发动机原理第三章内燃机的换气过程

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内燃机的工作原理

道，内装进、排气门。

新鲜充量(即空气或空气与燃料的可燃混合气)经空气滤清器、进气管、进气道和进气门充入气缸。

膨胀后的燃气经排气门、排气道和排气管，最后经排气消声器排入大气。

进、排气门的开启和关闭是由凸轮控制的，这一套机件称为内燃机配气机构。

通常由空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器组成进排气系统。

为了向气缸内供入燃料，内燃机均设有供油系统。

汽油机通过安装在进气管入口端的化油器将空气与汽油按一定比例(空燃比)混合，然后经进气管供入气缸，由汽油机点火系统控制的电火花定时点燃。

柴油机的燃油则通过柴油机喷油系统喷入燃烧室，在高温高压下自行着火燃烧。

内燃机气缸内的燃料燃烧使活塞、气缸套、气缸盖和气门等零件受热，温度升高。

为了保证内燃机正常运转，上述零件必须在许可的温度下工作，不致因过热而损坏，所以必须备有冷却系统。

内燃机不能从停车状态自行转入运转状态，必须由外力转动曲轴，使之起动。

这种产生外力的装置称为起动装置。

常用的有电起动、压缩空气起动、汽油机起动和人力起动等方式。

内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。

这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程，其他过程都是为更好地实现作功过程而需要的过程。

按实现一个工作循环的行程数，工作循环可分为四冲程和二冲程两类。

四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。

进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭。

流过空气滤清器的空气，或经化油器与汽油混合形成的可燃混合气，经进气管道、进气门进入气缸；压缩行程时，气缸内气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并作功；排气行程时，活塞推挤气缸内废气经排气门排出。

此后再由进气行程开始，进行下一个工作循环。

二冲程是指在两个行程内完成一个工作循环，此期间曲轴旋转一圈。

首先，当活塞在下止点时，进、排气口都开启，新鲜充量由进气口充入气缸，并扫除气缸内的废气，使之从排气口排出；随后活塞上行，将进、排气口均关闭，气缸内充量开始受到压缩，直至活塞接近上止点时点火或喷油，使气缸内可燃混合气燃烧；然后气缸内燃气膨胀，推动活塞下行作功；当活塞下行使排气口开启时，废气即由此排出活塞继续下行至下止点，即完成一个工作循环。

内燃机的换气过程教学课件

Fvte－进气门有效时间截面值。
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Maim
Vsv
aFvte
Vsv
aFvtm
2 1
6n
6 20
式中， Fvte－进气门有效时间截面值；
Fvtm－平均有效时间截面值；
φ1、φ2－进、排气门开启和关闭时刻，对应的曲轴转角。
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说明：
1）平均进气马赫数考虑了进气过程的主要影响因素，是表示进气流动的特征参数。
谐振充气系统是将一组点火间隔相等的气缸，通过较短的进气管和谐振箱连接在一起，在进气波动的频率和进气系统固有频率相等时，取得较好的充气效果。
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注意：
1）为了保证各缸的进气不发生干扰，谐振充气系统一般要求气缸的点火间隔为240°CA。
2）对于不可变进气系统，谐振充气只有在很窄的转速范围内才有较好的充气效果；对于可变进气系统，谐振充气可在较大的转速范围内具有较好的充气效果。
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❖ W－自由排气损失，是排气门提前开启而引
起的膨胀功的减少；
❖ X－强制排气损失，是活塞把燃气推出气缸
所消耗的功。
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2、进气损失
进气过程中缸内气体的压力低于进气管内气体的压力，损失的功相当于Y所表示的面积，称为进气损失。
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（二）泵气功
四冲程内燃机，在进气行程和排气行程中缸内气体对活塞做功的代数和就称为泵气功。
常用平均泵气压力表示泵气功的大小，其定义为：
pp
Wp Vs
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发动机原理选择题

一、选择题：1、在机械损失中，占比例最大的的是_____D__。

A.驱动附属机构的损失B.排气损失C.进气损失D.摩擦损失2、单位气缸工作容积的循环有效功称之为____A_____。

A.升功率B.有效热效率C.有效扭矩D.平均有效压力3、当发动机油门位置固定，转速增加时____A______。

A.平均机械损失压力增加，机械效率减小B.平均机械损失压力减小，机械效率增加C.平均机械损失压力减小，机械效率减小D.平均机械损失压力增加，机械效率增加4、发动机的有效功We与所消耗的燃油发出的热量Q1的比值称之为_____B_____。

A.有效燃油消耗率B.有效热效率C.有效扭矩D.平均有效压力5、关于发动机性能指标的描述不正确的是______B____。

Ａ.指示指标是以工质在气缸内对活塞做功为基础的性能指标。

Ｂ.指示指标是考虑到机械损失的指标。

Ｃ.有效指标它是以曲轴对外输出的功为基础的性能指标。

D.有效指标用来评定发动机性能的好坏。

6、发动机单位气缸工作容积每循环做的指示功称为______A____。

A.平均指示压力B.循环指示功C.有效功率D.平均有效压力7、评价发动机经济性的指标是_____D_____。

A.平均有效压力B.有效扭矩C.有效功率D.有效热效率8、评价发动机动力性的指标是____D______。

A.有效燃油消耗率B.有效热效率C.每小时的油耗量D.平均有效压力9、发动机负荷一定，当转速增加时，则______A____。

A.机械效率下降B.平均机械损失压力下降C.指示功率增加D.平均指示压力增加第三章发动机的换气过程一、选择题：1、发动机的整个换气过程约占曲轴转角的______D______CA。

Ａ.180~270 Ｂ.300~360 Ｃ.340~400 Ｄ.410~4802、关于发动机换气过程的描述不正确的是_______A______。

Ａ.强制排气阶段排出的废气量大于自由排气阶段排出的废气量。

(完整版)汽车发动机原理课后习题答案

第二章发动机的性能指标1.研究理论循环的目的是什么？理论循环与实际循环相比，主要作了哪些简化？答:目的：1.用简单的公式来阐明内燃机工作过程中各基本热力参数间的关系，明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均有效压力为代表的动力性的基本途径2.确定循环热效率的理论极限，以判断实际内燃机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力3.有利于分析比较发动机不同循环方式的经济性和动力性简化：1.以空气为工质，并视为理想气体，在整个循环中工质的比热容等物理参数为常数，均不随压力、温度等状态参数而变化2.将燃烧过程简化为由外界无数个高温热源向工质进行的等容、等压或混合加热过程，将排气过程即工质的放热视为等容放热过程3.把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵过程，忽略工质与外界的热交换及其泄露等的影响4.换气过程简化为在上、下止点瞬间开和关，无节流损失，缸内压力不变的流入流出过程。

2.简述发动机的实际工作循环过程。

四冲程发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气组成3.排气终了温度偏高的原因可能是什么？有流动阻力，排气压力>大气压力，克服阻力做功，阻力增大排气压力增大,废气温度升高。

负荷增大Tr增大；n升高Tr增大，∈+，膨胀比增大，Tr减小。

4.发动机的实际循环与理论循环相比存在哪些损失？试述各种损失形成的原因。

答：1.传热损失，实际循环中缸套内壁面、活塞顶面、气缸盖底面以及活塞环、气门、喷油器等与缸内工质直接接触的表面始终与工质发生着热交换2.换气损失，实际循环中，排气门在膨胀行程接近下止点前提前开启造成自由排气损失、强制排气的活塞推出功损失和自然吸气行程的吸气功损失3.燃烧损失，实际循环中着火燃烧总要持续一段时间，不存在理想等容燃烧，造成时间损失，同时由于供油不及时、混合气准备不充分、燃烧后期氧不足造成后燃损失以及不完全燃烧损失4.涡流和节流损失实际循环中活塞的高速运动使工质在气缸产生涡流造成压力损失。

第1讲内燃机的换气过程

3 气门重叠
气门重叠：进排气门同时开启的时期。气门重叠：进排气门同时开启的时期。自然吸气式汽油机：气门重叠角要小，避免小负荷时气体倒流，自然吸气式汽油机：气门重叠角要小，避免小负荷时气体倒流，出现回火现象。出现回火现象。自然吸气式柴油机：无回火现象，自然吸气式柴油机：无回火现象，可适当增大增压柴油机：由于进气压力高于排气背压，可利用进气进行扫气，增压柴油机：由于进气压力高于排气背压，可利用进气进行扫气，降低热负荷，冷却高温零件，故气门重叠角较大。（降低热负荷，冷却高温零件，故气门重叠角较大。（80~160° 较大。（ ° CA ）
三、换气损失
换气损失=排气损失进气损失换气损失排气损失+进气损失排气损失排气损失是从排气门提前打开，排气损失是从排气门提前打开，直到进气行程开始，气缸内压力到达大气压力之前，循环功开始，气缸内压力到达大气压力之前，的损失。的损失。进气损失：由于进气系统阻力所造成的损失功。进气损失：由于进气系统阻力所造成的损失功。
自由排气换气过程强制排气进气气门叠开
1 排气过程
自由排气阶段：从排气门打开到气缸压力接近排气管自由排气阶段：从排气门打开到气缸压力p接近排气管压力p 这个时期时期。压力 r这个时期。
超临界排气时期：超临界排气时期： p /pr > 1.9 当地音速
c = k R T =500 ~ 700m/ s
本章主要内容：本章主要内容：
四冲程发动机的换气过程四冲程发动机的充气效率提高四冲程发动机充气效率的措施二冲程发动机的换气过程
第一节四冲程发动机的换气过程
一、换气过程：换气过程：从排气门开启直到进气门关闭的全过程；从排气门开启直到进气门关闭的全过程；约占410~480⁰CA。约占 ⁰ 。

内燃机原理课后习题与答案

第一章发动机的性能1.简述发动机的实际工作循环过程;1进气过程：为了使发动机连续运转,必须不断吸入新鲜工质,即是进气过程;此时进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动;2压缩过程：此时进排气门关闭,活塞由下止点向上止点移动,缸内工质受到压缩、温度;压力不断上升,工质受压缩的程度用压缩比表示;3燃烧过程：期间进排气门关闭,活塞在上止点前后;作用是将燃料的化学能转化为热能,使工质的压力和温度升高,燃烧放热多,靠近上止点,热效率越高;4膨胀过程：此时,进排气门均关闭,高温高压的工质推动活塞,由上止点向下至点移动而膨胀做功,气体的压力、温度也随之迅速下降;5排气过程：当膨胀过程接近终了时,排气门打开,废气开始靠自身压力自由排气,膨胀过程结束时,活塞由下止点返回上止点,将气缸内废气移除;3.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么可采取哪些基本措施提高实际循环热效率的基本途径是：减小工质传热损失、燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失;提高工质的绝热指数κ可采取的基本措施是：⑴减小燃烧室面积,缩短后燃期能减小传热损失;⑵. 采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失;⑶采用多气门、最佳配气相位和最优的进排气系统能减小换气损失;⑷加强燃烧室气流运动,改善混合气均匀性,优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失;⑸优化燃烧室结构减少缸内流动损失;⑹采用合理的配缸间隙,提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失;4.什么是发动机的指示指标主要有哪些答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标;它主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率;5.什么是发动机的有效指标主要有哪些答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标;主要有：1发动机动力性指标,包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度；2发动机经济性指标,包括有效热效率.有效燃油消耗率；3发动机强化指标,包括升功率PL.比质量me;强化系数PmeCm.6.总结提高发动机动力性能和经济性能的基本途径;①增大气缸直径,增加气缸数②增压技术③合理组织燃烧过程④提高充量系数⑤提高转速⑥提高机械效率⑦用二冲程提高升功率;7.什么是发动机的平均有效压力、油耗率、有效热效率各有什么意义平均有效压力是指发动机单位气缸工作容积所作的有效功;平均有效压力是从最终发动机实际输出转矩的角度来评定气缸工作容积的利用率,是衡量发动机动力性能方面的一个很重要的指标;有效燃油消耗率是单位有效功的耗油量,通常以每千瓦小时有效功消耗的燃料量来表示; 有效热效率是实际循环有效功与所消耗的燃料热量之比值; 有效热效率和有效燃油消耗率是衡量发动机经济性的重要指标;8.发动机的机械损失主要包括哪些摩擦损失,驱动各种附件损失,带动机械增压器损失,泵气损失9.什么是机械效率受哪些因素影响有何意义机械效率是有效功率与指示功率的比值;影响因素：①转速和活塞平均速度②负荷③润滑油温度和冷却水温度,意义：比较机械损失所占比例的大小;10.如何测定机械效率适用于汽油机的是哪种方法为什么通过发动机试验测定,常用方法有示功图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法;倒拖法适用于汽油机;11.简述汽油机和柴油机工作循环的区别汽油机和柴油机的工作循环同样有进气,压缩,燃烧工作,排气四个过程;它们的不同的点；1汽油机在进气道,进入汽缸内的气体是有一定比例的汽油和空气称做可燃混合气；柴油机在进气道,进入汽缸内的气体是纯净的空气;2在压缩的过程;汽油机与柴油机是没有区别的,只是被压缩的气体,成分不同;3燃烧过程,汽油机与柴油机的区别较大;汽油本身物质燃点较低,经压缩后给一个高压的电火花就将其点燃了,而且燃烧的速度比柴油快；柴油本身物质密度较大,要在高温和高压的条件下才能自行燃烧,经压缩后的纯净空气正好满足了这个条件,这时即刻向汽缸喷入高压油使其燃烧;柴油的热值比汽油高产生的动力比汽油机大;4排气过程基本是一样的;废弃物都是二氧化碳和水,但是由于汽油的燃烧速度太快需要加入抗爆剂,因此排放不如柴油机清洁13.为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机1.柴油机的压缩比高,作功时膨胀得更厉害;2.柴油机油气混合时空燃比远大于1,是富氧燃烧,燃料可以充分燃烧;汽油机燃烧的空燃比在1左右,因为没有足够的氧气,汽油不能完全燃烧;14.柴油机工作循环为什么不采用等容加热循环定容加热理想循环又称奥托循环,基于这种循环而制造的煤气机和汽油机是最早的活塞式内燃机;由于煤气机、汽油机和柴油机燃料性质不同,机器的构造也不同,其燃烧过程接近于定容过程,不再有边燃烧边膨胀接近于定压的过程,故而在热力学分析中,奥托循环可以看作不存在定压加热过程的混合加热理想循环;定容加热循环被压缩的是燃料和空气的混合物,要受混合气体自燃温度的限制,存在“爆燃”的问题,效率不会太高;定压加热循环压缩的仅仅是空气,不存在“爆燃”的问题,效率高,所以柴油机采用的是后者而不是前者第二章发动机的换气过程1.为什么发动机进气门迟后关闭、排气门提前开启;提前与迟后的角度与哪些因素有关答：1进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能,实现在下止点后继续充气,增加进气量;排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制,若是活塞在下至点时才打开排气门,则在气门开启的初期,开度极小,废气不能通畅流出,缸内压力来不及下降,在活塞向上回行时形成较大的反压力,增加排气行程所消耗的功2提前与迟后的角度与哪些因素有关配气相位的合理选择要从哪几个方面衡量：①充气效率的变化是否符合动力性要求;②换气损失尽可能的小;③能否保证必要的燃烧室扫气作用;④排放指标好;2. 四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段,这几个阶段时如何界定的答：1自由排气阶段：从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期;强制排气阶段：废气是由活塞上行强制推出的这个时期; 进气过程：进气门开启到关闭这段时期;气门重叠和燃烧室扫气：由于排气门迟后关闭和进气门提前开启,所以进.排气门同时打开这段时期;3 影响充量系数的主要因素有哪些答：1.进气门关闭时缸内的压力; 2.进气门关闭时缸内气体温度; 3.残余废气量; 4.进排气相位角; 5.发动机压缩比; 6.进气状态;第三章发动机废气涡轮增压3为什么增压后需要采用进气中冷技术答：对增压器出口空气进行冷却,一方面可以进一步提高发动机进气管内空气密度,提高发动机的功率输出,另一方面可以降低发动机压缩始点的温度和整个循环的平均温度,从而降低发动机的排气温度、热负荷和NOx的排放;5 车用发动机采用增压时应注意哪些问题答：1适当降低压缩比,加大过量空气系数;2对供油系统进行结构改造,增加每循环供油率;3合理改进配齐相位;4进排气系统设计要与增压系统的要求一致;5对增压器出口空气进行冷却;7 汽油机增压的技术难点有哪些限制汽油机增压的主要技术障碍时：爆燃、混合气的控制、热负荷和增压器的特殊要求等; 第四章燃料与燃烧化学1 我国的汽油和轻柴油时分别根据哪个指标来确定牌号的答：汽油根据辛烷值来确定牌号；轻柴油按凝点来确定牌号;2 蒸发性不好和太好的汽油,在使用中各有什么缺点和可能产生的问题答：蒸发性过强的汽油在炎热夏季以及大气压力较低的高原和高山地区使用时,容易使发动机的供油系统产生“气阻”,甚至发生供油中断;另外,在储存和运输过程中的蒸发损失也会增加；蒸发性若的汽油,难以形成良好的混合气,这样不仅会造成发动机启动困难,加速缓慢,而且未气化的悬浮油粒还会使发动机工作不稳定,油耗上升;如果未燃尽的油粒附着在气缸壁上,还会破坏润滑油膜,甚至窜入曲轴箱稀释润滑油,从而使发动机润滑遭破坏,造成机件磨损增大;3 试述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意义;答：辛烷值用来表示汽油的抗爆性,抗爆性时指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力;辛烷值是代表点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数值;在规定条件下的标准发动机试验中通过和标准燃料进行比较来测定;采用和被测定燃料具有相同的抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分比来表示;柴油十六烷值时用来评定柴油的自燃性;将十六烷值规定为100的正十六烷和规定十六烷值为0的α-甲基萘按不同比列混合得出不同十六烷值的标准燃料,其十六烷值为该混合气中正十六烷的体积百分比;如果某种柴油与某标准燃料的自燃性相同,则该标准燃料的十六烷值即为该柴油的十六烷值;4什么是过量空气系数它与混合气浓度有什么关系答：发动机工作过程中,燃烧1kg燃油实际共给的空气量与理论空气量之比,称为过量空气系数;过量空气系数大于1称为稀混合气,等于1称为标准混合气,小于1称为浓混合气;8 发动机采用代用燃料的意义是什么答：减缓石油消耗速度,改善发动机的动力性和燃油经济性,降低有害物质排放;第五章柴油机混合气的形成与燃烧1.以柱塞式喷油泵为例简述柴油机燃料喷射过程柱塞式喷油泵一般由柴油机曲轴的定时齿轮驱动,固定在喷油泵体上的活塞式输油泵由喷油泵的凸轮轴驱动,当柴油机工作时,输油泵从油箱洗出柴油,经油水分离器除去柴油中的水分,再经燃油滤清器,滤清柴油中的杂质,然后送入喷油泵,在喷油泵内,柴油经过增压和计量之后,经高压油管供入喷油器,最后通过喷油器将柴油喷入燃烧室;喷油泵前端装有喷油提前角调节器,后端与调速器组成一体,输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部的回油均流回油管返回油箱3 什么时供油提前角和喷油提前角解释两者的关系以及对柴油机性能的影响;答：供油系统的理论供油始点到上止点为止,曲轴转过的角度叫供油提前角;喷油器的针阀开始升起也就是喷油始点到上止点间曲轴转过的角度叫喷油提前角;供油提前角的大小决定了喷油提前角,供油提前角越大,喷油提前角约到;但两者并不同步增大,两者之差称为喷油延迟角;影响：发动机转速越高,高压油管越长,喷油延迟角越大,它越大,在着火期间喷入的油越多,低压油喷入气缸的量增多,燃油雾化变差,燃烧不充分,易产生积碳堵塞喷油孔的现象,降低柴油机的性能;5 柴油机有哪些异常喷射现象和他们可能出现的工况简述二次喷射产生的原因和危害及消除方法;答：柴油机有二次喷射、断续喷射、不规则喷射、隔次喷射和滴油这几种异常喷射现象;二次喷射易发生在高速、大负荷工况下；断续喷射常发生于某一瞬间喷油泵的供油量小于喷油器喷出的油量和填充针阀上升空出空间的油量之和;不规则喷射和隔次喷射易发生在柴油机怠速工况下;二次喷射是在压力波动影响下针阀落座后再次升起造成的;由于二次喷射是在燃油压力较低的情况下喷射的,导致这部分燃油雾化不良,燃烧不完全,碳烟增多,并易引起喷孔积炭堵塞;此外,二次喷射还使整个喷射持续时间拉长,则燃烧过程不能及时进行,造成经济性下降,零部件过热等不良后果; 为避免出现不正常喷射现象,应尽可能地缩短高压油管的长度,减小高压容积,以降低压力波动,减小其影响;并合理选择喷射系统的参数;7.试述柴油机燃烧过程,说明压力升高率的大小对柴油机性能的影响柴油机燃烧过程：着火延迟期、速燃期、缓燃期和补燃期影响：过大的压力升高率会使柴油机工作粗暴,噪声明显增加,运动零部件受到过大冲击载荷,寿命缩短；过急的压力升高会导致温度明显升高,使氮氧化物生成量明显增加8.燃烧放热规律三要素是什么什么是柴油机合理的燃烧放热规律答：一般将燃烧放热始点相位、放热持续期和放热率曲线的形状称为放热规律三要素; 合理的放热规律是：燃烧要先缓后急;在初期的燃烧放热要缓慢以降低NOx的排放,在中期要保持快速燃烧放热以提高动力性和经济性能,在后期要尽可能缩短燃烧以便降低烟度和颗粒的排放;9.简述柴油机的混合气形成的特点和方式柴油机在进气过程中进入燃烧室的是纯空气,在压缩过程接近终了时才被喷入,经一定准备后既自行着火燃烧;由于柴油机的混合气形成的时间比汽油机短促得多,而且柴油的蒸发性和流动性都较汽油差,使得柴油难以在燃烧前彻底雾化蒸发并与空气均匀混合,因而柴油机可燃混合气的品质较汽油机差;因此柴油机不得不采用较大的过量空气系数,使喷入燃烧室内的柴油能够燃烧得比较完全柴油机混合气形成方式从原理上来分,有空间雾化混合和油膜蒸发混合两种10.简述直喷式燃烧室柴油机的性能特点,并与分隔式燃烧室柴油机进行比对;直喷式燃烧室柴油机的性能特点：1燃烧迅速,所以经济性好,燃油消耗率低,但工作粗暴,压升率高,燃烧噪声大2燃烧室结构简单,表面积与体积的比小,散热损失小,没有主副燃烧室的流动损失,冷启动性能好,经济性好3对喷射系统要求较高4NOx排放量较分隔式燃烧室高特别在高负荷区；微粒排放量较低5对转速变化较为敏感分隔式燃烧室柴油机的性能特点：1主要靠强烈的空气运动来保证较好的混合气质量,空气利用率较高α=1.22随转速的提高,空气运动强度增大,高速下性能较好3对喷射系统要求较低4结构复杂,表面积与体积的比大,散热损失和流动损失大,比直喷式燃烧室柴油机效率低,经济性差5由于散热损失大使起动性能变差6先在副燃烧室着火,主燃烧室压力上升缓慢,工作平稳,燃烧噪声小,但对经济性不利7对燃油不太敏感,有较强的适应性8除低负荷下的碳烟排放量大外,其余由于直喷式11柴油机燃烧过程优化的基本原则是什么答：1油-气-燃烧室的最佳配合;2控制着火落后其内混合气生成量;3合理组织燃烧室内的涡流和湍流运动;4紧凑的燃烧室形状;5加强燃烧期间和燃烧后期的扰流;6优化运转参数;12 什么是柴油机合理的喷油规律答：喷射开始时段的喷油率不能太高,以便控制着火落后期内形成的可燃混合气量,降低初期放热率,防止工作粗暴;在燃烧开始后,应有较高的喷油率以期缩短喷油持续期,加快燃烧速率,同时尽可能减少喷油系统中的燃油压力波动,以防止不正常喷射现象;第六章汽油机混合气的形成与燃烧1.说明汽油机燃烧过程各阶段的主要特点,以及对它们的要求燃烧过程：1着火落后期：它对每一循环都可能有变动,有时最大值是最小值的数倍;要求：为了提高效率,希望尽量缩短着火落后期,为了发动机稳定运行,希望着火落后期保持稳定2明显燃烧期：压力升高很快,压力升高率在0.2-0.4MPa/°;希望压力升高率合适3后燃期：湍流火焰前锋后面没有完全燃烧掉的燃料,以及附在气缸壁面上的混合气层继续燃烧;希望后燃期尽可能的短;2.爆燃燃烧产生的原因是什么它会带来什么不良后果答：燃烧室边缘区域混合气也就是末端混合气燃烧前化学反应过于迅速,以至在火焰锋面到达之前即以低温多阶段方式开始自然,引发爆燃; 爆燃会给柴油机带来很多危害,发生爆燃时,最高燃烧压力和压力升高率都急剧增大,因而相关零部件所受应力大幅增加,机械负荷增大；爆燃时压力冲击波冲击缸壁破坏了油膜层,导致活塞、气缸、活塞环磨损加剧,爆燃时剧烈无序的放热还使气缸内温度明显升高,热负荷及散热损失增加,这种不正常燃烧还使动力性和经济性恶化;3.爆燃和早燃有什么区别答：早然是指在火花塞点火之前,炽热表面点燃混合气的现象;爆燃是指末端混合气在火焰锋面到达之前即以低温多阶段方式开始自然的现象;早燃会诱发爆燃,爆燃又会让更多的炽热表面温度升高,促使更加剧烈的表面点火;两者相互促进,危害更大;另外,与爆燃不同的时,表面点火即早燃一般是在正常火焰烧到之前由炽热物点燃混合气所致,没有压力冲击波,敲缸声比较沉闷,主要是由活塞、连杆、曲轴等运动件受到冲击负荷产生震动而造成;4.爆燃的机理是什么如何避免发动机出现爆燃答：爆燃着火方式类似于柴油机,同时在较大面积上多点着火,所以放热速率极快,局部区域的温度压力急剧增加,这种类似阶越的压力变化,形成燃烧室内往复传播的激波,猛烈撞击燃烧室壁面,使壁面产生振动,发出高频振音即敲缸声; 避免方法：适当提高燃料的辛烷值；适当降低压缩比,控制末端混合气的压力和温度；调整燃烧室形状,缩短火焰前锋传播到末端混合气的时间,如提高火焰传播速度、缩短火焰传播距离;5.何谓汽油机表面点火防止表面点火有什么主要措施答：在汽油机中,凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面点燃混合气的现象,统称为表面点火;防止措施：1适当降低压缩比;2选用沸点低的汽油和成焦性小的润滑油;3要避免长时间的低负荷运行和汽车频繁加减速行驶;4应用磷化合物为燃油添加剂使沉积物中的铅化物成为磷酸铅从而使碳的着火温度提高到560℃且氧化缓慢,放出热量少,从而减少表面点火的产生;6.何谓汽油机燃烧循环变动燃烧循环变动对汽油机性能有何影响如何减少燃烧循环变动答：燃烧循环变动是点燃式发动机燃烧过程的一大特征,是指发动机以某一工况稳定运转时,这一循环和下一循环燃烧过程的进行情况不断变化,具体表现在压力曲线、火焰传播情况及发动机功率输出均不相同; 影响：由于存在燃烧循环变动,对于每一循环,点火提前角和空燃比等参数都不可能调整到最佳,因而使发动机油耗上升、功率下降,性能指标得不到充分优化;随着循环变动加剧,燃烧不正常甚至失火的循环次数逐渐增多,碳氢化合物等不完全燃烧产物增多,动力性、经济性下降;同时,由于燃烧过程不稳定,也使振动和噪声增大,零部件寿命下降,当采用稀薄燃烧时,这种循环变动情况加剧; 减少措施：1尽可能使фa=0.8～1.0,此时的循环变动最小;2适当提高气流运动速度和湍流程度可改善混合气的均匀性,进而改善循环变动;3改善排气过程,降低残余废气系数γ;4避免发动机工作在低负荷、低转速工况下;5多点点火有利于减少循环变动;6提高点火能量,优化放电方式,采用大的火花塞间隙;7 提高汽油机压缩比对提高性能有何意义如何保证在汽油机上使用较高的压缩比提高压缩比可以提高汽油机的功率和经济性,特别是对经济性有显著的作用;但压缩比过高,会导致汽油机爆燃,所以应该合理的设计燃烧室,缩短火焰传播行程,合理选用火花塞位置;适当利用湍流,降低终燃混合气温度等11 在汽油机上燃烧均质稀混合气有什么优点它所面临的主要困难时什么目前解决的途径有哪些答：优点：混合气均匀,燃烧较完全;对燃油共给及喷射系统没特别高的要求; 困难：1为防止爆燃采用较低压缩比导致热效率较低;2浓混合气的比热容比低导致热效率低;3只能用进气管节流方式对混合气量进行调节即所谓量调节使得泵气损失较大;4在化学剂量比附近燃烧,导致有害排放特别是NOx排放较高;5用三元催化转换器的汽油机,它的过量空气系数фa 必须控制在1左右,从而限制其性能进一步提高;解决途径：采用稀薄燃烧汽油机;一类是非直喷式稀燃汽油机,包括均质稀燃和分层稀燃式汽油机,另一类是缸内直喷式稀燃汽油机;12.分析过量空气系数和点或提前交对燃烧过程的影响答：当a=0.8-0.9时,由于燃烧温度最高,火焰传播速度最大,Pe达最大值,但爆燃倾向增大;当a=1.03-1.1时,由于燃烧完全,有效燃油消耗率最低,使用a<1的浓混合气工作,由于必然会产生不完全燃烧,所以CO排放量明显上升,当a<0.8或a>1.2时,火焰速度缓慢,部分燃料可能来不及完全燃烧,因而经济性差,HC排放量增多且工作不稳定; 点火过迟,则燃烧延长到膨胀过程,燃烧最高压力和温度下降,传热损失增多,排气温度升高,热效率降低,但爆燃倾向减小,NOx升高,功率、排放量降低;点火提前角对汽油机的经济性影响较大;据统计,如果点火提前角偏离最佳位置5°曲轴转角热效率下降1%；偏离转角10°曲轴转角,热效率下降5%；偏离20°曲轴转角,热效率下降16%;13 何谓稀燃、层燃系统稀燃、层燃对汽油机有何益处答：稀燃系统就是均质预混合气燃烧,通过采用改进燃烧室、高湍流、高能点火等技术使汽油机的稳定燃烧界限超过α=17的系统；分层燃烧系统就是在α更大的情况下,均质混合气难以点燃,为了提高稀燃界限,通过不同的气流运动和供油方法,在火花塞附近形成具有良好着火条件的较浓的可燃混合气,而周边是较稀混合气和空气,分层燃烧低汽油机可稳定工作在α=20～25范围内; 好处：使燃油消耗率降低,且提高排放性能;14 电控汽油喷射系统与化油器相比有何优点答：1可以对混合气空燃比进行精确控制,使发动机在任何公开下都处于最佳工作状态,特别。

内燃机四冲程能量转换

内燃机四冲程能量转换
内燃机是指将化学能转化为机械能的热力发动机。

其工作原理是通过燃烧燃料与空气的混合物,获得高温高压的燃气,利用燃气的膨胀做功。

目前,绝大多数内燃机都采用四冲程工作循环,包括吸气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。

1. 吸气冲程:活塞向下运动,气缸内形成负压,混合气体被吸入气缸内。

在此过程中,化学能被带入气缸。

2. 压缩冲程:活塞向上运动,混合气体在气缸内被压缩,压力和温度升高。

3. 燃烧冲程:当活塞达到上止点时,火花塞放电引燃混合气体。

燃料的化学能释放出热能,高温高压的燃气对活塞做功,将热能转化为机械能。

4.排气冲程:活塞向下运动,排出燃烧后残余的燃气,为下一个循环做准备。

通过上述四个冲程,内燃机实现了化学能到热能,再到机械能的转换过程。

其中,燃烧冲程是能量转换的关键环节,化学能转化为热能,热能又被部分转化为机械能。

发动机的效率主要取决于燃烧的完全程度和热量利用率。

内燃机通过周期性的吸气、压缩、燃烧和排气,将化学燃料的能量转化为有用的机械能,推动汽车、船舶等运输工具以及发电机组等设备运转。

发动机原理课件-第三章发动机的换气过程

利用气流的惯性进气，进气门滞后关。转速越高，活塞平均速度和进气流速越大，进气气流动能越大，故高速内燃机进气滞后角较大。
从活塞行至下止点到进气门完全关闭时的
曲轴转角，称为进气滞后角，一般为40～ 70°CA.
及图进 3 、 1 排气气流缸通内化截压关面力系积和随排曲气轴管转内角压的力变以 -
（3）减小进气门的阻力
①增大进气门直径 ③增加进气门升程 ②增加进气门数目 ④改善气门头与杆的过渡形状
2、减小排气系统的阻力使用清除积炭、安装正确、保持畅通。 3、合理进气予热 4、合理配气相位——进气迟闭角
5、采用可变进气系统＊可变配气相位
低速，进气滞后角小防止新气倒流高速，进气滞后角大充分利用气体流动惯性＊可变进气管道低速与小负荷进气管道细而长高速与大负荷进气管道粗而短＊可变进气门低速与小负荷仅开一个主进气门高速与大负荷时开几个进气门。
第二节四冲程发动机的充气效率
一、充气效率ηCH（ηv）
指每循环实际封存在气缸内的新鲜充量ma与在进气状态下（Ps、Ts）充满气缸工作容积的理论充量m’之比。
ηCH=ma/m’ =Vs/Vh
Vs—实际进入气缸新鲜充量体积（进气状态） Vh—气缸工作容积
实际上，ηCH<1。？（三个因素）（汽0.7~0.85；柴0.75~0.9) ※进气状态—对非增压发动机，指空气滤清器后进气管内的气体状态（压力和温度）；对增压发动机，指增压器出口的气体状态。
2、结构因素
(1) 进气系统
进气系统部件？减小进气系统阻力进气终了压力↑ η
CH↑
※进气门直径大于排气门直径，气门顶部的形状呈流线型。
（2）压缩比
↑ Vc↓，r↓ η

第1讲内燃机的换气过程1

3.气门重叠气门重叠进排气门同时开启的时期。进排气门同时开启的时期。
自然吸气式汽油机：气门重叠角要小。自然吸气式汽油机：气门重叠角要小。避免小负荷时气体倒流，避免小负荷时气体倒流，出现回火现象自然吸气式柴油机：无回火现象，自然吸气式柴油机：无回火现象，可适当增大较大。（增压柴油机：气门重叠角较大。（80~160° CA ） ° 增压柴油机：气门重叠角较大。（由于进气压力高于排气背压，由于进气压力高于排气背压，可利用进气进行扫气，降低热负荷，冷却高温零件。可利用进气进行扫气，降低热负荷，冷却高温零件。
第三章内燃机的换气过程
内燃机的换气过程: 内燃机的换气过程是指从排气门开启至进气门关闭的整个阶段。进气门关闭的整个阶段。单位时间内进入气缸的充气量的多少是决定发动机输出功率大小的因素。是决定发动机输出功率大小的因新鲜工质，吸入新鲜工质，在缸内形成一定的空气旋转运动。在缸内形成一定的空气旋转运动。 ——根据燃烧过程的要求根据燃烧过程的要求废气清除彻底；废气清除彻底；
由于气体在流动过程中要克服排气门、排气道以及消声器等处的流动阻力，缸内的气体压力要略高于要略高于排阻力，缸内的气体压力要略高于排气管内的平均压力，气管内的平均压力，而且气体流速越高，压力差也就越大。越高，压力差也就越大。
另一方面，另一方面，由于气体在排气管内的压力波动，有可能形成压力逆差压力逆差，力波动，有可能形成压力逆差，即气缸压力低于排气管内的压力，缸压力低于排气管内的压力，这种情况往往出现在排气管较长时强制排气开始的初期。因此，开始的初期。因此，缸内气体的状态由活塞的运动速度与位置、由活塞的运动速度与位置、气门有效流通截面的变化规律以及排气管内的气体状态等共同决定。气体状态等共同决定。

发动机原理发动机的换气过程

发动机原理发动机的换气过程发动机的换气过程是指在内燃机的工作循环中，利用活塞一上一下的往复运动，通过进气、压缩、燃烧和排气四个过程，完成混合气体的吸入、压缩和燃烧排出废气的过程。

下面我们将详细阐述发动机的换气过程，包括四个过程的具体操作：1. 进气过程（Induction Process）进气过程是指活塞内运动时，下行的活塞在气门开启的情况下，通过诱导系统将混合气体吸入燃烧室的过程。

进气过程中，活塞下行，曲轴带动气门运动机构打开进气气门（一般为吸气门），同时缸内压力降低，外界气体通过进气道和空气滤清器进入缸内，与燃油形成可燃混合物。

压缩过程是指活塞内运动时，上行的活塞在气门关闭的情况下，将混合气体压缩至高压的过程。

压缩过程中，活塞上行，压缩混合气体使其体积减小，从而增大混合气体的压力和密度。

这个过程中，活塞上方的火花塞会产生高压电火花，将压缩的混合气体点燃，形成爆震燃烧。

燃烧过程是指在压缩后的混合气体中，由于点燃火花的作用，混合气体发生爆炸燃烧所产生的高温高压气体。

燃烧过程中，经过压缩后的混合气体在火花塞的火花点燃下，迅速发生燃烧，产生高温和高压气体。

高温气体的体积膨胀迅速，推动活塞下行，同时驱动曲轴旋转，在连杆机构的作用下将活塞机械能转化为输出功。

4. 排气过程（Exhaust Process）排气过程是指活塞向上运动时，废气在气门开启的情况下，从燃烧室中排出的过程。

排气过程中，活塞上行，鞘管运动机构打开排气气门，废气被排出燃烧室，通过排气系统最终排出发动机。

总结：发动机的换气过程是通过进气、压缩、燃烧和排气过程，将可燃混合物吸入、压缩、燃烧、排出的过程。

进气过程中，混合气体通过进气道进入缸内；压缩过程中，混合气体被压缩至高压；燃烧过程中，可燃混合物被点燃形成高压气体；排气过程中，废气通过排气系统排出发动机。

通过这一连续的工作过程，发动机将化学能转化为机械能，推动车辆的运动。

完整版内燃机的换气过程

第二章内燃机的换气过程
主要内容：四冲程内燃机的充气过程、充气效率；
充气效率的影响因素以及提高的措施等内容。重点：
换气过程、配气定时和影响充气系数因素及提高措施难点：
提高充气效率的措施
? 换气过程：内燃机更换气缸内工质的过程，即气缸内排出废
气和充入新鲜充量的整个阶段，统称为换气过程。
排气门处废气流速为音速。
超临界排气时，废气流量与排气管内压力 pr无
关，与发动机转速无关。废气流量只与缸内的气体压
力 p 和温度 T 以及气门开启截面积有关。
此时排气流速高，并产生强烈噪声。
亚临界排气时，废气流量与排气管内压力
pr、缸内压力 p、气门开启截面积以及发动
机转速有关。此时废气流速降低，产生的噪音较小。
进气门早开（1）增加截面（2）可以扫气
进气门晚闭惯性进气
二、换气损失和泵气损失
换气损失：理论循环换气功与实际循环换气功之差。由排气损失和进气损失两部分组成。
定义：
理论循环换气功与实际循环换气功之差。
? 换气过程的质量对内燃机动力性、经济性和排放指标有重要的影响。
作用：排出废气，吸入新鲜充量
要求：１、尽可能排尽废气，尽可能多地充入新
气，即充气效率高；２、换气损失小；３、适应发动机工况变化；
第一节四冲程内燃机的换气过程
分析：１、废气排出得越干净，吸入的新气越多，可以多
供油，发动机功率大；２、废气排出得越干净，吸入的新气越多，燃烧充
气门重叠的作用
在气门重叠时期，进气管、气缸、排气管互相连通，可以利用气流的压差、惯性或进、排气管压力波的帮助，达到
（1）清除残余废气，增加进气量；

简述发动机工作原理

简述发动机工作原理
发动机是一种将燃料能转化为机械能的装置。

常见的内燃机是一种发动机类型，它内部燃烧燃料，并通过爆炸推动活塞，进而产生动力。

内燃机的工作原理可以分为四个主要步骤：吸气、压缩、爆炸和排气。

1. 吸气：活塞向下移动，拉开气门，使空气和燃料进入发动机的气缸。

气门关闭后，活塞开始向上移动，压缩混合气。

2. 压缩：活塞向上移动时，压缩混合气，使其体积变小，压力和温度增加。

3. 爆炸：当活塞到达顶点时，火花塞产生火花，引发混合气的燃烧。

燃烧会产生高温高压气体，推动活塞向下移动。

4. 排气：活塞再次向上移动，推出燃烧产生的废气。

排气门打开，废气被排出到排气管中。

这个过程是循环进行的，每个气缸根据需求进行独立工作。

多个气缸的内燃机可以提供更大的输出功率。

总的来说，发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生的高温高压气体推动活塞，进而产生机械能。

内燃机有很多种类，如汽油机和柴油机，但基本的工作原理是相似的。

内燃机原理复习题

内燃机原理课后习题第二章内燃机循环及性能评价指标一、名词解释1.理论循环；2.指示指标；3.有效指标；4.指示热效率；5.有效热效率；6.升功率；7.比质量；8.发动机强化系数；9.机械效率；10.发动机热平衡二、填空题1、从示功图上可以观察到发动机工作循环的各个不同阶段---压缩、燃烧、膨胀以及进气、排气等过程中的压力变化情况。

2、增加ε，可以提高工质的最高温度，扩大了循环的温度梯度，达到了发动机的较大膨胀比，因而提高了ηt，但其提高率随着ε的不断增大而逐渐降低。

3、发动机指示指标用来评定工质在气缸内热功转换的完善程度。

4、发动机的有效指标是以曲轴飞轮端对外输出有效功为研究基础的，它能够评定发动机的整机性能的好坏。

5、指示热效率是实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比值。

6、有效热效率是实际循环有效功与所消耗的燃料热量之比值。

7、发动机有效指标中的功率、转矩以及转速之间的关系为 Pe =Ttq*n/9550 。

8、平均有效压力与转速的乘积称为发动机强化系数。

三、思考题1、什么是发动机的理论循环？什么是发动机的实际循环？答题要点发动机的理论循环是将发动机的实际循环进行若干简化，使其既近似于所讨论的实际循环，而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程，从而提出一种便于作定量分析的假想循环。

发动机的实际循环是由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程所组成，较之理论循环复杂得多，存在必不可免的许多损失，它不可能达到理论循环那样高的循环效率。

2、什么是发动机的指示指标？主要有哪些？答题要点指示指标是以工质对活塞做功为基础的性能指标，主要是衡量发动机工作过程的好坏。

指示指标主要有：指示功和平均指示压力、指示功率、指示热效率和指示燃油消耗率等。

3、什么是发动机的有效指标？主要有哪些？答题要点有效指标是以发动机输出轴上所得到的功率为基础的性能指标。

主要是考虑到发动机自身所消耗的机械能，用来综合评价发动机整机性能的。

04-01 内燃机的换气过程卢炽华发动机原理A,武汉理工大学,汽车学院

内燃机的换气过程
强制排气阶段
由于气体流动需要克服排气门、排气道以及消声器等处的流动阻力，缸内气体压力要略高与排气管内的平均压力，而且气体流速越高压差就越大另一方面由于排气管内的压力波动有可能形成压力逆差，即气缸压力低于排气管内的压力，这种情况往往出现在强制排气初期惯性排气迟闭阶段，由于活塞到达上止点后开始下行，气缸容积不断增加，过大的排气迟闭会导致废气倒流
内燃机的换气过程
强制排气阶段
p = pr 上止点
依靠活塞上行将废气挤出气缸 1）亚临界状态
缸内平均压力高于排气管平均
压力：克服排气门、排气道处的阻力，一般高出10 kPa左右。气体的流速越高，此压差越大，消耗的功越多
2）惯性排气
从活塞上行到上止点至排气门
关闭所对应的曲轴转角，即排
气迟闭角，一般为10º~30ºCA
进气迟闭角利用高速气流的惯性增加充气量、减少功耗
内燃机的换气过程
气门叠开
进排气门同时开启的时期
气门叠角一般为20~80°CA 自然吸气内燃机：
气门叠角较小，20~60°CA
太大：小负荷时气体倒流太小：扫气作用不明显
增压内燃机：
气门叠角较大，80~160°CA 进气压力高于排气压力，有利于利用进气进行扫气，降低热
内燃机的换气过程
自由排气阶段
1）超临界排气 p ≥ 2 pr 流量与压差无关，取决于开启面积和气体状态 2）亚临界排气 2 pr p r 流量取决于压差
k k 1
pr 2 p k 1
内燃机的换气过程
自由排气阶段
自由排气阶段排出的废气量取决于气缸与排气管的压力差，压差越大排出废气越多高速时，同样的排气时间对应的曲轴转角将大为增加，为使气缸压力及时下降，必须加大排气提前角，避免自由排气阶段延长、排气功耗增加当气缸与排气管压力相等，自由排气阶段结束（下止点后10º ~ 30ºCA）自由排气阶段很短，但排气流速高，排出废气量达60%以上

内燃机的换气过程

内燃机的换气过程内燃机的换气过程是内燃机排出本循环的已燃气体和为下一循环吸入新鲜充量（空气或可燃混合气)的进排气过程，它是工作循环得以周而复始不断进行的保证。

对四冲程内燃机而言，换气过程是指从排气门开启到进气门关闭的整个过程。

对大部分二冲程内燃机而言，换气过程即为从排气口打开到关闭的整个过程.在内燃机换气过程中,有时为了控制内燃机的NO x有害排放，还需要进行排气再循环（可分为外部ECR 和内部EGR）.内燃机采用增压技术可以提高进气密度，从而提高发动机的功率,并改善经济性和排放[1］。

内燃机的性能很大程度上依赖其换气过程，为提高动力性和经济性指标,需要研究减少进排气流动阻力损失和提高充量系数的措施及方法,以及如何为燃烧提供一个合适的缸内气体流场，并保证多缸机的各缸均匀性等。

第一节四冲程内燃机的换气过程图4—1所示是四冲程内燃机换气过程的示意图，其中图4—1a为内燃机的配气相位与换气过程p—V 示功图。

排气门在下止点前1点开启，由于缸内压力高，燃气快速流出，缸内压力随即迅速下降.在进排气上止点前，进气门在3点打开,此时,排气门尚未关闭，出现一段时间的气门叠开期,排气门在上止点后2点关闭.进气门打开初期，由于进气道与缸内压差小，进气流量小，随着活塞运动的加快，造成了缸内较大的真空度，使得中后期的进气速度提高，最后进气门在下止点后4点关闭。

进排气门迟闭角的设计,同它们提前开启一样，是为了增加进排气过程的时面值或角面值，利用气体流动的惯性,增加进气充量或废气的排出量。

四冲程内燃机的换气过程可分为排气、气门叠开、进气三个阶段，图4-1b表示了进排气门的升程和气缸压力随曲轴转角的变化情况。

图4—1 四冲程内燃机换气过程的示意图a）配气相位与低压p—V示功图b）气门升程与p— 示功图IVO一进气门开启角IVC一进气门关闭角EVO一排气门开启角EVC一排气门关闭年V c一余隙容积V s一气缸工作容积一、排气过程由于受配气机构及其运动规律的限制，排气门不可能瞬时完全打开,气门开启有一个过程，其流通截面只能逐渐增加到最大;在排气门开启的最初一段时间内，排气流通截面积很小，废气排出的流量小。

《内燃机的换气过程》课件

从而增加进气压力。
机械增压的优点是响应速度快，能够提供稳定的增压效果。
机械增压的缺点是会增加发动机的摩擦损失和油耗，同时需要定期维护和更换转子叶片。
03
内燃机换气过程的优化策略
优化进气道设计
减少进气道阻力
01
通过改进进气道形状和尺寸，降低气流在进气道中的阻力，提
高进气效率。
提高进气道温度控制能力
02
内燃机换气过程的工作原理
自然吸气的工作原理
自然吸气是一种内燃机的进气方式，它利用内燃机运转时产生的
负压，将空气吸入气缸内。
自然吸气的优点是结构简单，维护成本低，可靠性高，适合于中
小功率的发动机。
自然吸气的缺点是进气压力低，充气量有限，动力性能相对较弱
。
涡轮增压的工作原理
涡轮增压是一种通过增加进气压力来提高发动机功率和扭矩的技术。
02
通过采用隔热材料、优化进气道结构等方式，减少进气温度波
动，提高内燃机燃烧效率。
优化进气道材料
03
采用轻质、高强度材料，降低进气道重量，提高内燃机动态响
应性能。
优化排气道设计
01
02
03
降低排气道阻力
通过改进排气道形状和尺寸，降低气流在排气道中的阻力，提高排气效率。
减少热辐射损失
通过采用隔热材料、优化排气道结构等方式，减少排气过程中热量的散失，提高内燃机的热效率。
降低排放
改善换气过程可以减少不完全燃烧产生的有害物质，从而降低汽车尾气排放对环境的影响。
提高动力性能
换气过程的优化可以使得内燃机吸入更多的新鲜空气，从而提高燃油的燃烧速度，增强发动机的动力性能。
延长发动机寿命