發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車原理(3.1)

內(nèi)容回顧1、工質(zhì)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(shí)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(zhì)更新燃燒損失；由于換氣，理論循環(huán)與實(shí)際循環(huán)示功圖有何主要區(qū)別？內(nèi)容回顧p0Vpp0atbtrt0

實(shí)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(dòng)機(jī)有效功？p0VrVcVsVs‘VpF1F2新課主題

熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程的特點(diǎn)為改善換氣過程、減小損失奠定基礎(chǔ)。第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣§3.1換氣過程第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣Pr排開進(jìn)關(guān)排關(guān)進(jìn)氣沖程下止點(diǎn)上止點(diǎn)下止點(diǎn)排氣沖程自由排氣強(qiáng)制排氣氣門疊開P(MPa)0.10.20.30.4轉(zhuǎn)角一、換氣過程的劃分p進(jìn)開進(jìn)氣過程第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣§3.1換氣過程第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣P(MPa)0.10.20.30.4一、換氣過程的劃分第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣§3.1換氣過程第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣一、換氣過程的劃分換氣過程自由排氣階段強(qiáng)制排氣階段氣門疊開重進(jìn)氣過程第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣§3.1換氣過程第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)1、自由排氣階段轉(zhuǎn)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(diǎn)P(MPa)0.10.20.30.4自由排氣第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)1、自由排氣階段轉(zhuǎn)角（1）特點(diǎn)邊排氣，邊做功；廢氣排量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān)。氣體有超臨界流動(dòng)；時(shí)間雖短，但排出的氣量較大（60%以上）；排開下止點(diǎn)P(MPa)0.10.20.30.4自由排氣超臨界第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)1、自由排氣階段轉(zhuǎn)角（2）排氣提前角

從排氣門開始打開到活塞運(yùn)行到排氣下止點(diǎn)時(shí)曲軸所轉(zhuǎn)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(diǎn)P(MPa)0.10.20.30.4自由排氣排氣提前角第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)1、自由排氣階段轉(zhuǎn)角（2）排氣提前角

排氣提前的原因

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加，排氣提前角應(yīng)相應(yīng)增大。排開下止點(diǎn)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(shí)阻力過大。第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)2、強(qiáng)制排氣階段轉(zhuǎn)角

從自由排氣階段結(jié)束到排氣門關(guān)閉活塞上行，缸內(nèi)平均壓力比排氣管壓力略高，需要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功。（1）特點(diǎn)排氣耗功與轉(zhuǎn)速有關(guān)。轉(zhuǎn)速愈高，壓力差值愈大，氣流速度愈高，耗功愈多。排開排關(guān)下止點(diǎn)上止點(diǎn)排氣沖程自由排氣強(qiáng)制排氣第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)2、強(qiáng)制排氣階段轉(zhuǎn)角（2）排氣遲閉角

從上止點(diǎn)到排氣門關(guān)閉終了時(shí)曲軸所轉(zhuǎn)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(guān)下止點(diǎn)上止點(diǎn)排氣沖程自由排氣強(qiáng)制排氣排氣遲閉角第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)2、強(qiáng)制排氣階段轉(zhuǎn)角（2）排氣遲閉角

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，排氣氣流慣性增加，排氣遲閉角應(yīng)相應(yīng)增大。

排氣遲閉的原因：排開排關(guān)下止點(diǎn)上止點(diǎn)排氣沖程自由排氣強(qiáng)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(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)3、進(jìn)氣過程轉(zhuǎn)角

從進(jìn)氣門開始開啟到關(guān)閉終了發(fā)動(dòng)機(jī)吸入新鮮充量的過程稱為進(jìn)氣過程?；钊滦?，缸內(nèi)平均壓力比進(jìn)氣管壓力略低，需要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功。（1）特點(diǎn)進(jìn)氣門開閉時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作影響較大。上止點(diǎn)下止點(diǎn)進(jìn)關(guān)進(jìn)開進(jìn)氣沖程進(jìn)氣過程第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)3、進(jìn)氣過程轉(zhuǎn)角（2）進(jìn)氣提前角

從進(jìn)氣門開始打開到排氣上止點(diǎn)這段曲軸轉(zhuǎn)角稱為進(jìn)氣提前角。

進(jìn)氣提前角的范圍為10°CA～40°CA。上止點(diǎn)下止點(diǎn)進(jìn)關(guān)進(jìn)開進(jìn)氣沖程進(jìn)氣提前角第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)3、進(jìn)氣過程轉(zhuǎn)角（2）進(jìn)氣提前角

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，進(jìn)氣門提前角要適當(dāng)增大。

進(jìn)氣提前的原因：

上止點(diǎn)下止點(diǎn)進(jìn)關(guān)進(jìn)開進(jìn)氣沖程進(jìn)氣過程進(jìn)氣提前角

確保進(jìn)氣開始時(shí)進(jìn)氣門有足夠的流通面積，以減少進(jìn)氣阻力。第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)3、進(jìn)氣過程轉(zhuǎn)角（3）進(jìn)氣遲閉角

從下止點(diǎn)止點(diǎn)到進(jìn)氣門關(guān)閉終了時(shí)曲軸所轉(zhuǎn)過的角度，稱為進(jìn)氣遲閉角。

進(jìn)氣遲閉角的范圍為20°CA～60°CA。上止點(diǎn)下止點(diǎn)進(jìn)關(guān)進(jìn)開進(jìn)氣沖程進(jìn)氣過程進(jìn)氣遲閉角第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)3、進(jìn)氣過程轉(zhuǎn)角（3）進(jìn)氣遲閉角

防止進(jìn)氣門過早關(guān)閉而產(chǎn)生較大節(jié)流作用；

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，進(jìn)氣氣流慣性增加，進(jìn)氣遲閉角應(yīng)相應(yīng)增大。但不得造成廢氣倒流。進(jìn)氣遲閉角上止點(diǎn)下止點(diǎn)進(jìn)關(guān)進(jìn)開進(jìn)氣沖程進(jìn)氣過程進(jìn)氣遲閉角進(jìn)氣遲閉的原因：

利用氣流慣性繼續(xù)進(jìn)氣。第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)4、氣門疊開轉(zhuǎn)角

由于排氣門遲閉和進(jìn)氣門早開而存在的進(jìn)、排氣門同時(shí)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(jìn)氣提前角之和。（1）氣門疊開角

氣門疊開所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門疊開角。第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)4、氣門疊開轉(zhuǎn)角（2）氣門疊開的影響

自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)若氣門疊開角過大，會(huì)出現(xiàn)部分氣體倒流的現(xiàn)象。點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)，氣門疊開角較大時(shí)，在小負(fù)荷易引起進(jìn)氣管回火。柴油機(jī)中，進(jìn)氣管內(nèi)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(jī)在常用轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)充量系數(shù)。轉(zhuǎn)速高的發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的充量系數(shù)。自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)氣門疊開角一般在２0oCA～６０oCA之間。第三章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣二、換氣過程個(gè)階段特點(diǎn)4、氣門疊開轉(zhuǎn)角（2）氣門疊開的影響

增壓發(fā)動(dòng)機(jī)增大氣門疊開角，有利于掃除缸內(nèi)的殘余廢氣，增加進(jìn)入氣缸的新鮮充量；增大氣門疊開角可以減小發(fā)動(dòng)機(jī)及增壓器關(guān)鍵零部件的熱負(fù)荷；過大的疊開角易造成氣門與活塞運(yùn)動(dòng)的干涉，需在活塞上加工避氣門坑，從而影響到燃燒室內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)的組織以及發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比；過多的掃氣還會(huì)加重增壓器的負(fù)擔(dān)。

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

自由排氣、強(qiáng)制排氣、進(jìn)氣、氣門疊開2、換氣過程個(gè)階段的特點(diǎn)；（重點(diǎn)：自由排氣階段廢氣排出量與轉(zhuǎn)速無關(guān)）3、進(jìn)排氣門早開、晚關(guān)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(guān)是利用氣流慣性多排廢氣；進(jìn)氣