柴油机的换气与增压
柴油机.换气过程
进气阶段
① ②
从进气阀开启到进气阀关闭的阶段（活塞的抽吸+进 气气流的惯性） 进气提前开启角(10°~40°)和进气延后关闭角的目 的是为了尽力吸入新鲜空气。
进气提前开启角过大会造成废气倒灌 进气提前开启角过小则影响进气； 进气延后关闭角过小会影响空气流动惯性而减小进气量， 进气延后关闭角过大则使新鲜空气倒流出气缸并使有效压 缩比减小。
③
实际进气时刻：是气缸内压力低于进气管压力时才 真正进入气缸。非增压柴油机的实际进气时刻在上 止点后。
气阀叠开和 燃烧室扫气
① 气阀重叠角的定义：在上止点前后，从进气阀开启到 排气阀关闭这段时间进气阀和排气阀同时开启所对应 的曲轴转角称为气阀重叠角。一般非增压机为 20°~50°CA，增压机为80°~140°CA 燃烧室扫气：在气阀叠开期间新鲜空气对燃烧室的清 扫称为燃烧室扫气（一般只有增压四冲程柴油机才能 实现燃烧室扫气 ）
强制排气阶段
①
从自由排气结束到排气阀关闭这一阶段
②
③ 排气过程是由活塞的推挤造成的，故称为强制排气 阶段。 当活塞到达上止点后向下运行的初期，由于排气行 程中形成的高速排气流的惯性作用下，废气继续排 出气缸，故称为惯性排气。 因此排气阀在上止点后滞后关闭，一般排气迟闭角 为10~70°(CA)。实现了过后排气，延长了排气时间， 增大了气阀的时面值，可使废气排得干净，排气功 减小，排气流的惯性得到充分利用。但过大的排气 迟闭角会导致废气倒流，最理想的关闭角是当废气 从气缸流出的流动刚好停止时。
扫气系数S =1.4~2.0。视换气形式和增压程 度的不同而不同。 说明扫气空气消耗的相对量
小结
换气质量愈高，扫气效率s愈高，残余废气系数 r 愈小，扫气过量空气系数k 愈小，扫气系数 S 愈小。换气质量越完善。 四冲程柴油机用充气(量)系数v和残余废气系数 r 衡量换气过程进行的完善程度 二冲程柴油机用充气(量)系数v、扫气效率s和 残余废气系数r衡量换气过程进行的完善程度。 扫气过量空气系数k主要是评定扫气过程所消耗 的新鲜空气量的多少。
1换气过程
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⑵进气过程
指从进气阀开始开启到进气阀完全关 闭为止。也可分为三个阶段。
①准备阶段；②主要进气阶段；③补 充进气阶段
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三、二冲程柴油机的换气过程
二冲程柴油机的换气过程是指从排气 口（或排气阀）打开时起至排气口（或排 气阀）完全关闭时止，新鲜空气充入气缸 和废气排出气缸的过程。
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三、二冲程柴油机的换气过程
三个阶段： ⑴自由排气阶段 ⑵强制排气（扫气）阶段 ⑶过后排气（过后充气）阶段
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二冲程柴油机的换气过程
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四、换气过程的评定指标
换气过程的评定指标主要有：充气系 数、残余废气系数 、扫气效率 、扫气系 数 、扫气过量空气系数等。
充入气缸的新鲜空气量愈多愈好；消耗的功及
流失的空气量要少。
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第一节 柴油机换气过程
一、时面值与角面值 二、四冲程柴油机的换气过程 三、二冲程柴油机的换气过程 四、换气过程的评定指标 五、影响换气过程的主要因素
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一、时面图与时面值
f dt
若画出气阀或气口的开启面积f 随时间t
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一、时面图与时面值
时面值表征了气阀或气口的流通能力。 因此，保证柴油机的换气品质的关键之一 就是保证柴油机气阀或气口有足够的时面 值。
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二、四冲程柴油机的换气过程
⑴排气过程 ⑵进气过程
柴油发动机的工作原理
柴油发动机的工作原理柴油机是以柴油作燃料的压燃式内燃机。
工作时，空气在气缸内被压缩而温度升高，定时喷入气缸的柴油自行着火燃烧，产生高温、高压的燃气，燃气膨胀推动活塞做功，将热能转变为机械功。
柴油机的工作循环由进气、压缩、喷油着火燃烧、膨胀做功和排气等过程组成。
这些过程可以由四冲程柴油机来实现，也可由二冲程柴油机来实现。
（一）四冲程柴油机（非增压）的基本工作原理用四个行程，曲轴回转两周完成一个工作循环的柴油机称四冲程柴油机。
工作时活塞作往复直线运动，曲轴作旋转运动。
活塞改变运动方向的瞬时位置称止点（死点），止点处的活塞瞬时运动速度为零。
离曲轴中心最远的止点称上止点，最近的止点称下止点。
1．进气行程活塞从上止点下行，进气阀打开。
由于活塞下行的抽吸作用，新鲜空气充入气缸。
为了能充入更多的空气，进气阀一般在上止点前提前开启，在下止点后延迟关闭，进气阀开启的延续角度约为220-250度。
2．压缩行程活塞从下止点上行，进、排气阀均关闭。
上行的活塞对缸内的空气进行压缩，使其温度和压力均不断升高。
压缩终点的压力约为3-6mpa,温度约为500-700℃，在上止点（压缩终点）附近，燃油经喷油器以雾化的状态喷入燃烧室，并在高温高压空气的作用下，开始自行发火燃烧。
3．膨胀行程活塞由上止点向下运动，进、排气阀均关闭。
在此行程的初期，燃烧仍在继续猛烈地进行，使缸内的压力和温度都急剧升高，其最大值分别可达6-9mpa,和1500-2000℃左右。
高温高压燃气膨胀推动活塞下行做功，在上止点后某一时刻，燃烧基本结束，燃气继续膨胀做功。
当活塞到达下止点前某一时刻，排气阀开启，排气过程开始。
此时，气缸内的压力约为0.2-0.5mpa, 温度600-700℃。
活塞则继续下行到下止点。
4. 排气行程活塞在曲轴带动下由下止点向上运动，排气阀继续开启着，上行的活塞将气缸内的废气强行推挤出去。
为了实现充分排气和减少排气过程中所消耗的功，排气阀不但在下止点前提前开启，而且要在排气行程结束的上止点后才关闭。
船舶柴油机增压器原理
船舶柴油机增压器原理
船舶柴油机增压器是一种常用的增压设备，用于提高柴油机的进气压力，从而增加燃烧室内的氧气浓度，进而提高燃烧效率和动力输出。
增压器主要由涡轮和增压器壳体组成。
当柴油机运转时，废气从排气歧管进入增压器，使涡轮叶片旋转。
叶片的旋转带动增压器壳体内的压缩机，使其旋转产生高压空气。
增压器壳体内的压缩机将高压空气通过进气管道送入柴油机的进气道，与进入柴油机的新鲜空气混合。
由于增压器提供的高压空气压力比大气压高，进气压力增加，使得进入燃烧室的空气密度增加。
这样，单位体积内的氧气分子数量也增加，提高了燃烧效率。
增压器的原理可以解释为：通过利用排气废气的能量，使涡轮转动以提供压缩机所需的动力，压缩机再将高压空气进一步送入柴油机，从而提高柴油机的进气压力，达到增压的目的。
需要注意的是，良好的增压器设计应考虑到柴油机的额定功率和应用环境，合理匹配增压器的排气量和效能，以确保在各种负荷下均能稳定工作。
此外，增压器还需要进行定期维护和保养，以确保其正常运行和延长使用寿命。
柴油机.换气机构
分类
按其结 构特点 分： ① 不带 阀壳 ② 带阀 壳
2.气阀valve与阀座valve seat
1) 气阀
I. 阀盘 II. 阀杆valve spindle
2) 3)
阀座valve seat 排气阀阀面与阀座 的接触形式
I. 全接触式 II. 外接触式 III. 内接触式
气阀
1.
2.
是使气阀复位并压紧在阀座上它有内外和左右旋之分一般成对安装提高弹簧疲劳强度在不降低应有弹力的条件下可采用较细软的弹簧增加工作的可靠性若一根弹簧折断仍可短期使用以避免气阀落入气缸除机械弹簧外目前超长行程直流扫气柴油机的排气阀普遍采用空气弹簧后述进气阀为不带阀壳结构结构较排气阀简单气阀导管气阀弹簧等零件与气阀都直接装在气缸盖上气阀直接闭合于缸盖本身加工出来的阀座上并常在缸盖阀座内加一铸铁环以提高阀座的耐磨性和调换方便
气阀弹簧
气阀弹簧的作用：是使气阀复位并压紧在 阀座上，它有内、外和左、右旋之分，一 般成对安装 设臵内、外弹簧目的：
① ② 提高弹簧疲劳强度（在不降低应有弹力的条 件下，可采用较细软的弹簧） 增加工作的可靠性（若一根弹簧折断仍可短 期使用以避免气阀落入气缸）
① ②
安臵左、右旋弹簧目的
减振（两根弹簧自振频率不同，互相干扰） 防止相互插入（弹簧移动或折断时）
组成
气阀机构由气阀、阀座、气阀导管、
气阀弹簧和连接件等组成。
工作条件
I. II.
i.
ii.
气阀和阀座的工作条件最恶劣。尤其是 排气阀
阀盘与阀座的底面受到燃气高温、高压的作用 受到高速炽热气流的冲刷
排气阀阀盘的平均温度高达650℃~800℃，阀杆温 度为150℃~250℃； 进气阀阀盘的平均温度也高达450℃~500℃ ，阀 杆温度为100℃~120℃ 。
柴油车上的进气压力工作原理
柴油车上的进气压力工作原理
柴油车采用了涡轮增压器来提高发动机的进气压力,从而增大发动机的功率输出。
涡轮增压器主要由涡轮和增压叶轮组成。
1. 废气涡轮:发动机燃烧后产生的高温废气流经涡轮,使涡轮高速旋转。
2. 增压叶轮:涡轮通过轴承与增压叶轮连接,涡轮的旋转带动增压叶轮旋转。
3. 压缩空气:增压叶轮高速旋转时,会将进气口处的空气压缩,形成高压的空气流。
4. 提高进气量:高压空气流进入发动机汽缸内,使汽缸内的空气密度增大,从而增加了发动机的进气量。
5. 增大功率输出:发动机进气量的增加,意味着可以燃烧更多的柴油,从而产生更大的动力输出。
涡轮增压技术利用了发动机自身的废气能量,将其转化为提高进气压力的动力,实现了发动机功率的有效提升,同时也提高了柴油车的燃油经济性。
涡轮增压柴油发动机工作原理
涡轮增压柴油发动机工作原理涡轮增压柴油发动机是一种高效的内燃机，其工作原理是利用废气能量驱动涡轮增压器，将进气压力提升，进而增加燃烧室内的气体密度，实现更充分的燃烧，从而提高发动机功率和燃油利用率。
一、引言涡轮增压柴油发动机是现代汽车中广泛采用的一种动力装置，其独特的工作原理使其具有高功率输出、低油耗和环保的特点。
二、涡轮增压原理涡轮增压柴油发动机采用了双进气道系统：一个是从大气中直接吸入的低压进气，另一个是经过涡轮增压器增压后的高压进气。
涡轮增压器由一个轮叶和壳体组成，发动机废气通过壳体流过轮叶，产生的高速气流驱动轮叶旋转。
旋转的轮叶再将进气压力提升后送入燃烧室。
三、工作流程1. 进气阶段：当发动机工作时，低压进气和高压进气同时进入气缸，低压进气通过气缸排出废气，高压进气则通过废气管进入涡轮增压器。
2. 压缩阶段：高速旋转的轮叶驱动空气经过压气增压段，使其压力增加。
增压后的高压气体再通过涡轮增压器的出口进入进气歧管。
3. 燃烧阶段：高压进气经过进气歧管进入燃烧室，与喷入的柴油混合后燃烧，产生高温高压的气体。
4. 排气阶段：燃烧后的气体通过排气歧管排出，驱动涡轮增压器的轮叶旋转，形成一个循环。
四、优势与应用涡轮增压柴油发动机具有以下优势：1. 提高动力输出：通过增加进气压力，使燃烧更充分，从而提高发动机的功率和扭矩输出。
2. 提高燃油利用率：增加进气压力可以提高压缩比，使柴油的燃烧更完全，提高燃油利用效率，降低油耗。
3. 改善低转速动力输出：涡轮增压器在发动机低转速时可以迅速提供更多的进气量，提高发动机的低转速动力输出。
4. 减少排放物：充分燃烧可以减少排放物的生成，使发动机更环保。
由于其高效节能、环保低排放的特点，涡轮增压柴油发动机得到了广泛应用，特别是在商用车辆和柴油轿车中。
五、发展趋势随着技术的不断进步，涡轮增压柴油发动机的工作原理也在不断完善和创新。
未来的涡轮增压柴油发动机可能采用电动涡轮增压器等新技术，提高增压的响应速度和精确度，进一步提高发动机的性能和经济性。
柴油增压器原理
柴油增压器原理
柴油增压器是一种常见的发动机增压装置，它通过改变进气压力和进气流量，提高柴油发动机的输出功率和扭矩。
柴油增压器原理主要包括以下几个方面：
1. 利用废气能量：柴油发动机的排气中含有大量的能量，而增压器通过废气驱动，将废气动能转化为压气能，提高进气压力。
增压器通常采用涡轮和涡轮壳体组成，废气通过涡轮叶片的喷射和推动，使涡轮旋转，从而带动进气涡轮壳体旋转。
2. 进气压力提高：增压器的作用是将进气压力增加到比大气压更高的水平，使空气更加密集。
当进气压力提高后，单位时间内进入气缸的氧气量也相应增加，可以更充分地与燃油混合燃烧，提高燃烧效率，从而增加发动机的输出功率和扭矩。
3. 压力平衡与控制：增压器还需要达到一定的压力平衡和控制效果，确保增压器的操作正常。
通常增压器内部设有压力控制器，可以根据发动机负荷和转速的变化，调整进气压力，使其始终保持在一个适宜的范围内。
总之，柴油增压器通过利用废气能量，增加进气压力，并通过压力平衡与控制，提高柴油发动机的燃烧效率，从而增加输出功率和扭矩。
这种增压装置在现代柴油发动机中广泛应用，有效提高了发动机的性能和燃油利用率。
柴油机增压器工作原理
柴油机增压器的工作原理是通过提高进气压力，增加进气密度，从而在相同的气缸容积中冲入更多的空气量，喷入更多的燃油，使燃料燃烧更充分，提高柴油机的动力性、比功率、燃料经济性，同时降低废气排放和噪声。
增压器主要由压气机构（增压器）和中间冷却器组成。
增压器的核心部件是涡轮机，其工作原理如下：
1. 废气涡轮增压：柴油机气缸排出的废气经排气管进入涡轮机，在涡轮机中膨胀做功，推动涡轮机转动。
涡轮机与压气机同轴连接，当涡轮机转动时，压气机也开始工作。
2. 压气过程：压气机将进入的空气进行压缩，提高空气压力，使进气密度增加。
压缩后的新鲜空气通过进气管送往柴油机的各个气缸。
3. 中间冷却：为了进一步提高进气密度，增压后的空气通过中间冷却器进行冷却，降低温度，使空气密度增加。
这样的发动机称为增压中冷式发动机。
柴油机增压器的工作原理是通过废气涡轮增压，将进入发动机气缸的空气预先进行压缩，提高进气压力和密度，使燃料燃烧更充分，从而提高柴油机的性能。
831第四章 柴油机的换气与增压第三节
第三节柴油机的增压204题考点1：柴油机废气能量分析及其在涡轮增压器中的利用情况31题等压涡轮前废气的状态参数以e′表示，面积g－2－4－i－g为扫气空气对涡轮所作的功；面积4－2－1－5－4是活塞推出废气所做的功，由柴油机活塞所给予；面积5－1－f－e－5是从废气中取得的部分能量；而废气能量的其余部分损失掉了，损失部分以面积5－b－e－5表示，这部分能量称为脉冲动能，或叫变压能，用E1表示；面积e－f－f′－e′－e表示损失掉的废气能量中的一小部分转变为热能，加热废气，使涡轮得到的附加功，即复热回收部分。
以上除损失掉的脉冲动能E1外，其余四项之和即为等压涡轮的总能量，用E2表示，称为等压能，即四冲程柴油机采用废气涡轮增压。
涡轮所利用的废气能量有：自由排气时的废气能量、燃烧室扫气时的增压空气能量及活塞推挤废气所作的机械功等。
能量E1与E2的比值随增压压力p s的不同而不同。
p s越高，其比值越低。
B1. 柴油机增压的主要目的是（）。
A．增加空气量，使燃烧完全B．提高柴油机功率C．改善柴油机结构D．增加过量空气系数，降低热负荷B2. 柴油机增压的目的是（）。
A．提高爆压B．提高柴油机的平均有效压力和功率C．充分利用排气废热D．提高柴油机热效率D3. 提高柴油机功率的最有效措施是（）。
A．增加冲程长度B．加强润滑，提高机械效率C．减少每循环的冲程数D．提高平均指示压力D4. 关于柴油机增压的不正确说法是（）。
A．增压就是提高进气压力B．增压是提高柴油机功率的主要途径C．通过废气涡轮增压器达到增压目的的称为废气涡轮增压D．各种增压方式都不消耗柴油机功率A5. 当前，限制废气涡轮增压柴油机提高增压度的主要因素是（）。
A．机械负荷与热负荷B．增压器与柴油机的匹配C．增压器效率D．增压器制造B6. 四冲程柴油机一般所采用的增压方式是（）。
A．机械增压B．废气涡轮增压C．复合增压D．上述三种形式都有A7. 根据增压压力的高低，属低增压的增压压力一般不大于（）。
柴油机的增压
柴油机的增压（一）增压的目的增压技术是提高柴油机功率最有效的措施之一，目前已广泛应用于船舶柴油机上。
pVnmi,eh根据： P, e60000可知，有效功率只与平均有效压力、气缸工作容积、柴油机转速、冲程系数及PpVnmeeh气缸数i等参数有关，故提高柴油机功率的措施，可以归纳为三个方面。
1．增加工作容积加大DiS、和，均能增加气缸工作容积，但这一措施会加大柴油机总重量和总尺寸，使造价增加，并给维修工作带来困难。
2．增加单位时间内的工作循环次数提高（或活塞平均速度）和采用二冲程柴油机（使=1），皆可增加单位时间内的工Cnmm作循环次数，但是，此措施会导致柴油机机械负荷和热负荷的增大，充气系数和机械效率,,vm的下降，使燃油燃烧恶化，影响柴油机工作可靠性和使用寿命。
3．提高平均有效压力P e由可知，要提高可通过提高机械效率或者提高平均指示压力来达到，P,P,,P,Peimemi但的变化范围很小，从减少机械损失来提高是有限的，所以的提高主要是依靠提高。
,,PPmmei由燃烧理论得知，增加每一工作循环的喷油量，能提高，但必须相应地增加气缸充气量，Pi以确保燃油完全燃烧。
在气缸容积不变的条件下，欲增加气缸充气量，必须增加进气密度，即先将空气进行压缩，然后使之进入气缸。
所谓增压，就是指通过提高柴油机进气压力来增加气缸的充气量。
这样，可以相应地增加喷入气缸的燃油量，提高柴油机平均有效压力，从而有效地提高柴油机功率。
（二）中冷的作用中冷即将经压缩的空气，在进入气缸前进行中间冷却，以降低进气温度，增大进气密度。
中冷配合增压，可进一步增大气缸充气量。
中冷器（即增压空气中间冷却器）往往以舷外水作为冷却介质。
提高进气压力的方法一般是用空气压缩机来完成。
通常把这一设备称为增压器，而把实现增压所设置的成套附件及管路系统称为增压系统。
根据驱动增压器不同的能量来源，增压系统通常可分为三类。
（一）机械增压系统增压器由柴油机直接驱动的增压系统称为机械增压系统。
模块四柴油机换气、换气机构.
船舶柴油机（轮机）--模块四柴油机的换气机构与增压--黄步松主讲福建交通职业技术学院船政学院课程：船舶柴油机学年第_ _学期第周月日教学内容备注模块四柴油机的换气机构与增压重点：二冲程、四冲程柴油机的换气过程，各类换气机构（气阀机构和气阀传动机构）的工作原理、作用、工作条件、结构特点、常见故障及其原因，气阀与阀座的研磨及更换方法，气阀间隙、气阀定时的检查与调整及不正常的危害，废气涡轮增压器的工作原理、组成结构、清洗、日常管理、故障分析及处理。
难点：各类换气机构的结构特点，时面值、角面值的理解，定压增压、脉冲增压的特点及理解，增压器的喘振。
单元一柴油机的换气过程及换气质量评定参数换气过程：从排气、扫气到进气终止的整个更换过程一、气阀与气口的角面值和时面值二、四冲程机的换气过程1．换气过程：从排气阀开到进气阀关约占3800CA-4500CA超临界排气阶段（以音速排出）（1）自由排气阶段亚临界排气阶段（以亚音速排出）从排气阀开启大缸内压力在某一时刻接近或达到排气管的压力。
一般在下止点后10-300CA结束。
此阶段不能过长，否则会增加排气损失。
四冲程机的进、排气阀是由凸轮驱动的，气阀只能逐渐打开的，若爬气阀正好在下止点开启，则时面值很小，缸内压力下降太慢，活塞向上行时将受到很大的压力，增加排气消耗功，且排气不干净。
一般β1=30-600CA，n增加，则β1增加。
（2）强制排气阶段从自由排气结束到排气阀关闭的阶段。
此阶段缸内废气是由上行活塞强制推挤出去，在末期可利用排气阀晚关和排气惯性实现惯性排气。
n增加，则β2增加。
（3）进气过程（非增压机实际进气是在上止点后开始）从进气阀开启到进气阀关闭的阶段。
进气阀一般在上止点前10-300CA开启，刚开启时缸内压力高于进气压力，但不会存在废气倒流。
原因①气阀开度很小②排气阀存在惯性。
进气阀一般在上止点后α2=20-600CA关闭，α2不能太大，否则压缩行程过短，使P C、T C过低，造成起动困难，燃烧不良。
第二节 换气机构
第四章 柴油机的换气与增压
类型: 凸轮轴的结构有整体式和装配式两大类。 数量: 一根凸轮轴：结构简单 两根凸轮轴：控制方便, 有利于工作过程进行 工作条件: 摩擦、接触应力 要求: 耐磨、耐疲劳 材料: 碳素钢、合金钢和球墨铸铁,工作表面渗碳或表
面淬火
2 凸轮轴传动机构
四冲程柴油机: 齿轮传动 大型低速二冲程柴油机
带阀壳：修理时可不必拆卸气缸盖，只需拆下阀 壳进行维修。管理比较方便。（图 4-7）
3.气阀的阀面与阀座在座面的配合
全接触式
阀面与座面锥角相等； 全接触式接触面大、耐磨、传热好，但 易结炭，敲击产生麻点,阀线宽度一般为 1.5 mm～2.5mm
外接触式
阀面锥角小于座面锥角 0.5°～１°。 接触面小，密封性好，多用在强载中速 机中
工作原理:开阀靠液压传动器产生的油压， 关阀靠“空气弹簧”的气体压力来实现。
优点：尺寸小、重量轻、利于布置、气阀 不承受侧推力、噪音小、拆装方便
缺点: 调试困难与密封困难
4-2-4
第四章 柴油机的换气与增压
三、凸轮轴及传动机构
1 凸轮轴（图4-8）
作用：控制柴油机中需要定时的设备，使它们按照 一定的工作顺序准确地工作。
线不正 (4)阀杆和阀头断裂：频繁撞击引起金属疲劳 (5)气阀弹簧断裂。气阀弹簧断裂多是因为振动造成
的， (6)阀壳产生裂纹。阀壳裂纹通常是由于安装时将固
定螺栓拧得太紧造成的
2.气阀间隙测量和调整，气阀定时的检查
(1)气阀间隙测量和调整 气阀间隙过小，则气阀受热后会关闭不严； 间隙过大，影响气阀定时外(晚开、早关)，撞 击严重，造成大的噪声和磨损。
一种是凸轮轴布置在机架中部，采用齿轮传动； 一种是凸轮轴布置在气缸体中部，采用链传动。 1)齿轮传动（图 4-9） 柴油机采用齿轮传动轮系，称之为定时齿轮， 主动轮、从动轮和中间齿轮 凸轮轴传动机构都安装在飞轮端。 主、从动齿轮的传动速比 四冲程为 2∶1 二冲程为 1∶1 啮合记号 2)链传动机构（图 4-10）
第五章柴油机的换气与增压11
第五章柴油机的换气与增压第一节换气过程四冲程柴油机换气过程1、由四冲程增压柴油机的换气过程特性可知，在进气阀打开瞬时，气缸内压力（B ）。
A．低于进气压力B．高于进气压力C．等于进气压力D．忽高忽低2、柴油机排气阀在下止点前打开，其主要目的是（A ）。
A．排尽废气多进新气B．减少排气冲程耗功C．减少新气废气掺混D．增加涡轮废气能量3、在四冲程柴油机中，使膨胀损失增大的原因是（C ）。
A．进气阀提前开启角太大B．进气阀提前开启角太小C．排气阀提前开启角太大D．排气阀提前开启角太小4、关于进气阀定时的错误认识是（B ）。
A．进气阀开得过早将产生废气倒灌B．进气阀应在活塞位于上止点时打开C．进气阀关得太晚，新气将从进气阀排出D．气阀间隙调节不当将影响其定时5、在四冲程柴油机中，排至废气管中的废气又重新被吸入气缸，其原因是（D ）。
A．进气阀提前开启角太小B．进气阀提前开启角太大C．排气阀延后关闭角太小D．排气阀延后关闭角太大6、在四冲程柴油机中，发生缸内废气倒灌进气管的原因是（B ）。
A．进气阀提前开启角太小B．进气阀提前开启角太大C．排气阀提前开启角太小D．排气阀提前开启角太大7、在四冲程柴油机中，压缩终点的压力和温度下降的原因是（D ）。
A．排气阀提前开启角太小B．排气阀提前开启角太大C．进气阀延后关闭角太小D．进气阀延后关闭角太大8、关于排气阀定时的错误认识是（D）。
A．排气阀开启过早将损失部分膨胀功B．排气阀在活塞位于下止点前打开C．排气阀关闭过迟废气将被吸入气缸D．排气阀关闭过迟气阀重叠角会减小9、排气阀提前开启角增大，则膨胀功（C ），排气功（）。
A．增大，减小B．增大；增大C．减小；减小D．减小；增大10、排气阀提前开启角减小，给柴油机工作带来的主要不利因素是（D ）。
A．排气温度增高B．排气耗功增加C．新气进气量减小D．B＋C11、气阀定时测量与调整工作应在（C ）。
A．喷油定时调整好以后进行B．喷油定时调整好之前进行C．气阀间隙调整好以后进行D．气阀间隙调整好之前进行12、气缸进气阀开启瞬时的曲轴位置与上止点之间的曲轴夹角称为（A ）。
热力发动机原理-换气过程
4.无泵气损失， 4.无泵气损失，但机械效率较低 无泵气损失 二冲程内燃机因无单独的进排气行程，泵气损失为零。 但空气耗量大，扫气泵耗功多，其机械效率一般比四冲程内 燃机的低，燃料消耗率较高，但增压后，二冲程内燃机的燃 料消耗率可接近或略高于四冲程内燃机的燃料消耗率。 5.采用纯燃气涡轮增压较困难 5.采用纯燃气涡轮增压较困难 由于二冲程内燃机的扫气空气耗量较大，新鲜充量部分渗 入燃气，使涡轮增压器前的排气温度降低，排气可用能下降， 所以涡轮增压二冲程内燃机的排气能量平衡问题比四冲程内 燃机更难解决，特别在启动、低负荷时这一矛盾更为突出。 二冲程内燃机一般采用辅助扫气泵、活塞底泵或机械增压器 与燃气涡轮增压器联合供气的办法来解决这一矛盾。
一般大功率四程机的空气耗量为6.8～7.6kg/(kW·h)，二程 柴油机则为10.2～11.5kg/(kW·h)。在 功率大体相同时，二冲程 内燃机匹配的涡轮增压器比四冲程内燃机的大。 2. 换气质量较差，残余燃气系数较大，排气压力波动强烈 换气质量较差，残余燃气系数较大， 四冲程内燃机的进、排气过程在两个不同的活塞行程内进 行，新鲜空气与燃气掺混的机会较少。二冲程内燃机换气时活 塞在下止点附近，进、排气过程同时进行，新鲜空气与燃气易 于掺混，换气质量较差，残余燃气系数比较大。二冲程内燃机 气口开闭由活塞控制，启闭速度比气门快，排气开始时缸内压 力比四冲程内燃机的高，因此，排气压力波动现象较四冲程内 燃机强烈，进排气系统对换气的影响较四冲程内燃机的大。
气口气门直流扫气
气口气口直流扫气
1）气口气门直流扫气 ） 如图所示，它的优点是：扫、排气相互混合较少，故扫气 效率高；由于它是非对称扫气，故可进行补充充气；扫气口可 布置在缸套的全周上，这可使气口高度减小，减少失效行程。 这种扫气方式是最好的，低速、中速、高速内燃机上均有采用。 由于扫气效果好，气缸新鲜充量多，便于增压，目前，广泛应 用于加长行程的低速机型上。缺点是结构较复杂，四冲程内燃 机中气门机构基本保留，尚需加扫气泵，排气门尺寸大，这对 高速化不利，解决的办法是采用多个排气门减小排气门尺寸， 但这会使气门机构变复杂。 2） 气口气口直流扫气 一般在对顶活塞式内燃机中采用气口气口直流扫气方式， 每个气缸有上下两个相对运动的活塞，扫气口的启闭由下活塞 控制，排气口的启闭由上活塞控制。扫排气口各占气缸一端，
750kw及以上船舶三管轮主推进动力装置11规则考试大纲11
2.5.4增压器的检修
2.5.4.1 增压器主要零件损坏形式及检修
2.5.4.2 增压器振动的原因和检修
2.5.4.3 增压器拆装和校中测量
2.5.4.4 增压器转子的平衡试验
2.6船舶动力系统
2.6.1燃油系统
2.6.1.1燃油系统的组成
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2.6.1.2燃油的驳运和净化
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1.2.7.2应力集中的机理
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1.2.7.3应力集中对塑性材料和脆性材料的影响
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1.2.7.4应力集中的位置判定
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1.2.7.5应力集中的消除方法
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1.3 机构与机械传动
1.3.1平面连杆机构
1.3.1.1平面四杆机构的基本形式、运动特点及其在轮机和典型机械中的应用
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1.3.1.2其它型式的平面四杆机构的形式和应用
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2.2.9连杆
2.2.9.1连杆的作用和工作条件
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2.2.9.2连杆的要求和材料
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2.2.9.4十字头式柴油机连杆和连杆轴承的结构特点
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2.2.9.5连杆的故障分析和处理
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2.2.10曲轴和主轴承
2.2.10.1曲轴的作用和工作条件
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2.2.10.5正置式主轴承的结构特点
2.2.10.6倒挂式主轴承的结构特点
2.5.1柴油机的换气过程
2.5.1.1二冲程柴油机的换气过程
2.5.1.2四冲程柴油机的换气过程
√
√
2.5.2柴油机的换气机构
2.5.2.1气阀机构的结构形式、功用和工作条件
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第四章柴油机的换气、换气机构与增压
第一节柴油机的换气过程及换
气质量评定参数
换气过程：排气过程、扫气过程到进气终止的
整个气体更换过程
作用：将已燃气体排除，吸入新鲜空气，为下
一个循环提供条件。
换气过程的影响：动力性，经济性，排气污染，
可靠性。
换气过程的评价：废气排除干净与否，新鲜空
气充入量，新鲜空气的消耗量
评定参数：充量系数、扫气效率等
一、四冲程柴油机的换气过程
1．自由排气阶段
2．强制排气阶段
3．进气阶段
4．气阀重叠和燃烧室扫气
气阀重叠角：上止点附近进、排气阀同时开启相应的曲轴转角，它是排气迟闭角与进气提前角之和。
燃烧室扫气：在气阀重叠期间新鲜空气对燃烧室的清扫。
二、二冲程柴油机的换气过程
1．二冲程柴油机的换气过程
（图4-2）
1）自由排气阶段（B—R）
2）强制排气和扫气阶段（R—C）
3）过后排气阶段（C—E）
2．二冲程柴油机换气的特点
（1）换气时间大大小于四冲程柴油机
（2）主要是依靠压差换气，换气质量差
（3）空气耗量大，耗功多。
（4）气缸容积不能充分利用。
三、评定换气过程质量的参数
1．残余废气系数
残余废气系数：换气过程结束时，缸内残存的废气量G r 与充入气缸的新鲜空气量G 0之比，即
γr ＝G r ／G 0
残余废气系数的作用：评价换气过程结束后废气排除的干净程度
残余废气系数γr 是的影响因素：燃烧室扫气、扫气形式及扫气的完善程度
2．充量系数(充气效率) φc
充量系数：每一工作循环进入气缸的实际充气量G 0与在进气状态p 0、Ｔ0（二冲程机为p s 、T s ，增压机为p k 、T k ）下能充满气缸工作容积V s 的理论充气量G s 的比值，即
φc ＝G 0／G s
充量系数是用来表征柴油机换气过程完善程度的一个极为重要的参数。
经整理：
r a c a c T T p p γεε
φ+⋅⋅⋅−=1110影响充量系数φc 的因素：
转速、负荷、增压程度、冷却情况、换气系统的清洁程度等
ε是由于充量系数的定义而出现的，并不影响
换气过程的好坏。
四冲程柴油机 φc ：约为0.75～0.90，
二冲程回流扫气φc ：约为0.75～0.80，
二冲程直流扫气φc ：约为0.80～0.90。
3．扫气效率ηs 、扫气系数φs 、给气比（扫气过量空气系数）β
扫气效率、扫气系数、扫气过量空气系数是评价二冲程柴油机换气质量的指标。
扫气效率ηs ：换气过程结束后，气缸内的新鲜空气量Ｇ0与气缸内全部气体量G a 之比：
r
r a s G G G G G γη+=+==11000
扫气系数φs ：在一个循环中通过扫气口的全部扫气空气量G k 与换气过程结束后留在气缸中的新鲜空气量Ｇ0之比：
φs =Ｇk /Ｇ0
给气比β：每循环通过扫气口的新鲜空气量Ｇk 与在进气状态下(p s 、Ｔs )充满气缸工作容积Ｖs 的理论空气量G s 之比，即
β=Ｇk / G s。