第3章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程

1、第三章第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程 第一節(jié)第一節(jié) 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程 第二節(jié)第二節(jié) 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣系數(shù)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣系數(shù) 第三節(jié)第三節(jié) 提高充氣系數(shù)的措施提高充氣系數(shù)的措施 第四節(jié)第四節(jié) 可變技術(shù)可變技術(shù) 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程評(píng)價(jià)指標(biāo)充氣效發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程評(píng)價(jià)指標(biāo)充氣效 率率V V 改進(jìn)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程的措施改進(jìn)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程的措施 可變技術(shù)（可變技術(shù)（簡簡） 第一節(jié)第一節(jié) 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程 所謂所謂換氣換氣（即排舊充新），就是把前一循環(huán)（即排舊充

2、新），就是把前一循環(huán) 中燃燒的廢氣從氣缸中清除出去，并使新鮮中燃燒的廢氣從氣缸中清除出去，并使新鮮 充量（空氣或可燃混合氣）充入氣缸。充量（空氣或可燃混合氣）充入氣缸。 目的：目的：希望排凈廢氣，多進(jìn)新氣。希望排凈廢氣，多進(jìn)新氣。 換氣過程的好壞：換氣過程的好壞：直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性， 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)及氣缸的熱負(fù)荷。經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)及氣缸的熱負(fù)荷。 一、換氣過程一、換氣過程 從排氣門開啟從排氣門開啟 進(jìn)氣門關(guān)閉。實(shí)際曲進(jìn)氣門關(guān)閉。實(shí)際曲 軸轉(zhuǎn)角軸轉(zhuǎn)角4104100 0-480-4800 0。 。 1.1.自由排氣階段自由排氣階段 靠缸內(nèi)壓力將氣體擠出氣缸，氣體以超靠缸內(nèi)壓力將氣

3、體擠出氣缸，氣體以超 臨界狀態(tài)（超音速）流出。臨界狀態(tài)（超音速）流出。 特點(diǎn)：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，伴隨 有特殊刺耳的噪聲有特殊刺耳的噪聲 排氣門開啟時(shí)刻與排氣提前角相關(guān)排氣門開啟時(shí)刻與排氣提前角相關(guān) 排氣提前角排氣提前角 ，膨脹功損失，膨脹功損失W W ，但膨脹行程，但膨脹行程 所消耗的功所消耗的功 ；否則，相反。；否則，相反。 排氣提前角要適當(dāng)，不宜太大或太小。一般排氣提前角要適當(dāng)，不宜太大或太小。一般 為為=30=300 0-80-800 0 。 。 2.強(qiáng)制排氣階段強(qiáng)制排氣階段 活塞從下活塞從下 向上，活塞上行將廢氣擠出氣向上，活塞上行將廢

4、氣擠出氣 缸。缸。 在此階段，氣缸壓力高于排氣管壓力在此階段，氣缸壓力高于排氣管壓力9.8kPa 左右。此差值主要為排氣門節(jié)流所致，流速左右。此差值主要為排氣門節(jié)流所致，流速 越高，差值越大。越高，差值越大。 在排氣終了，因排氣門將要關(guān)閉，氣門開度在排氣終了，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，常使排氣遲后很小，節(jié)流作用增強(qiáng)，為此，常使排氣遲后 關(guān)閉，一般遲閉角關(guān)閉，一般遲閉角=10=100 0-35-350 0 。 過大，會(huì)使廢氣倒流。過大，會(huì)使廢氣倒流。 3.進(jìn)氣階段 由于節(jié)流作用由于節(jié)流作用, , 缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓；使新鮮介質(zhì)進(jìn)缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓；使新鮮介質(zhì)進(jìn) 入缸內(nèi)。入缸內(nèi)。

5、進(jìn)氣門：進(jìn)氣門：提前開：進(jìn)氣初期增大氣流通道提前開：進(jìn)氣初期增大氣流通道=0-40=0-400 0 遲后關(guān)：利用慣性進(jìn)氣遲后關(guān)：利用慣性進(jìn)氣=40-80=40-800 0 。 。 目的：目的：延長進(jìn)氣時(shí)間，增加新鮮充量。延長進(jìn)氣時(shí)間，增加新鮮充量。 進(jìn)氣損失進(jìn)氣損失X X：克服因進(jìn)氣過程氣缸內(nèi)壓力低于大氣克服因進(jìn)氣過程氣缸內(nèi)壓力低于大氣 壓力而形成的阻止活塞下行的一種阻力消耗的功。壓力而形成的阻止活塞下行的一種阻力消耗的功。 4.氣閥疊開和燃燒室掃氣氣閥疊開和燃燒室掃氣 在排氣、進(jìn)氣兩過程之間，存在兩氣門同時(shí)開在排氣、進(jìn)氣兩過程之間，存在兩氣門同時(shí)開 啟的現(xiàn)象。非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門啟的現(xiàn)象。非增

6、壓發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門疊開角疊開角一般為一般為 20-6020-600 0 。 適當(dāng)?shù)倪m當(dāng)?shù)臍忾T氣門疊開角：可以減疊開角：可以減 少殘余廢氣，增大進(jìn)氣量。少殘余廢氣，增大進(jìn)氣量。 增壓發(fā)動(dòng)機(jī)氣門疊開角可以增壓發(fā)動(dòng)機(jī)氣門疊開角可以 增大很多，進(jìn)行燃燒室掃氣增大很多，進(jìn)行燃燒室掃氣。 二、二、換氣損失和泵氣損失換氣損失和泵氣損失 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

7、廢氣推出氣缸所消耗的功是把廢氣推出氣缸所消耗的功 。 2. 進(jìn)氣損失功進(jìn)氣損失功X 為進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)氣體克服氣缸進(jìn)氣吸為進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)氣體克服氣缸進(jìn)氣吸 力所消耗的功。力所消耗的功。 換氣損失形成的原因：換氣損失形成的原因： 排氣門早開；排氣門早開； 活塞上行推出廢氣；活塞上行推出廢氣； 氣體流動(dòng)損失；氣體流動(dòng)損失； 克服進(jìn)氣過程的真空吸力?？朔M(jìn)氣過程的真空吸力。 3. 3. 泵氣損失功泵氣損失功 其大小為：其大小為：X+Y-uX+Y-u。 在實(shí)際示功圖中，把（在實(shí)際示功圖中，把（W+uW+u） 歸到指示歸到指示 功中考慮，而把泵氣損失功功中考慮，而把泵氣損失功 （X+Y-uX+Y-u） 歸到機(jī)械損

8、失中考慮。歸到機(jī)械損失中考慮。 最有利的排氣提前角最有利的排氣提前角 最有利的排氣提前角最有利的排氣提前角 應(yīng)使（應(yīng)使（W WY Y）之和為之和為 最小。最小。 過早過早 過晚過晚 排氣門面積過小排氣門面積過小 轉(zhuǎn)速提高轉(zhuǎn)速提高 第二節(jié)第二節(jié) 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率 一、一、充氣效率（充氣系數(shù)）充氣效率（充氣系數(shù)） 1.1.定義定義 實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮充量與進(jìn)氣狀態(tài)下充滿氣缸實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮充量與進(jìn)氣狀態(tài)下充滿氣缸 工作容積的比值。工作容積的比值。 式中：式中： 為實(shí)際充量的重量、質(zhì)量和體積；為實(shí)際充量的重量、質(zhì)量和體積； 為理論充量的重量、質(zhì)量和體積。為理論充量的重量

9、、質(zhì)量和體積。 缸工作容積的新鮮充量以標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)充滿汽 量實(shí)際進(jìn)入汽缸的新鮮充 v v h G G m m V V 00 1 Gm V, 1 Gm V 001 , 進(jìn)氣狀態(tài)進(jìn)氣狀態(tài) 非增壓：空氣濾清器后進(jìn)氣管內(nèi)的氣體狀態(tài)，通非增壓：空氣濾清器后進(jìn)氣管內(nèi)的氣體狀態(tài)，通 常取為當(dāng)?shù)氐拇髿鉅顟B(tài)。常取為當(dāng)?shù)氐拇髿鉅顟B(tài)。 增增 壓：增壓器出口狀態(tài)。壓：增壓器出口狀態(tài)。 的意義：的意義： 表明了每循環(huán)新鮮充量充滿氣缸的程度。表明了每循環(huán)新鮮充量充滿氣缸的程度。 充氣效率是衡量換氣過程進(jìn)行得完善程度的重要充氣效率是衡量換氣過程進(jìn)行得完善程度的重要 指標(biāo)。指標(biāo)。 由于有進(jìn)氣阻力等因素的影響，實(shí)際進(jìn)入氣缸中由

10、于有進(jìn)氣阻力等因素的影響，實(shí)際進(jìn)入氣缸中 的新鮮充量必然小于理論上進(jìn)氣狀態(tài)下充滿工作的新鮮充量必然小于理論上進(jìn)氣狀態(tài)下充滿工作 容積的新鮮充量。容積的新鮮充量。 v 2. 的實(shí)際測(cè)量的實(shí)際測(cè)量 實(shí)際中，實(shí)際中， 始終小于始終小于1 1，理想情況等于，理想情況等于1 1。 柴油機(jī)：柴油機(jī)：0.750.750.900.90； 汽油機(jī)：汽油機(jī)：0.700.700.850.85。 v 1 h v V V 理論流量 實(shí)際流量 v 二、二、充量效率的解析式充量效率的解析式 充入氣缸的新鮮充量充入氣缸的新鮮充量 = = 缸內(nèi)氣體的總質(zhì)量缸內(nèi)殘余廢氣質(zhì)量缸內(nèi)氣體的總質(zhì)量缸內(nèi)殘余廢氣質(zhì)量 充氣效率的解析式 0

11、m m v 0 c h r c r a c hc V V V V V VV 三、影響充氣效率的因素分析三、影響充氣效率的因素分析 充氣效率的數(shù)學(xué)表達(dá)式充氣效率的數(shù)學(xué)表達(dá)式 式中：式中：殘余廢氣系數(shù)；殘余廢氣系數(shù)；ppa a 配氣定時(shí)配氣定時(shí); ; 壓縮比壓縮比; ; p ps s 、T Ts s （ （p pa a 、T Ta a ） ）進(jìn)氣（進(jìn)氣終了）時(shí)的壓力和溫度。進(jìn)氣（進(jìn)氣終了）時(shí)的壓力和溫度。 由上式可以看出，影響充氣效率的因素有：由上式可以看出，影響充氣效率的因素有： 1 1、進(jìn)氣終了壓力進(jìn)氣終了壓力 2 2、進(jìn)氣終了溫度進(jìn)氣終了溫度 3、壓縮比壓縮比 4、殘余廢氣系數(shù)殘余廢氣系數(shù)

12、5、進(jìn)氣壓力和溫度進(jìn)氣壓力和溫度p ps s 、T Ts s a p a T 1 1 1 a a s s v T p p T 1 1、進(jìn)氣終了壓力進(jìn)氣終了壓力 決定于：發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定于：發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)； 發(fā)動(dòng)機(jī)的使用情況發(fā)動(dòng)機(jī)的使用情況n n。 對(duì)于進(jìn)氣系統(tǒng)：對(duì)于進(jìn)氣系統(tǒng)： 當(dāng)大氣壓力當(dāng)大氣壓力P P0 0一定時(shí)，一定時(shí)，P P ，P Pa a ； ； P P氣體流過進(jìn)氣系統(tǒng)引起的壓力降氣體流過進(jìn)氣系統(tǒng)引起的壓力降; ; 由流體力學(xué)知：由流體力學(xué)知： 而而v v正比于正比于n n，即，即 則則 管道阻力系數(shù)；管道阻力系數(shù)； v v 氣體在管道內(nèi)的流速；氣體在管道內(nèi)的流速； r0

13、 大氣比重大氣比重; ; a p P0= Pa-P a p g v p 2 2 0 2 2 0 2 nk g v p nkv P P、PaPa隨隨n n變化關(guān)系變化關(guān)系: : P P隨隨n n變化關(guān)系（變化關(guān)系（一定時(shí)一定時(shí) ） P 0 0 n Pa Pa隨隨n n變化關(guān)系（變化關(guān)系（一定時(shí)一定時(shí) ） Pa 0 0 n 1 1） 隨隨n n的變化關(guān)系的變化關(guān)系（配氣正時(shí)一定）（配氣正時(shí)一定） n1 n 當(dāng)當(dāng)nnnnnn1 1時(shí)，進(jìn)氣遲閉角顯的過小，時(shí)，進(jìn)氣遲閉角顯的過小， P P ， 。 提問：提問：既然在配氣正時(shí)一定的條件下只有一種轉(zhuǎn)速既然在配氣正時(shí)一定的條件下只有一種轉(zhuǎn)速 最佳，實(shí)際情況是

14、需要多種轉(zhuǎn)速下最佳，實(shí)際情況是需要多種轉(zhuǎn)速下 最佳，如何解決最佳，如何解決 這一矛盾？（采取可變氣門正時(shí)技術(shù)）這一矛盾？（采取可變氣門正時(shí)技術(shù)） v v v v v v 2 2） 隨的隨的PePe變化關(guān)系變化關(guān)系 柴油機(jī)：柴油機(jī)： 汽油機(jī)：汽油機(jī)： Pe Pe PePe v v v 柴油機(jī)、汽油機(jī)的柴油機(jī)、汽油機(jī)的 隨隨PePe變化不同原因變化不同原因 柴油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)柴油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)質(zhì)調(diào)節(jié)：質(zhì)調(diào)節(jié)： 改變供應(yīng)量、進(jìn)氣量不變，使得改變供應(yīng)量、進(jìn)氣量不變，使得改變；改變； 汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)：量調(diào)節(jié)： 進(jìn)氣量改變、進(jìn)氣量改變、基本不變?；静蛔?。 當(dāng)負(fù)荷當(dāng)負(fù)荷 ，節(jié)氣門開度，節(jié)氣門開

15、度 ，進(jìn)氣阻力，進(jìn)氣阻力 ， 。 v v 2 2、進(jìn)氣終了溫度、進(jìn)氣終了溫度 TaTa T T0 0, Ta, Ta= =T T0 0+ +T.T. T T的產(chǎn)生：的產(chǎn)生：新氣與高溫零件接觸被加熱；新氣與高溫零件接觸被加熱； 新氣與殘余廢氣混合；新氣與殘余廢氣混合； 氣體流動(dòng)損失功轉(zhuǎn)化為熱量；氣體流動(dòng)損失功轉(zhuǎn)化為熱量； 廢氣加熱進(jìn)氣管（汽油機(jī)）廢氣加熱進(jìn)氣管（汽油機(jī)） 降低降低TaTa的主要途徑：的主要途徑： 盡量排凈廢氣；盡量排凈廢氣； 抑制進(jìn)氣過程中新氣的溫度升高值。抑制進(jìn)氣過程中新氣的溫度升高值。 a T T aav 3 3、壓縮比、壓縮比 壓縮比壓縮比 ，壓縮容積，壓縮容積 ，殘余廢氣

16、量，殘余廢氣量 ， 。 4、殘余廢氣系數(shù)殘余廢氣系數(shù) 排氣終了壓力排氣終了壓力Pr的高低直接影響殘余廢氣量的多少，的高低直接影響殘余廢氣量的多少， Pr ，缸內(nèi)殘余廢氣量，缸內(nèi)殘余廢氣量 ，使，使 ；TrTr , ,T T , , 。 進(jìn)排氣門的疊開角大，壓縮比高，進(jìn)排氣門的疊開角大，壓縮比高， 。 v v v 5 5、進(jìn)氣壓力和溫度、進(jìn)氣壓力和溫度p ps s 、T Ts s 進(jìn)氣溫度進(jìn)氣溫度T Ts s升高，進(jìn)氣壓力升高，進(jìn)氣壓力p ps s下降均會(huì)使進(jìn)入下降均會(huì)使進(jìn)入 氣缸充量的密度減小，絕對(duì)進(jìn)氣量減少，但影氣缸充量的密度減小，絕對(duì)進(jìn)氣量減少，但影 響較小。響較小。 第三節(jié)第三節(jié) 提高充

17、氣效率的措施提高充氣效率的措施 主要為兩方面：主要為兩方面： 減小進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力減小進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力: : 沿程阻力，局部阻力（節(jié)流阻力）沿程阻力，局部阻力（節(jié)流阻力）； 合理選擇配氣正時(shí)。合理選擇配氣正時(shí)。 一、減小進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力一、減小進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力 1.1.進(jìn)氣門處進(jìn)氣門處 是整個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)中氣流是整個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)中氣流 通道截面最小，也是氣流阻通道截面最小，也是氣流阻 力最大的地方。力最大的地方。 1 1）保證盡可能大的）保證盡可能大的 氣門通過能力氣門通過能力時(shí)面值時(shí)面值 時(shí)面值表示了氣門的時(shí)面值表示了氣門的 通過能力通過能力 fdtvm m 2 2）合理控制進(jìn)氣馬赫數(shù)）合理

18、控制進(jìn)氣馬赫數(shù)M M值值小于小于0.50.5 進(jìn)氣馬赫數(shù)進(jìn)氣馬赫數(shù)M Ma a是進(jìn)氣門處是進(jìn)氣門處 氣體的平均速度氣體的平均速度v vm m與該處與該處 聲速聲速c c的比值的比值。 當(dāng)當(dāng)M Ma a 超過一定數(shù)值 超過一定數(shù)值(0.5(0.5左左 右右) )時(shí)，時(shí)，v v 便急劇下降。 便急劇下降。 限制限制M Ma a值對(duì)于高速發(fā)動(dòng)機(jī)值對(duì)于高速發(fā)動(dòng)機(jī) 尤為重要。尤為重要。 3 3）氣門直徑和氣門數(shù)）氣門直徑和氣門數(shù) 加大進(jìn)氣門直加大進(jìn)氣門直 徑徑擴(kuò)大氣流通路擴(kuò)大氣流通路 截面積截面積。 實(shí)際中使進(jìn)氣門實(shí)際中使進(jìn)氣門 直徑大于排氣門直徑直徑大于排氣門直徑 20%20%； 增加氣門數(shù)目：增加氣

19、門數(shù)目： 采用二進(jìn)二排或三進(jìn)采用二進(jìn)二排或三進(jìn) 二排，但使氣門控制復(fù)二排，但使氣門控制復(fù) 雜化。雜化。 4 4）氣門升程）氣門升程 適當(dāng)增大氣門升程，通過改進(jìn)凸輪型適當(dāng)增大氣門升程，通過改進(jìn)凸輪型 線設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。線設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。 氣門升程氣門升程 最大氣門升程與閥盤最大氣門升程與閥盤 直徑之比直徑之比 L/dL/d取取0.260.260.280.28。 u減少氣門處的流動(dòng)損失減少氣門處的流動(dòng)損失改善氣門處流改善氣門處流 體動(dòng)力性能，如氣門頭部到桿身的過渡形體動(dòng)力性能，如氣門頭部到桿身的過渡形 狀，氣門和氣門座的銳邊等。狀，氣門和氣門座的銳邊等。 改善配氣機(jī)構(gòu)的措施改善配氣機(jī)構(gòu)的措施 2 2、進(jìn)氣管和

20、進(jìn)氣道、進(jìn)氣管和進(jìn)氣道 總要求：總要求：保證足夠的流通截面，避免急轉(zhuǎn)彎及截面突變，保證足夠的流通截面，避免急轉(zhuǎn)彎及截面突變， 改善管道表面的光潔度。改善管道表面的光潔度。 表面光潔度表面光潔度 ，流通面積，流通面積 沿程阻力沿程阻力 。 管道截面形狀：管道截面形狀： 在管道截面積相等時(shí)，在管道截面積相等時(shí)， 矩形阻力矩形阻力D形阻力形阻力圓形阻力；圓形阻力； 汽油機(jī)考慮霧化，蒸發(fā)汽油機(jī)考慮霧化，蒸發(fā) , ,常選用常選用D D形或矩形截面形或矩形截面進(jìn)氣管進(jìn)氣管； 柴油機(jī)不存在蒸發(fā)問題，多采用流動(dòng)阻力小的圓形柴油機(jī)不存在蒸發(fā)問題，多采用流動(dòng)阻力小的圓形截面截面 進(jìn)氣管。進(jìn)氣管。 v 進(jìn)氣道進(jìn)氣道

21、 轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)彎半徑R R ，表面光潔度，表面光潔度 ，各管口與墊片，各管口與墊片 孔口對(duì)中孔口對(duì)中流動(dòng)阻力流動(dòng)阻力 。 進(jìn)氣道設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮組織進(jìn)氣渦流。進(jìn)氣道設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮組織進(jìn)氣渦流。 在發(fā)動(dòng)機(jī)維修裝配過程中，必須保證進(jìn)氣管在發(fā)動(dòng)機(jī)維修裝配過程中，必須保證進(jìn)氣管 口、道口及其之間所加的密封墊孔口三者對(duì)口、道口及其之間所加的密封墊孔口三者對(duì) 齊。齊。 v 幾種不同形式的濾芯：幾種不同形式的濾芯： 3 3、空氣濾清器、空氣濾清器 在保證空氣濾清效果的前提下，盡可能減小阻力。在保證空氣濾清效果的前提下，盡可能減小阻力。 空氣濾清器阻力隨濾芯結(jié)構(gòu)（微孔紙質(zhì)濾芯、鋸空氣濾清器阻力隨濾芯結(jié)構(gòu)（微孔紙質(zhì)

22、濾芯、鋸 末濾芯）不同而不同。末濾芯）不同而不同。 空氣濾清器的作用：空氣濾清器的作用： 阻止灰塵、雜質(zhì)進(jìn)入氣缸，減少磨損，延長使用阻止灰塵、雜質(zhì)進(jìn)入氣缸，減少磨損，延長使用 壽命；壽命； 完成進(jìn)氣消聲；完成進(jìn)氣消聲； 對(duì)于濾芯：對(duì)于濾芯： 使用中要定期清洗保養(yǎng)，避免積垢，使阻力增加；使用中要定期清洗保養(yǎng)，避免積垢，使阻力增加； 注意及時(shí)更換濾芯（濾芯屬易損件）。注意及時(shí)更換濾芯（濾芯屬易損件）。 二、合理選擇配氣正時(shí)二、合理選擇配氣正時(shí) 1.1.配氣正時(shí)配氣正時(shí) 進(jìn)排氣早開遲閉角進(jìn)排氣早開遲閉角 相對(duì)于上下止點(diǎn)的位置。相對(duì)于上下止點(diǎn)的位置。 在下止點(diǎn)前排氣在下止點(diǎn)前排氣 排氣提前角排氣提前角

23、3030 8080 ； 在上止點(diǎn)后關(guān)閉在上止點(diǎn)后關(guān)閉 排氣遲閉角排氣遲閉角1010 3535 ； 在上止點(diǎn)前吸氣在上止點(diǎn)前吸氣 進(jìn)氣提前角進(jìn)氣提前角 0 0 4040 ； 在下止點(diǎn)后關(guān)閉在下止點(diǎn)后關(guān)閉 進(jìn)氣遲閉角進(jìn)氣遲閉角4040 8080 ； 四個(gè)角度中，進(jìn)氣遲閉角最重要四個(gè)角度中，進(jìn)氣遲閉角最重要 由于慣性力的限制，進(jìn)排氣門不能開啟由于慣性力的限制，進(jìn)排氣門不能開啟 太快，因而必須有太快，因而必須有早開遲閉早開遲閉角度。角度。 對(duì)于排氣損失而言，排氣提前角大小是關(guān)鍵；對(duì)于排氣損失而言，排氣提前角大小是關(guān)鍵； 對(duì)于進(jìn)氣而言，進(jìn)氣遲閉角是關(guān)鍵。對(duì)于進(jìn)氣而言，進(jìn)氣遲閉角是關(guān)鍵。 總體而言，總體而

24、言，進(jìn)氣遲閉角進(jìn)氣遲閉角最重要。最重要。 故認(rèn)為：一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣遲閉角改變，則其故認(rèn)為：一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣遲閉角改變，則其 配氣正時(shí)改變。配氣正時(shí)改變。 2. 配氣正時(shí)一定，配氣正時(shí)一定， 隨隨n n的變化關(guān)系的變化關(guān)系 圖圖1表明：在表明：在一定時(shí)一定時(shí)，轉(zhuǎn)速不同，因氣流慣性不轉(zhuǎn)速不同，因氣流慣性不 同，最佳的充氣量不同。同，最佳的充氣量不同。 1 1 2 2 n1 n n1 n2 n 圖圖1 1（一定一定 ） 圖圖2 2 （221 1 ） 圖圖2表明：表明：配氣正時(shí)配氣正時(shí)改變改變時(shí)時(shí)，最佳的充氣量對(duì)應(yīng)的，最佳的充氣量對(duì)應(yīng)的 轉(zhuǎn)速亦不同。轉(zhuǎn)速亦不同。 v v v v 3. 配氣正時(shí)改變，配

25、氣正時(shí)改變， 隨隨n n的變化關(guān)系的變化關(guān)系 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同，氣流慣性不同，從有利于進(jìn)氣氣流慣性不同，從有利于進(jìn)氣 而言，氣門開閉的延長時(shí)間亦不同，而言，氣門開閉的延長時(shí)間亦不同，即最有利即最有利 （配氣正時(shí)）應(yīng)不同。（配氣正時(shí)）應(yīng)不同。 隨隨進(jìn)氣遲閉角進(jìn)氣遲閉角的變化關(guān)系。的變化關(guān)系。 v maxv maxv 提問：在不同配氣正時(shí)時(shí)，隨提問：在不同配氣正時(shí)時(shí)，隨n n ， 最大充氣值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速將如何變化？最大充氣值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速將如何變化？ 隨隨進(jìn)氣遲閉角進(jìn)氣遲閉角 ，最大充氣值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)，最大充氣值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn) 速呈增加趨勢(shì)，而最大充氣值呈下降趨速呈增加趨勢(shì)，而最大充氣值呈下降趨 勢(shì)

26、。勢(shì)。 不同進(jìn)氣遲閉角對(duì)充氣效率影響不同進(jìn)氣遲閉角對(duì)充氣效率影響 右圖為兩種不同右圖為兩種不同 進(jìn)氣遲閉角（進(jìn)氣遲閉角（=40=40 和和=60=60 ）條件下）條件下 的的 和和 曲線。曲線。 v e P 4.4.確定有利配氣正時(shí)的原則確定有利配氣正時(shí)的原則 對(duì)于在固定轉(zhuǎn)速下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)以其工對(duì)于在固定轉(zhuǎn)速下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)以其工 作轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時(shí)。作轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時(shí)。 對(duì)于車用發(fā)動(dòng)機(jī)：對(duì)于車用發(fā)動(dòng)機(jī)： 轎車：轎車：主要考慮高速性，應(yīng)按最大功率對(duì)主要考慮高速性，應(yīng)按最大功率對(duì) 應(yīng)的轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時(shí)，即按高轉(zhuǎn)應(yīng)的轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時(shí)，即按高轉(zhuǎn) 速選擇速選擇 。

27、 原因：原因：高速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，要獲得好的充高速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，要獲得好的充 氣效率和動(dòng)力性，故進(jìn)氣遲閉角應(yīng)大一些。氣效率和動(dòng)力性，故進(jìn)氣遲閉角應(yīng)大一些。 載重汽車載重汽車： 主要考慮爬坡能力，應(yīng)按最大扭矩對(duì)應(yīng)的主要考慮爬坡能力，應(yīng)按最大扭矩對(duì)應(yīng)的 轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時(shí)，即按低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時(shí)，即按低轉(zhuǎn)速 選擇選擇。 原因：原因：載重汽車要求有較強(qiáng)的爬坡能力，載重汽車要求有較強(qiáng)的爬坡能力， 因強(qiáng)的爬坡能力與最大扭矩相關(guān)，而最大因強(qiáng)的爬坡能力與最大扭矩相關(guān)，而最大 扭矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速較低，要獲得好的充氣效扭矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速較低，要獲得好的充氣效 率和動(dòng)力性，故進(jìn)氣遲閉角應(yīng)小一些。率和動(dòng)力性

28、，故進(jìn)氣遲閉角應(yīng)小一些。 第四節(jié)第四節(jié) 可變技術(shù)可變技術(shù) 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)的簡稱。是發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)的簡稱。 發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)是近些年來被逐漸應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)是近些年來被逐漸應(yīng) 用于現(xiàn)代轎車上的新技術(shù)中的一種，發(fā)動(dòng)機(jī)采用于現(xiàn)代轎車上的新技術(shù)中的一種，發(fā)動(dòng)機(jī)采 用可變氣門正時(shí)技術(shù)可以用可變氣門正時(shí)技術(shù)可以提高進(jìn)氣充量，使充提高進(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)量系數(shù)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和功率可以得到進(jìn) 一步的提高一步的提高。

29、 一、可變技術(shù)一、可變技術(shù) 隨使用工況（轉(zhuǎn)速、負(fù)荷）變化，使發(fā)動(dòng)機(jī)隨使用工況（轉(zhuǎn)速、負(fù)荷）變化，使發(fā)動(dòng)機(jī) 某系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)可變的技術(shù)。某系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)可變的技術(shù)。 為了解決車用發(fā)動(dòng)機(jī)既要滿足高功率化的要為了解決車用發(fā)動(dòng)機(jī)既要滿足高功率化的要 求，又要保證中、低轉(zhuǎn)速，中、小負(fù)荷的經(jīng)求，又要保證中、低轉(zhuǎn)速，中、小負(fù)荷的經(jīng) 濟(jì)性和穩(wěn)定性。濟(jì)性和穩(wěn)定性。 主要有可變進(jìn)氣管長度、可變氣門正時(shí)、可主要有可變進(jìn)氣管長度、可變氣門正時(shí)、可 變氣門升程、可變進(jìn)氣渦流等技術(shù)。變氣門升程、可變進(jìn)氣渦流等技術(shù)。 1 1、可變進(jìn)氣管長度（直徑）、可變進(jìn)氣管長度（直徑） 對(duì)進(jìn)氣管的要求是：對(duì)進(jìn)氣管的要求是： 在高轉(zhuǎn)速、大功率

30、時(shí)，應(yīng)配裝在高轉(zhuǎn)速、大功率時(shí)，應(yīng)配裝粗、短粗、短 的進(jìn)氣管。的進(jìn)氣管。 而在中、低速，最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)配裝而在中、低速，最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)配裝 細(xì)、長細(xì)、長的進(jìn)氣管。的進(jìn)氣管。 2 2、可變進(jìn)氣管直徑方案、可變進(jìn)氣管直徑方案 轉(zhuǎn)換閥諧振腔方案轉(zhuǎn)換閥諧振腔方案 n可變進(jìn)氣管直徑使所可變進(jìn)氣管直徑使所 有轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)矩均增加，有轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)矩均增加， 平均可增加平均可增加 8% 8%，最大，最大 轉(zhuǎn)矩可增大轉(zhuǎn)矩可增大12%12%-14% -14% 。 里卡多公司旋轉(zhuǎn)閥方案里卡多公司旋轉(zhuǎn)閥方案 2 2、可變氣門正時(shí)、可變氣門正時(shí) 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣門正時(shí)的要求是：四行程發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣門正時(shí)的要求是： 進(jìn)氣遲閉角與排氣提

31、前角應(yīng)隨轉(zhuǎn)速的提進(jìn)氣遲閉角與排氣提前角應(yīng)隨轉(zhuǎn)速的提 高而加大。高而加大。 怠速時(shí)，氣門疊開角要小，隨著轉(zhuǎn)速上怠速時(shí)，氣門疊開角要小，隨著轉(zhuǎn)速上 升，氣門疊開角應(yīng)加大。升，氣門疊開角應(yīng)加大。 可變氣門正時(shí)可變氣門正時(shí)進(jìn)氣持續(xù)期可變進(jìn)氣持續(xù)期可變 二、可變進(jìn)排氣管長度技術(shù)二、可變進(jìn)排氣管長度技術(shù) 利用動(dòng)態(tài)效應(yīng)增加進(jìn)氣量利用動(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 此壓力波來提高進(jìn)氣門關(guān)閉前的進(jìn)氣壓力，增大此壓力波來提高進(jìn)氣門關(guān)閉前的進(jìn)氣壓力，增大 充氣效率。充氣效率。 壓力波增壓系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、慣性小、響應(yīng)快壓力波增壓系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、慣性小、響應(yīng)快 等優(yōu)點(diǎn)，適于頻繁變工況的車用。等優(yōu)點(diǎn)，適于頻繁變工況的車用。 分為分為慣性效應(yīng)慣性效應(yīng)與與波動(dòng)效應(yīng)波動(dòng)效應(yīng)兩類兩類 。 波的動(dòng)態(tài)機(jī)理波的動(dòng)態(tài)機(jī)理 閉口端：壓縮波閉口端：壓縮波 反射反射: : 壓縮波壓縮波同型波；同型波； 膨脹波膨脹波 反射反射: : 膨脹波膨脹波同型波；同型波； 開口端：壓縮波開口端：壓縮波 反射反射: : 膨脹波膨脹波異型波；異型波； 膨脹波膨脹波 反射反射: