發(fā)動機與汽車原理(3.1)

內容回顧1、工質不同最高爆發(fā)壓力下降；2、壓縮和膨脹非絕熱換熱損失；實際循環(huán)和理論循環(huán)的區(qū)別：3、燃料燃燒的持續(xù)性燃燒損失；4、工質更新燃燒損失；由于換氣，理論循環(huán)與實際循環(huán)示功圖有何主要區(qū)別？內容回顧p0Vpp0atbtrt0

實際循環(huán)示功圖多了一塊消耗在換氣上的功。p0VrVcVsVs‘VpF1F2新課引入

增大循環(huán)膨脹功，減小換氣損失功

從示功圖上看，如何提高發(fā)動機有效功？p0VrVcVsVs‘VpF1F2新課主題

熟悉發(fā)動機換氣過程的特點為改善換氣過程、減小損失奠定基礎。第三章發(fā)動機的換氣§3.1換氣過程第三章發(fā)動機的換氣Pr排開進關排關進氣沖程下止點上止點下止點排氣沖程自由排氣強制排氣氣門疊開P(MPa)0.10.20.30.4轉角一、換氣過程的劃分p進開進氣過程第三章發(fā)動機的換氣§3.1換氣過程第三章發(fā)動機的換氣P(MPa)0.10.20.30.4一、換氣過程的劃分第三章發(fā)動機的換氣§3.1換氣過程第三章發(fā)動機的換氣一、換氣過程的劃分換氣過程自由排氣階段強制排氣階段氣門疊開重進氣過程第三章發(fā)動機的換氣§3.1換氣過程第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點1、自由排氣階段轉角

從排氣門打開到氣缸壓力接近排氣管壓力的階段自由排氣階段。

排開下止點P(MPa)0.10.20.30.4自由排氣第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點1、自由排氣階段轉角（1）特點邊排氣，邊做功；廢氣排量與發(fā)動機轉速無關。氣體有超臨界流動；時間雖短，但排出的氣量較大（60%以上）；排開下止點P(MPa)0.10.20.30.4自由排氣超臨界第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點1、自由排氣階段轉角（2）排氣提前角

從排氣門開始打開到活塞運行到排氣下止點時曲軸所轉過的角度，稱為排氣提前角。

排氣提前角的范圍為30°CA～80°CA。排開下止點P(MPa)0.10.20.30.4自由排氣排氣提前角第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點1、自由排氣階段轉角（2）排氣提前角

排氣提前的原因

隨著發(fā)動機轉速增加，排氣提前角應相應增大。排開下止點P(MPa)0.10.20.30.4自由排氣排氣提前角

防止活塞回行排氣時阻力過大。第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點2、強制排氣階段轉角

從自由排氣階段結束到排氣門關閉活塞上行，缸內平均壓力比排氣管壓力略高，需要消耗發(fā)動機的有效功。（1）特點排氣耗功與轉速有關。轉速愈高，壓力差值愈大，氣流速度愈高，耗功愈多。排開排關下止點上止點排氣沖程自由排氣強制排氣第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點2、強制排氣階段轉角（2）排氣遲閉角

從上止點到排氣門關閉終了時曲軸所轉過的角度，稱為排氣遲閉角。

排氣提前角的范圍為10°CA～35°CA。排開排關下止點上止點排氣沖程自由排氣強制排氣排氣遲閉角第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點2、強制排氣階段轉角（2）排氣遲閉角

隨著發(fā)動機轉速升高，排氣氣流慣性增加，排氣遲閉角應相應增大。

排氣遲閉的原因：排開排關下止點上止點排氣沖程自由排氣強制排氣排氣遲閉角防止排氣門產(chǎn)生較大節(jié)流作用；利用氣流慣性繼續(xù)排氣。第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點3、進氣過程轉角

從進氣門開始開啟到關閉終了發(fā)動機吸入新鮮充量的過程稱為進氣過程。活塞下行，缸內平均壓力比進氣管壓力略低，需要消耗發(fā)動機的有效功。（1）特點進氣門開閉時刻對發(fā)動機工作影響較大。上止點下止點進關進開進氣沖程進氣過程第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點3、進氣過程轉角（2）進氣提前角

從進氣門開始打開到排氣上止點這段曲軸轉角稱為進氣提前角。

進氣提前角的范圍為10°CA～40°CA。上止點下止點進關進開進氣沖程進氣提前角第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點3、進氣過程轉角（2）進氣提前角

隨著發(fā)動機轉速升高，進氣門提前角要適當增大。

進氣提前的原因：

上止點下止點進關進開進氣沖程進氣過程進氣提前角

確保進氣開始時進氣門有足夠的流通面積，以減少進氣阻力。第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點3、進氣過程轉角（3）進氣遲閉角

從下止點止點到進氣門關閉終了時曲軸所轉過的角度，稱為進氣遲閉角。

進氣遲閉角的范圍為20°CA～60°CA。上止點下止點進關進開進氣沖程進氣過程進氣遲閉角第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點3、進氣過程轉角（3）進氣遲閉角

防止進氣門過早關閉而產(chǎn)生較大節(jié)流作用；

隨著發(fā)動機轉速升高，進氣氣流慣性增加，進氣遲閉角應相應增大。但不得造成廢氣倒流。進氣遲閉角上止點下止點進關進開進氣沖程進氣過程進氣遲閉角進氣遲閉的原因：

利用氣流慣性繼續(xù)進氣。第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點4、氣門疊開轉角

由于排氣門遲閉和進氣門早開而存在的進、排氣門同時開啟的現(xiàn)象稱為氣門疊開。

氣門疊開角等于排氣遲閉角與進氣提前角之和。（1）氣門疊開角

氣門疊開所對應的曲軸轉角稱為氣門疊開角。第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點4、氣門疊開轉角（2）氣門疊開的影響

自然吸氣發(fā)動機若氣門疊開角過大，會出現(xiàn)部分氣體倒流的現(xiàn)象。點燃式內燃機，氣門疊開角較大時，在小負荷易引起進氣管回火。柴油機中，進氣管內壓力始終接近大氣壓力，因此可以采用較大的氣門疊開角，以提高柴油機在常用轉速范圍內充量系數(shù)。轉速高的發(fā)動機宜采用較大的氣門疊開角和氣門開啟持續(xù)期，以提高發(fā)動機的充量系數(shù)。自然吸氣式發(fā)動機氣門疊開角一般在２0oCA～６０oCA之間。第三章發(fā)動機的換氣二、換氣過程個階段特點4、氣門疊開轉角（2）氣門疊開的影響

增壓發(fā)動機增大氣門疊開角，有利于掃除缸內的殘余廢氣，增加進入氣缸的新鮮充量；增大氣門疊開角可以減小發(fā)動機及增壓器關鍵零部件的熱負荷；過大的疊開角易造成氣門與活塞運動的干涉，需在活塞上加工避氣門坑，從而影響到燃燒室內氣體運動的組織以及發(fā)動機的壓縮比；過多的掃氣還會加重增壓器的負擔。

增壓柴油機氣門疊開角一般在80oCA～140oCA之間。1、四沖程發(fā)動機的換氣過程的劃分；

自由排氣、強制排氣、進氣、氣門疊開2、換氣過程個階段的特點；（重點：自由排氣階段廢氣排出量與轉速無關）3、進排氣門早開、晚關的主要原因。排氣早開是為了減小活塞回行排氣的功耗；排氣晚關是利用氣流慣性多排廢氣；進氣