口的開(kāi)度不大，新鮮充量不可能通暢地進(jìn)入氣缸；另外，活塞此時(shí)還在下行，可能通暢地進(jìn)入氣缸；另外，活塞此時(shí)還在下行，缸內(nèi)氣體還繼續(xù)膨脹，更加重了這種現(xiàn)象。缸內(nèi)氣體還繼續(xù)膨脹，更加重了這種現(xiàn)象。2.掃氣與強(qiáng)制排氣階段 隨著活塞的下行及廢氣的迅速隨著活塞的下行及廢氣的迅速外流，缸內(nèi)氣體壓力驟降，有可能外流，缸內(nèi)氣體壓力驟降，有可能形成相當(dāng)高的真空度，此時(shí)由于掃形成相當(dāng)高的真空度，此時(shí)由于掃氣口開(kāi)度也已經(jīng)加大，可以使新鮮氣口開(kāi)度也已經(jīng)加大，可以使新鮮充量急速流入氣缸中，氣流抽吸作充量急速流入氣缸中，氣流抽吸作用的迅速削弱

23、，缸內(nèi)壓力很快回升。用的迅速削弱，缸內(nèi)壓力很快回升。 隨后，掃氣口與排氣口開(kāi)度均較大，隨后，掃氣口與排氣口開(kāi)度均較大，掃氣氣流經(jīng)過(guò)掃氣口進(jìn)入氣缸，將掃氣氣流經(jīng)過(guò)掃氣口進(jìn)入氣缸，將缸內(nèi)廢氣從排氣口壓向排氣管，實(shí)缸內(nèi)廢氣從排氣口壓向排氣管，實(shí)現(xiàn)氣缸掃氣?，F(xiàn)氣缸掃氣。 從掃氣口關(guān)閉到排氣口關(guān)閉期間稱為過(guò)后排氣階段，從排氣口關(guān)閉到掃氣口關(guān)閉期間稱為過(guò)后充氣階段。 一般二沖程內(nèi)燃機(jī)掃氣口的關(guān)閉時(shí)刻早于排氣口 ，由于活塞上行的排擠和排氣氣流的慣性作用，一部分廢氣或新鮮充量與廢氣的混合氣可以繼續(xù)被排出，直到排氣口關(guān)閉為止。 3. 過(guò)后排氣或過(guò)后充氣階段過(guò)后排氣或過(guò)后充氣階段 本階段持續(xù)時(shí)間較短，由于活本階段

24、持續(xù)時(shí)間較短，由于活塞已經(jīng)開(kāi)始上行，缸內(nèi)氣體受到壓塞已經(jīng)開(kāi)始上行，缸內(nèi)氣體受到壓縮而壓力提高，這對(duì)過(guò)后排氣是有縮而壓力提高，這對(duì)過(guò)后排氣是有利的而不利于過(guò)后充氣。要達(dá)到過(guò)利的而不利于過(guò)后充氣。要達(dá)到過(guò)后充氣的目的，就必須提高掃氣泵后充氣的目的，就必須提高掃氣泵的掃氣壓力，相應(yīng)地增加掃氣泵的的掃氣壓力，相應(yīng)地增加掃氣泵的機(jī)械功。機(jī)械功。 一、二沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣時(shí)間比四沖程內(nèi)燃機(jī)短得多。 由于換氣角度小，時(shí)間短，清除廢氣、充填新氣的困難遠(yuǎn)比四沖程內(nèi)燃機(jī)大。 二、二沖程柴油機(jī)活塞不具備吸、排氣作用。 四沖程內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣除依靠氣體的自由流動(dòng)外還依靠活塞的吸氣、排氣作用來(lái)完成。二沖程內(nèi)燃機(jī)的活塞不具

25、備這種作用，換氣只能完全依靠自由排氣和用新鮮充量實(shí)施掃氣來(lái)完成，不如四沖程內(nèi)燃機(jī)那樣可靠。為此，二沖程內(nèi)燃機(jī)無(wú)論增壓或無(wú)增壓都必須設(shè)置專門(mén)的壓氣機(jī)、掃氣泵或能起相應(yīng)作用的裝置，以提供換氣所必需的新鮮充量，使換氣過(guò)程得以正常進(jìn)行。四沖程與二沖程柴油機(jī)換氣過(guò)程的差異四沖程與二沖程柴油機(jī)換氣過(guò)程的差異三、二沖程內(nèi)燃機(jī)空氣消耗量較多 二沖程內(nèi)燃機(jī)在換氣過(guò)程中，進(jìn)排氣過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，新鮮充量與廢氣不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定程度的摻混。為使廢氣排除干凈，必須將摻混的氣體也排出一些以保證足夠的新鮮充量的充填量和降低殘余廢氣量。這樣必然使新鮮充量的耗量要比四沖程內(nèi)燃機(jī)多。1橫流掃氣： 這是二沖程內(nèi)燃機(jī)較早出現(xiàn)的一種掃

26、氣型式，它的特點(diǎn)是進(jìn)氣孔和排氣孔設(shè)置在氣缸套下部相對(duì)的兩側(cè)，氣孔中心線互相平行或通過(guò)氣缸中心，氣孔的開(kāi)啟與關(guān)閉都由活塞的筒面控制。這種掃氣方式的突出特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，工作可靠。但缺點(diǎn)也較多，主要是：換氣效果差；氣缸套、活塞受熱和磨損不均勻。二沖程內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)的基本型式2回流掃氣： 回流掃氣的主要特點(diǎn)是進(jìn)、排氣孔不是互相正對(duì)著，而是在氣缸的同一側(cè)，新氣的主流進(jìn)入氣缸后沿缸壁、缸蓋回轉(zhuǎn)，拐一個(gè)彎后再將廢氣排走這樣可以部分地克服新氣直接從排氣孔跑掉的缺點(diǎn)，掃氣效果優(yōu)于橫流掃氣。為了克服橫、回流掃氣的氣孔正時(shí)對(duì)稱于下止點(diǎn)所帶來(lái)的額外排氣的缺點(diǎn)，現(xiàn)代多數(shù)橫回流掃氣二沖程內(nèi)燃機(jī)都在排氣孔或進(jìn)氣孔

27、上裝有控制閥，使排氣孔先開(kāi)又先關(guān)。但是，裝了控制閥將使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相應(yīng)的故障增多。 由于橫流和回流兩種掃氣型式中新氣的流動(dòng)路線都彎曲轉(zhuǎn)折，所以又統(tǒng)稱為“彎流掃氣”。 （1）氣閥直流掃氣）氣閥直流掃氣 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是進(jìn)氣孔在氣缸下部開(kāi)關(guān)由活塞其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是進(jìn)氣孔在氣缸下部開(kāi)關(guān)由活塞控制，氣缸蓋上的排氣閥由凸輪軸控制，其傳動(dòng)方控制，氣缸蓋上的排氣閥由凸輪軸控制，其傳動(dòng)方式與四沖程內(nèi)燃機(jī)的氣閥傳動(dòng)方式相同。這種掃氣式與四沖程內(nèi)燃機(jī)的氣閥傳動(dòng)方式相同。這種掃氣型式的優(yōu)點(diǎn)是：型式的優(yōu)點(diǎn)是： 氣缸下部的整個(gè)圓周上，只安置進(jìn)氣孔，總寬氣缸下部的整個(gè)圓周上，只安置進(jìn)氣孔，總寬度可以占?xì)飧字荛L(zhǎng)的度可以占?xì)飧字荛L(zhǎng)的75%，大大超過(guò)彎流掃氣，若，大大超過(guò)彎流掃氣，若再與適當(dāng)?shù)臍饪诟叨认嗯浜?，進(jìn)氣孔的流通能力比再與適當(dāng)?shù)臍饪诟叨认嗯浜希M(jìn)氣孔的流通能力比橫