發(fā)動(dòng)機(jī)原理林學(xué)東版-第3章發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程

1、第三章第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程換氣過(guò)程：從排氣門開啟到進(jìn)氣門關(guān)閉的整個(gè)過(guò)程換氣過(guò)程：從排氣門開啟到進(jìn)氣門關(guān)閉的整個(gè)過(guò)程。 包括排出本循環(huán)已燃廢氣本循環(huán)已燃廢氣過(guò)程和為下一循環(huán)吸入新鮮充量下一循環(huán)吸入新鮮充量的進(jìn)氣過(guò)程。換氣過(guò)程的作用換氣過(guò)程的作用: : 排除缸內(nèi)廢氣并充入盡可能多的新鮮工質(zhì),同時(shí)功耗要少。換氣過(guò)程對(duì)性能的影響換氣過(guò)程對(duì)性能的影響 影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放等主要內(nèi)容主要內(nèi)容l第一節(jié)第一節(jié) 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程 l第二節(jié)第二節(jié) 充氣效率及影響因素充氣效率及影響因素l第三節(jié)第三節(jié) 提高充氣效率的措施提高充氣效率的措施l第四節(jié)第四節(jié) 增壓技術(shù)

2、增壓技術(shù)l第五節(jié)第五節(jié) 廢氣再循環(huán)（廢氣再循環(huán)（EGREGR）系統(tǒng)系統(tǒng)3-13-1 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程自由排氣強(qiáng)制排氣進(jìn)氣氣門疊開換氣過(guò)程換氣過(guò)程基本任務(wù)：盡可能基本任務(wù)：盡可能排凈廢氣，充入更多新鮮氣體。排凈廢氣，充入更多新鮮氣體。實(shí)際上：進(jìn)排氣系統(tǒng)存在流動(dòng)損失流動(dòng)損失，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上壓縮容積壓縮容積的存在。一、排氣過(guò)程一、排氣過(guò)程從排氣門開啟到排氣門關(guān)閉的過(guò)程從排氣門開啟到排氣門關(guān)閉的過(guò)程排氣門一般在膨脹行程到達(dá)下止點(diǎn)前的某一曲軸轉(zhuǎn)角位置提前打開。排氣門一般在膨脹行程到達(dá)下止點(diǎn)前的某一曲軸轉(zhuǎn)角位置提前打開。1 1、自由排氣階段、自由排氣階段-廢氣根據(jù)自身的壓力自行排出

3、從排氣門打開到氣缸壓力接近了排氣管壓力的這個(gè)時(shí)期稱為自由排氣階段1) 超臨界狀態(tài)2) 亞臨界狀態(tài)超臨界流動(dòng)狀特點(diǎn)：超臨界流動(dòng)狀特點(diǎn)：流出速度高，排量達(dá)（流出速度高，排量達(dá)（60-70）%，伴隨有特殊刺耳的噪聲。，伴隨有特殊刺耳的噪聲。從排氣門開始打開到下止點(diǎn)這段曲軸轉(zhuǎn)角，稱為排氣提前角(一般為30-80曲軸轉(zhuǎn)角)當(dāng)氣缸壓力與排氣背壓之比大于臨界值時(shí)，缸內(nèi)氣體以當(dāng)?shù)芈曀倥懦雠懦龅膹U氣量只取決于缸內(nèi)氣體的狀態(tài)和排氣門有效流通截面積廢氣量只取決于缸內(nèi)氣體的狀態(tài)和排氣門有效流通截面積的大小。與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和排氣背壓無(wú)關(guān)。2 2、 強(qiáng)制排氣階段強(qiáng)制排氣階段-廢氣是由活塞上行強(qiáng)制推出 克服排氣系統(tǒng)阻力，通過(guò)

4、活塞強(qiáng)制排出廢氣在排氣終了，因排氣門將要關(guān)閉，氣門開度很小，節(jié)流作用增強(qiáng)，為此，常使排氣遲后關(guān)閉，從上止點(diǎn)到排氣門完全關(guān)閉這段曲軸轉(zhuǎn)角，稱為排氣遲排氣遲閉角閉角，一般為10-35曲軸轉(zhuǎn)角。為利用高速流經(jīng)排氣門的氣流慣性盡可能多的排出廢氣，排氣門在上止點(diǎn)之后某一時(shí)刻關(guān)閉。-排氣遲閉角排氣遲閉角。二、二、 進(jìn)氣過(guò)程進(jìn)氣過(guò)程 是活塞下行，缸內(nèi)容積增加，同時(shí)使缸內(nèi)壓力下降使得環(huán)境壓力-缸內(nèi)壓力進(jìn)氣阻力，從而吸入新鮮工質(zhì)。 為保證進(jìn)氣門有足夠大的流通截面積，有盡可能更多的新鮮充量順利進(jìn)入氣缸，進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前提前某一角度開啟。 進(jìn)氣提前角進(jìn)氣提前角：進(jìn)氣門一般在上止點(diǎn)前0-40曲軸轉(zhuǎn)角開始打開。 在進(jìn)氣

5、下止點(diǎn)時(shí)氣門處仍有高速氣流流入氣缸，為了充分利用氣流的慣性而多進(jìn)氣，進(jìn)氣門在活塞下止點(diǎn)后關(guān)閉。 進(jìn)氣遲閉角：進(jìn)氣遲閉角：進(jìn)氣門一般在下止點(diǎn)后20-70曲軸轉(zhuǎn)角才關(guān)閉。三、配氣定時(shí)及氣門疊開現(xiàn)象三、配氣定時(shí)及氣門疊開現(xiàn)象氣門重疊 排氣門遲閉 氣門疊開 進(jìn)氣門早開 非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，重疊角一般為20-60曲軸轉(zhuǎn)角。 增壓發(fā)動(dòng)機(jī)重疊角一般為80-160曲軸轉(zhuǎn)角 氣門重疊的作用：氣門重疊的作用： 通過(guò)同時(shí)開啟的進(jìn)排氣門用新鮮工質(zhì)將殘余廢氣清掃干凈，這個(gè)過(guò)程為掃氣過(guò)程。掃氣過(guò)程。掃氣過(guò)程的作用: 清除殘余廢氣，減少殘余廢氣系數(shù)；減低高溫零件的溫度。 氣門重疊角以新鮮工質(zhì)不進(jìn)入排氣管為原則四、換氣損失四、換

6、氣損失 換氣損失由排氣損失和進(jìn)氣損失組成。換氣損失由排氣損失和進(jìn)氣損失組成。1.1.排氣損失：排氣損失：排氣損失排氣損失= =自由排氣損失自由排氣損失W +強(qiáng)制排氣損失強(qiáng)制排氣損失Y 自由排氣損失自由排氣損失W相當(dāng)于膨脹功的減少相當(dāng)于膨脹功的減少； 強(qiáng)制排氣損失強(qiáng)制排氣損失Y是把廢氣推出氣缸所消耗的功是把廢氣推出氣缸所消耗的功 。W-自由排氣損失 Y-強(qiáng)制排氣損失X-進(jìn)氣損失 Y+X-d-泵氣損失四、換氣損失四、換氣損失（排氣損失（排氣損失+ +進(jìn)氣損失）進(jìn)氣損失）1.1.排氣損失：排氣損失：排氣損失排氣損失= =自由排氣損自由排氣損失失W W + +強(qiáng)制排氣損失強(qiáng)制排氣損失Y Y自由排氣損失

7、自由排氣損失W W相當(dāng)于膨脹功的減少；相當(dāng)于膨脹功的減少；強(qiáng)制排氣損失強(qiáng)制排氣損失Y Y是把廢氣推出氣缸所是把廢氣推出氣缸所消耗的功消耗的功 。e（排氣門太早開啟）如果排氣提前角，則w，y 所以：最有利的排氣提前角，必須是使（所以：最有利的排氣提前角，必須是使（w+yw+y） 最小最小。e（排氣門太晚開啟）排氣提前角，則w，y 如何使排氣損失最小如何使排氣損失最小? ?ee”2. 2. 進(jìn)氣損失進(jìn)氣損失 由于進(jìn)氣阻力的存在使進(jìn)氣過(guò)程中氣缸壓力低于大氣由于進(jìn)氣阻力的存在使進(jìn)氣過(guò)程中氣缸壓力低于大氣壓力的部分壓力的部分。 與排氣損失相比，進(jìn)氣損失較小，它影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率。 排氣損失與進(jìn)氣損失之

8、和稱排氣損失與進(jìn)氣損失之和稱為為換氣損失換氣損失 (W(W十十Y Y十十X) X) 。 泵氣損失泵氣損失（X+Y-dX+Y-d）：在實(shí)際）：在實(shí)際循環(huán)示功圖中把面積循環(huán)示功圖中把面積(x+y-d)(x+y-d)相當(dāng)?shù)呢?fù)功稱為泵氣損失。相當(dāng)?shù)呢?fù)功稱為泵氣損失。這部分損失放在這部分損失放在機(jī)械損失機(jī)械損失中中加以考慮。加以考慮。 充氣效率計(jì)算公式：11cshsmVmV m1、v1：進(jìn)氣狀態(tài)下，實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮工質(zhì)質(zhì)量、體積msh、vs：進(jìn)氣狀態(tài)下，充滿工作容積的新鮮工質(zhì)質(zhì)量、氣缸工作容積一、一、充氣效率充氣效率 實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮工質(zhì)量（m1）與進(jìn)氣狀態(tài)進(jìn)氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮工質(zhì)量（m

9、sh）的比值。3-23-2充氣效率及影響因素充氣效率及影響因素非增壓柴油機(jī)：指大氣狀態(tài)增壓柴油機(jī)：壓氣機(jī)的出口狀態(tài)二、影響充氣效率的因素二、影響充氣效率的因素 理論上在進(jìn)氣狀態(tài)下（ps,Ts)下，每循環(huán)充滿氣缸工作容積Vs的新鮮充量為：ssshssssp VmVR T 假設(shè)在進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)為pa,Va,Ta,則氣缸內(nèi)氣體的總質(zhì)量ma為aaaaaaap VmVR T acrs111 aaa1cshshrrssmVmmm (1)(1)V rr1mm sacrsaTP111PT 殘余廢氣系數(shù)ma=m1+mra0V /V 氣缸總?cè)莘eVc：為燃燒室容積影響充氣效率的因素 進(jìn)氣終了的壓力P

10、a和溫度Ta 殘余廢氣系數(shù)r 氣門正時(shí)引起的有效進(jìn)氣體積系數(shù) 壓縮比 環(huán)境的壓力Ps和溫度Ts 進(jìn)氣終了的壓力進(jìn)氣終了的壓力P Pa asacrsaacaSaTP111PTPPPP 流動(dòng)阻力公式：管內(nèi)氣體流速：管道阻力系數(shù)22vPasaasaTTTTT進(jìn)氣終了溫度對(duì)充氣進(jìn)氣終了溫度對(duì)充氣效率的影響效率的影響高溫零件要給進(jìn)氣加熱殘余廢氣給進(jìn)氣加熱改善冷啟動(dòng)性進(jìn)氣加熱l進(jìn)氣終了狀態(tài)的密度進(jìn)氣終了狀態(tài)的密度影響充氣效率的因素l殘余廢氣系數(shù)對(duì)充氣效率的影響殘余廢氣系數(shù)對(duì)充氣效率的影響c l壓縮比對(duì)充氣效率的影響壓縮比對(duì)充氣效率的影響ccV 余 氣量l配氣定時(shí)配氣定時(shí)( (主要是進(jìn)氣遲關(guān)角的影響主要是進(jìn)

11、氣遲關(guān)角的影響) ) 在低速時(shí),由于進(jìn)氣慣性小,而進(jìn)氣遲關(guān)角一定,產(chǎn)生進(jìn)氣倒流現(xiàn)象,導(dǎo)致 。c當(dāng)進(jìn)氣遲閉角一定時(shí)，Va也隨之確定，為常數(shù)l進(jìn)氣的大氣狀態(tài)進(jìn)氣的大氣狀態(tài) 環(huán)境溫度增加，進(jìn)氣密度降低，環(huán)境溫度與氣缸壁的溫差降低，Ts/Ta升高，Ta降低，充氣效率有所增加。課后習(xí)題1 1、為什么排氣門是在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之前開啟？、為什么排氣門是在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之前開啟？2 2、為什么排氣門是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之后關(guān)閉？為什么排氣門是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之后關(guān)閉？3 3、為什么進(jìn)氣門是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前開啟？為什么進(jìn)氣門是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前開啟？4 4、為什么進(jìn)氣門是在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之后關(guān)閉？為什么進(jìn)氣

12、門是在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之后關(guān)閉？5 5、氣門重疊會(huì)不會(huì)產(chǎn)生廢氣倒流進(jìn)氣管或新鮮工質(zhì)氣門重疊會(huì)不會(huì)產(chǎn)生廢氣倒流進(jìn)氣管或新鮮工質(zhì)隨廢氣排出的現(xiàn)象？為什么？隨廢氣排出的現(xiàn)象？為什么？6 6、影響充氣效率的主要因素？影響充氣效率的主要因素？1 1、為什么排氣門是在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之前開啟？、為什么排氣門是在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之前開啟？2 2、為什么排氣門是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之后關(guān)閉？為什么排氣門是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之后關(guān)閉？3 3、為什么進(jìn)氣門是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前開啟？為什么進(jìn)氣門是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前開啟？4 4、為什么進(jìn)氣門是在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之后關(guān)閉？為什么進(jìn)氣門是在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之后關(guān)閉？5 5、氣門重疊

13、會(huì)不會(huì)產(chǎn)生廢氣倒流進(jìn)氣管或新鮮工質(zhì)隨廢氣排出的現(xiàn)象？為什么？氣門重疊會(huì)不會(huì)產(chǎn)生廢氣倒流進(jìn)氣管或新鮮工質(zhì)隨廢氣排出的現(xiàn)象？為什么？6 6、影響充氣效率的主要因素？影響充氣效率的主要因素？1 1、a.a.增加流通截面積，降低氣缸壓力；增加流通截面積，降低氣缸壓力；b.b.減少排氣時(shí)所消耗的活塞推出功；減少排氣時(shí)所消耗的活塞推出功；c.c.高溫廢氣的早排，還可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。高溫廢氣的早排，還可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。2 2、a.a.減少活塞消耗功減少活塞消耗功, ,利用缸內(nèi)外壓力差繼續(xù)排氣；利用缸內(nèi)外壓力差繼續(xù)排氣；b.b.利用慣性繼續(xù)排氣利用慣性繼續(xù)排氣。3 3、增大進(jìn)氣通道截面，減少氣阻。增大進(jìn)氣

14、通道截面，減少氣阻。4 4、利用壓差和慣性繼續(xù)進(jìn)氣。利用壓差和慣性繼續(xù)進(jìn)氣。5 5、a. a. 疊開時(shí)氣門開度小，重疊時(shí)間極短；疊開時(shí)氣門開度小，重疊時(shí)間極短；b. b. 進(jìn)、排氣流各自有自己的進(jìn)、排氣流各自有自己的流動(dòng)方向和流動(dòng)慣性；流動(dòng)方向和流動(dòng)慣性；c. c. 進(jìn)氣流有助于更好地排氣。進(jìn)氣流有助于更好地排氣。6 6、進(jìn)氣終了的壓力進(jìn)氣終了的壓力PaPa和溫度和溫度TaTa；殘余廢氣系數(shù)殘余廢氣系數(shù)；氣門正時(shí)引起的有效進(jìn)氣門正時(shí)引起的有效進(jìn)氣體積系數(shù)氣體積系數(shù)；壓縮比壓縮比；環(huán)境的壓力環(huán)境的壓力PsPs和溫度和溫度Ts Ts 。 l第三節(jié)第三節(jié) 提高充氣效率的措施提高充氣效率的措施 第四節(jié)

15、第四節(jié) 增壓技術(shù)增壓技術(shù) 第五節(jié)第五節(jié) 廢氣再循環(huán)（廢氣再循環(huán)（EGREGR）系統(tǒng)系統(tǒng)主要內(nèi)容主要內(nèi)容3-33-3提高充氣效率的措施提高充氣效率的措施sacrsaTP111PT acrs111 提高充量系數(shù)措施提高充量系數(shù)措施降低進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力損失，提高氣缸內(nèi)進(jìn)氣終了時(shí)的壓力pa降低排氣系統(tǒng)的阻力損失，以減小缸內(nèi)的殘余廢氣系數(shù)r減少高溫零件在進(jìn)氣系統(tǒng)中對(duì)新鮮充量的加熱，以降低進(jìn)氣終了時(shí)的充量溫度Ta合理選擇相位角有效利用進(jìn)氣管內(nèi)壓力波的動(dòng)態(tài)波動(dòng)效應(yīng)一、減少進(jìn)氣系統(tǒng)阻力一、減少進(jìn)氣系統(tǒng)阻力（一）、進(jìn)氣門（一）、進(jìn)氣門 是整個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)中氣流通道截面最小，也是整個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)中氣流通道截面最小，也是氣流

16、阻力最大的地方。因而，提高進(jìn)氣門的是氣流阻力最大的地方。因而，提高進(jìn)氣門的流通能力是提高充氣效率的主要措施之一。流通能力是提高充氣效率的主要措施之一。進(jìn)氣系統(tǒng)包括：空濾器、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣支管、進(jìn)氣道及進(jìn)氣門進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力的阻力沿程阻力沿程阻力：主要指管道的摩擦阻力。與管道長(zhǎng)度、表面粗糙 度及氣流速度有關(guān)。局部阻力：局部阻力：主要指流動(dòng)截面大小、形狀及流動(dòng)方向變化造成的損失。1 1、氣門的流通能力氣門的流通能力氣門的流通能力常用時(shí)面值時(shí)面值和角面值角面值來(lái)表示。 在氣門開啟期間隨氣門升程的變化，氣門的開啟截面積開啟截面積對(duì)時(shí)間時(shí)間（或曲曲軸轉(zhuǎn)角軸轉(zhuǎn)角）的積分積分。在時(shí)間微元dt內(nèi)通過(guò)氣門

17、的氣體流量 整個(gè)氣門開啟時(shí)間內(nèi)進(jìn)入氣缸的氣體流量 流經(jīng)氣門的氣體密度 進(jìn)氣門處氣體的平均流速Afdt時(shí)間內(nèi)的氣門開啟截面積mfdmA dt2c1otmmfftmA dtA d6n mff1A dtA d6n6nt 角面值不隨轉(zhuǎn)速變化，只與氣門升程規(guī)律（凸輪型線）有關(guān)，所以高速時(shí)時(shí)面值減小。 提高氣門的角面值是提高不同提高氣門的角面值是提高不同轉(zhuǎn)速下進(jìn)氣量的主要措施。轉(zhuǎn)速下進(jìn)氣量的主要措施。 角面值的提高受配氣動(dòng)力學(xué)的限制。角面值的提高受配氣動(dòng)力學(xué)的限制。2 2、進(jìn)氣馬赫數(shù)、進(jìn)氣馬赫數(shù)MaMa 氣門處的流動(dòng)損失，與其開啟截面積的大小有關(guān)；對(duì)一定的氣門處的流動(dòng)損失，與其開啟截面積的大小有關(guān)；對(duì)一定

18、的開啟面積，還與該處的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。開啟面積，還與該處的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。 進(jìn)氣馬赫數(shù)進(jìn)氣馬赫數(shù)MaMa是進(jìn)氣門處氣體的平均速度是進(jìn)氣門處氣體的平均速度mm與此處的聲與此處的聲速速 c c的比值，它能反應(yīng)進(jìn)氣流動(dòng)（流速）對(duì)充氣效率的影響。的比值，它能反應(yīng)進(jìn)氣流動(dòng)（流速）對(duì)充氣效率的影響。 2mmvmc0vCDMa()cdc() CmCm活塞平均速度活塞平均速度D D、d dv v活塞與進(jìn)氣閥盤的直徑活塞與進(jìn)氣閥盤的直徑mm進(jìn)氣門開啟期間的平均流量系數(shù)進(jìn)氣門開啟期間的平均流量系數(shù)cc氣門處聲速氣門處聲速 當(dāng)進(jìn)氣馬赫數(shù)當(dāng)進(jìn)氣馬赫數(shù)MaMa超過(guò)一定值時(shí)（超過(guò)一定值時(shí)（0.50.5），充氣效率急劇下降。）

19、，充氣效率急劇下降。 設(shè)計(jì)進(jìn)氣系統(tǒng)時(shí)，需要通過(guò)活塞平均速度、氣缸直徑及氣門設(shè)計(jì)進(jìn)氣系統(tǒng)時(shí)，需要通過(guò)活塞平均速度、氣缸直徑及氣門直徑優(yōu)化匹配來(lái)控制馬赫數(shù)直徑優(yōu)化匹配來(lái)控制馬赫數(shù)MaMa。 控制進(jìn)氣馬赫數(shù)的措施：控制進(jìn)氣馬赫數(shù)的措施：增大氣門的相對(duì)通過(guò)面積、改善氣門處的氣體流動(dòng)，提高流量系數(shù)、合理的配氣相位，是限制Ma值，提高充氣效率的有效方法。限制限制M Ma a值對(duì)于高速發(fā)動(dòng)機(jī)尤為重要。值對(duì)于高速發(fā)動(dòng)機(jī)尤為重要。2mmvmc0vCDMa()cdc() 3 3、多氣門結(jié)構(gòu)、多氣門結(jié)構(gòu) 在相同條件下，增加進(jìn)氣門的流通面積是降低進(jìn)氣阻力，減小馬赫數(shù)，提高充氣效率的重要手段。 增大進(jìn)氣門直徑，可以擴(kuò)大

20、氣流通路截面積擴(kuò)大氣流通路截面積，提高充氣效率。進(jìn)氣門直徑可達(dá)活塞的45-50%（雙氣門結(jié)構(gòu)），氣門與活塞面積之比0.2-0.25。但由于受到結(jié)構(gòu)限制，進(jìn)一步增大比例非常困難。為進(jìn)一步增大進(jìn)氣門截面積，采用了多氣門多氣門結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。4 4、改善配氣機(jī)構(gòu)改善配氣機(jī)構(gòu)多氣門方案一般采用頂置凸輪軸驅(qū)動(dòng)方式。單頂置凸輪軸（SOHC：Single Overhead Camshaft）雙頂置凸輪軸（DOHC：Double Overhead Camshaft）（二）、 進(jìn)氣道形狀及進(jìn)氣管長(zhǎng)度2、進(jìn)氣管l轉(zhuǎn)彎半徑R，表面光潔度，截面突變，流通橫截面積充氣效率l進(jìn)氣管長(zhǎng)度，流動(dòng)阻力 ，但由于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過(guò)程為動(dòng)態(tài)，

21、不同轉(zhuǎn)速下為充分利用進(jìn)氣管道內(nèi)的氣流波動(dòng)效應(yīng)氣流波動(dòng)效應(yīng)，要求進(jìn)氣管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)合理長(zhǎng)度設(shè)計(jì)合理，高速時(shí)高速時(shí)盡可能縮短長(zhǎng)度縮短長(zhǎng)度以減小高速損失；低速時(shí)低速時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)進(jìn)氣管長(zhǎng)度延長(zhǎng)進(jìn)氣管長(zhǎng)度，有利于利用進(jìn)氣波動(dòng)效應(yīng)。1、進(jìn)氣道l轉(zhuǎn)彎半徑R，表面光潔度，各管口與墊片孔口對(duì)中 流動(dòng)阻力 充氣效率 l柴油機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮組織進(jìn)氣渦流，但大的渦流比會(huì)影響充氣效率。 l電控高壓噴射技術(shù)的發(fā)展，可改善進(jìn)氣道形狀，適當(dāng)減小進(jìn)氣渦流比，提高充氣效率?？傄罂傄螅罕ＷC足夠的流通截面足夠的流通截面，避免急轉(zhuǎn)彎急轉(zhuǎn)彎及截面突變截面突變，改善管道表面的光潔度光潔度（三）、 空氣濾清器l 在保證濾清效果的前提下，盡在保

22、證濾清效果的前提下，盡可能的減少它對(duì)空氣的阻力?？赡艿臏p少它對(duì)空氣的阻力。l 在使用中應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行清洗，及在使用中應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行清洗，及時(shí)更換濾芯也可以減小進(jìn)氣流時(shí)更換濾芯也可以減小進(jìn)氣流動(dòng)阻力。動(dòng)阻力。l 流動(dòng)阻力流動(dòng)阻力 充氣效率 二、合理選擇配氣正時(shí)二、合理選擇配氣正時(shí)l進(jìn)氣門遲閉角對(duì)充氣效率的影響最大。l在一定的配氣定時(shí)下，充氣效率是在某一轉(zhuǎn)速下達(dá)到最大值。ln 氣流慣性缸內(nèi)氣體易倒流進(jìn)氣管充氣效率；ln氣流慣性沒充分的利用充氣效率不同的進(jìn)氣遲閉角，不同的進(jìn)氣遲閉角，充氣效率的最大處所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速不同。的最大處所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速不同。加大進(jìn)氣門遲閉角,高轉(zhuǎn)速時(shí)充氣效率增加，可以提高最大功率。減少進(jìn)氣

23、遲閉角，能防止低速倒噴，有利于提高扭矩,但降低了最大功率。對(duì)于配氣定時(shí)不能改變的發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)根據(jù)常用工況確定進(jìn)氣遲閉角。 理想的氣門定時(shí)和升程應(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。 傳統(tǒng)的凸輪挺桿氣門機(jī)構(gòu)，無(wú)法作出相應(yīng)的調(diào)整，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。 為了接近理想的氣門定時(shí)，采用可變配氣系統(tǒng)采用可變配氣系統(tǒng)采用可變配氣系統(tǒng) 可變技術(shù)可變技術(shù)(VVT,Variable Valve Timing)(VVT,Variable Valve Timing)是發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)的簡(jiǎn)稱。 發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)是近些年來(lái)被逐漸應(yīng)用于現(xiàn)代轎車上的新技術(shù)中

24、的一種，發(fā)動(dòng)機(jī)采用可變氣門正時(shí)技術(shù)可以提高進(jìn)氣充量，使充量系數(shù)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和功率可以得到進(jìn)一步的提高。 相位連續(xù)可變，但升程不可變Toyota VVT-i可變相位奧迪可變相位技術(shù)寶馬電子氣門：連續(xù)可變氣門升程三、進(jìn)氣管長(zhǎng)度及氣流的動(dòng)態(tài)效應(yīng)三、進(jìn)氣管長(zhǎng)度及氣流的動(dòng)態(tài)效應(yīng) 利用動(dòng)態(tài)效應(yīng)增加進(jìn)氣量 由于進(jìn)、排氣是間歇進(jìn)行的，這使得進(jìn)、排氣管存在壓力波，在特定的進(jìn)氣管條件下，可以利用此壓力波來(lái)提高進(jìn)氣門關(guān)閉前的進(jìn)氣壓力，增大充氣效率。 壓力波增壓系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、慣性小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，適于頻繁變工況的車用。 分為慣性效應(yīng)與波動(dòng)效應(yīng)兩類 。（一）可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度1 1、進(jìn)氣管的慣性效應(yīng)、進(jìn)氣管的慣性

25、效應(yīng) 在進(jìn)氣行程前半期，在進(jìn)氣行程前半期，由于活塞下行的吸入作用，氣缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，由于活塞下行的吸入作用，氣缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，新新鮮工質(zhì)從進(jìn)氣管流入，同時(shí)傳出負(fù)壓波，經(jīng)氣門、氣道沿進(jìn)氣管向外鮮工質(zhì)從進(jìn)氣管流入，同時(shí)傳出負(fù)壓波，經(jīng)氣門、氣道沿進(jìn)氣管向外傳播，傳播速度為聲速。傳播，傳播速度為聲速。 當(dāng)負(fù)壓波傳到進(jìn)氣管口等空腔的開口端時(shí)，又從開口端向氣缸方向反當(dāng)負(fù)壓波傳到進(jìn)氣管口等空腔的開口端時(shí)，又從開口端向氣缸方向反射回正壓波，如果進(jìn)氣管的長(zhǎng)度適當(dāng)，從負(fù)壓波發(fā)出到正壓波返回進(jìn)射回正壓波，如果進(jìn)氣管的長(zhǎng)度適當(dāng)，從負(fù)壓波發(fā)出到正壓波返回進(jìn)氣門所經(jīng)歷的時(shí)間正好與進(jìn)氣門從開啟到關(guān)閉所需時(shí)間配合，即氣門所經(jīng)歷的時(shí)間正好與進(jìn)氣門從開啟到關(guān)閉所需時(shí)間配合，即正壓正壓波返回進(jìn)氣門時(shí)，正值進(jìn)氣門關(guān)閉前夕，從而提高了進(jìn)氣門處的進(jìn)氣波返回進(jìn)氣門時(shí)，正值進(jìn)氣門關(guān)閉前夕，從而提高了進(jìn)氣門處的進(jìn)氣壓力，達(dá)到增壓效果。壓力，達(dá)到增壓效果。2 2、進(jìn)氣管波動(dòng)效應(yīng)、進(jìn)氣管波動(dòng)效應(yīng) 當(dāng)進(jìn)氣門關(guān)閉后，進(jìn)氣管的氣柱還在繼續(xù)波動(dòng)，對(duì)各氣缸的當(dāng)進(jìn)氣門關(guān)閉后，進(jìn)氣管的氣柱還在繼續(xù)波動(dòng)，對(duì)各氣缸的進(jìn)氣量有影響，這