發(fā)動機(jī)電控第二課時

1、模塊二 空氣供給系統(tǒng)課題一 空氣供給系統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解空氣供給系統(tǒng)的組成2、了解四沖程發(fā)動機(jī)換氣過程3、了解提高充氣效率的措施一、空氣供給系的組成空氣供給系統(tǒng)組成1、進(jìn)氣通道空氣濾清器、進(jìn)氣軟管、節(jié)氣門體、進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管2、進(jìn)氣系統(tǒng)傳感器與執(zhí)行器進(jìn)氣溫度傳感器、空氣流量計或進(jìn)氣壓力傳感器節(jié)氣門位置傳感器、怠速閥3、進(jìn)氣量提高裝置進(jìn)氣諧振效應(yīng)控制、氣門升程控制、配氣相位控制、增壓器空氣供給系統(tǒng)的功用為發(fā)動機(jī)可燃混合氣形成提供必須的空氣并測量進(jìn)入氣缸的空氣量。二、四沖程發(fā)動機(jī)換氣過程分析1、換氣過程 四沖程發(fā)動機(jī)換氣過程是指上一循環(huán)排氣門開啟到下一循環(huán)排氣門完全關(guān)閉的整個過程。 換氣過程

2、分為自由排氣、強(qiáng)制排氣和進(jìn)氣過程三個階段。整個期間占410-180度曲軸轉(zhuǎn)角。目的： 最大限度吸入新鮮空氣 最小的換氣損失 各缸近期均勻性在缸內(nèi)形成合理流場，控制混合 器形成和燃燒。1、自由排氣階段：從排氣門開啟到氣缸壓力近似等于排氣管壓力這段時間。排氣門在活塞到達(dá)上止點前提前開啟以減小排氣阻力。2、強(qiáng)制排氣階段：自由排氣結(jié)束后，氣缸內(nèi)的廢氣被活塞強(qiáng)行推出知道排氣門關(guān)閉。排氣門應(yīng)在活塞到達(dá)上止點之后不久關(guān)閉。減少廢氣量和排氣阻力。3、進(jìn)氣、掃氣：活塞到達(dá)上止點之前，進(jìn)排氣門同時打開這段時間。掃氣是指利用新鮮空氣或混合氣進(jìn)一步掃除廢氣。2、示功圖與換氣損失（1）進(jìn)氣損失：一方面進(jìn)氣過程消耗了功，

3、另一方面影響進(jìn)入新鮮的空氣量。對發(fā)動機(jī)性能影響很大。（2）泵氣損失：殘余廢氣系數(shù)和充氣效率兩個概念。 殘余廢氣系數(shù)：氣缸內(nèi)殘余廢氣量與實際充其氣的比值（3）排氣損失：自由排氣損失：由于排氣門提前打開產(chǎn)生的能量損失強(qiáng)制排氣損失：活塞上行將廢棄推出氣缸的能量損失。隨著排期提前角增大，自由排氣損失面積增大，強(qiáng)制排氣損失減小，如圖b曲線；排氣提前角減小則強(qiáng)制排氣損失增加如圖c曲線所以最佳的提前角應(yīng)是二者相加最小值。3、充、掃氣效率掃氣效率：進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣質(zhì)量ma與氣缸內(nèi)的總氣體質(zhì)量（ma+mr)之比。充氣效率：在常壓下封存在氣缸內(nèi)的空氣質(zhì)量（混合氣）m,與在進(jìn)氣狀態(tài)下封存在氣缸內(nèi)的空氣質(zhì)量ma之比。

4、raammmscammch3、影響充氣量的因素1、轉(zhuǎn)速：一定的空氣供給系統(tǒng)隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高進(jìn)氣壓力下降，進(jìn)氣阻力增加充氣量下降。2、負(fù)荷：汽油機(jī)來說負(fù)荷增加節(jié)氣門開度增大進(jìn)氣壓力小進(jìn)氣壓力上升，效率上升。柴油機(jī)影響不大。3、空氣供給系統(tǒng)：減少各部件流動阻力可以增加進(jìn)氣量。4、壓縮比：壓縮比的增加可增加進(jìn)氣量。5、配氣相位：進(jìn)、排氣滯后角過大過小，充氣效率都降低。6、進(jìn)氣終了壓力提高，進(jìn)氣效率提高。7、進(jìn)氣終了溫度提高，進(jìn)氣效率降低。原因：新鮮空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)被高溫零件加熱；新鮮空氣與殘余廢氣混合而加熱。8、排氣終了壓力提高，進(jìn)氣效率減小。三、提高充氣效率措施1、減小空氣系統(tǒng)的阻力2、減小進(jìn)氣門

5、阻力3、減小排氣門阻力4、對進(jìn)氣管合理預(yù)熱5、利用其排氣管氣流慣性和諧振效應(yīng)6、采用可變配氣機(jī)構(gòu)可變進(jìn)氣歧管有什么用：可變進(jìn)氣歧管有什么用：通過改變進(jìn)氣管的長度和截面積，提高燃燒效率，使發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速時更平穩(wěn)、扭矩更充足，高轉(zhuǎn)速時更順暢、功率更強(qiáng)大。技術(shù)概述：技術(shù)概述： 進(jìn)氣歧管一端與進(jìn)氣門相連，一端與進(jìn)氣總管后的進(jìn)氣諧振室相連。發(fā)動機(jī)在運轉(zhuǎn)時，進(jìn)氣門不斷地的開啟和關(guān)閉，氣門開啟時，進(jìn)氣歧管中的混合氣以一定的速度通過氣門進(jìn)入汽缸，當(dāng)氣門關(guān)閉時混合氣受阻就會反彈，周而復(fù)始會產(chǎn)生震動頻率。如果進(jìn)氣歧管很短，顯然這種頻率會更快；如果進(jìn)氣歧管很長的話，這個頻率就會變得相對慢一些。如果進(jìn)氣歧管中混合氣的

6、震蕩頻率與進(jìn)氣門開啟的時間達(dá)到共振的話，那么此時的進(jìn)氣效率顯然是很高的。因此可變進(jìn)氣歧管，在發(fā)動機(jī)高速和低速時都能提供最佳配氣。變長度變長度通過改變進(jìn)氣歧管長度，改進(jìn)氣流的流動。進(jìn)氣歧管被設(shè)計成蝸牛一般的螺旋狀，分布在發(fā)動機(jī)缸體中間，氣流從中部進(jìn)入。當(dāng)發(fā)動機(jī)在2000prm低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，黑色控制閥關(guān)閉，氣流被迫從長歧管流入汽缸，此時，進(jìn)氣歧管的固有頻率較低，以適應(yīng)氣流的低轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升到5000rpm，進(jìn)氣頻率上升，此時控制閥開啟，氣流繞開下部導(dǎo)管直接注入汽缸，進(jìn)氣歧管的固有頻率較高，利于高速進(jìn)氣。 上面這種方式結(jié)構(gòu)簡單，但是只有2級可調(diào)，這顯然不能完全滿足各個轉(zhuǎn)速下發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣需求。

7、解決的辦法是設(shè)計一套連續(xù)可變進(jìn)氣歧管長度的機(jī)構(gòu)。寶馬760裝配的V12發(fā)動機(jī)就采用了該設(shè)計。 寶馬的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)中間設(shè)計了一個轉(zhuǎn)子來控制進(jìn)氣歧管的長度，通過轉(zhuǎn)子角度的變化，使進(jìn)氣氣流進(jìn)入汽缸的長度連續(xù)可變。這顯然更能滿足各個轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣效率。動力輸出更加線性，扭力分布更加均勻，燃油經(jīng)濟(jì)型更加優(yōu)秀。 “OPOCOPOC”發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī) 這是叫做“OPOC”的發(fā)動機(jī)缸體對稱布局，多燃料、雙活塞發(fā)動機(jī)，每個缸內(nèi)又有兩個活塞。優(yōu)點：兩沖程，轉(zhuǎn)速高，體積小，可使用多種燃料，構(gòu)造不復(fù)雜，扭距大，容易制造，可用與飛行器和陸地交通工具。獲得了比爾.蓋茨的2350萬美元投資。 兩沖程發(fā)動機(jī)在排放、節(jié)能要求的呼聲日益高漲下，是否還存在著發(fā)展的空間？日本企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)用行動去說明了一切，但Eco Motors似乎并不同意。Eco Motor