二冲程发动机的换气过程

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第四章换气过程

从排气过程、扫气过程到进气的整个气体更换过程叫做换气过程。

四冲程柴油机采用气阀换气，气阀的开度由气阀凸轮决定。

二冲程机气口换气，气口开度由活塞决定。

时面值表示了气阀与气口的流通能力。

换气过程的好坏以废气是否排除干净、新鲜空气冲入多少、新鲜空气量的消耗量为标志。

四冲程机的换气：从排气阀开到进气阀关的整个换气过程自由排气阶段：排气阀开启到缸内气压等于排气背压强制排气阶段：自由排气结束到排气阀关闭（过后排气）进气阶段：排气阀关闭到进气阀关闭（可以实现燃烧室扫气，一般只有四冲程机可以）二冲程机的换气：从排气口（阀）开到排气口（阀）关的过程自由排气阶段：从排气口开到扫气压力等于缸内压力强制排气和扫气阶段：进气开始到扫气口关闭的过程过后排气阶段：从扫气口关闭到排气口关闭二冲程机换气好坏取决于：扫排气重叠角、气阀开启延续时间、气阀的流通时间气阀采用耐热合金钢制造，采用氮化和镀鉻的方法增强其耐磨性不带阀壳的气阀，直接装在气缸盖上，不用冷却水，拆起来麻烦，一般用于中小型机带阀壳的气阀，多用于排气阀，其拆装简单、方便，有润滑油道、冷却水腔，用于大型机带壳式气阀机构：分阀盘和阀杆两部分，为提高充气效率，进气阀直径比排气阀直径大，导管由铸铁或者青铜制造，承受气阀侧推力并承担启发散热，气阀导承采用稀释的煤油或柴油润滑；气阀弹簧成对安装可以提高弹簧疲劳强度、提高弹簧振动频率防止产生共振，若一根断了还可以暂时使用，避免启发落入气缸并防止互相插入。

阀盘有平底、凸底、凹底三种，阀盘上的圆锥形面起密封作用全接式：用于小型高速机和部分老式机外接式：阀面锥角比阀座锥角小，易发生拱腰变形，用于强载中、高速增压机机内接式：阀面锥角比阀座锥角大，易发生周边翘曲变形，多用于大型二冲程机（长行程和超长行程）常见的锥阀角为30和45，锥角越大，对中性和密封性越好。

旋阀器：使气阀在启闭时缓慢转动，有效的延长排气阀的使用寿命。

可以减少积碳、均匀磨损、贴合严密；均匀散热、受热，防止局部过热；防止卡住。

发动机的换气过程

发动机的换气过程嘿，朋友们！今天咱来聊聊发动机的换气过程，这可真是个神奇又有趣的事儿呢！你想啊，发动机就好比是汽车的“心脏”，而换气过程就像是让这颗“心脏”能顺畅呼吸的关键步骤。

就像咱人呼吸一样，得把旧的气吐出去，再吸进新鲜的气，发动机也得这样来来回回地“喘气”。

那这换气过程具体是咋回事呢？简单来说，就是进气门打开，让新鲜空气像一阵小旋风似的呼呼往里跑，然后和燃料混合在一起，就像给发动机来了一顿美味的大餐。

接着呢，燃烧产生废气，这时候排气门就该上场啦，它一打开，那些废气就迫不及待地往外冲，好像在说：“哎呀，可算能出去啦！”你说这像不像一场接力赛？进气门和排气门就是接力棒，它们配合得好，发动机才能跑得欢。

要是它们哪个“掉链子”了，那可就麻烦喽！咱再想想，要是进气的时候进得不畅快，就好比人吸气吸不顺畅，那多难受呀！发动机也会没劲儿。

而要是排气不及时，就像人憋着气出不来，能好受吗？发动机也会“憋出病”来。

这换气过程啊，还得讲究个时机和节奏。

进气门和排气门啥时候开，啥时候关，都得恰到好处。

就跟跳舞似的，舞步得踩对了点儿，这舞跳起来才好看。

发动机的“舞蹈”也是一样，节奏对了，才能动力十足。

你说这发动机的工程师们得多厉害呀，能把这换气过程研究得这么透彻，让发动机能乖乖听话，为我们的汽车提供强大的动力。

咱平时开车的时候，可能感觉不到这换气过程在悄悄进行，但它可一直在努力工作呢！就像一个默默付出的小英雄。

所以啊，我们可得好好爱护咱的车，让发动机的换气过程一直顺顺利利的。

按时保养，给它用好的机油，就像给人吃有营养的食物一样。

这样，它才能一直健健康康的，带着我们到处跑。

总之呢，发动机的换气过程虽然看不见摸不着，但它真的超级重要！可别小瞧了它哟！。

第三章_二冲程发动机的换气过程

2.转阀进气方i1+ θi2 θi1≠ θi2 (2)阀缺角θic一定，进气口尺寸一定后, θi的值便是定值,可用阀盘键槽的旋转，改变与曲轴的相对位置，可使整个角度提前或迟后。当装上以后其相对于上、下止点的位置便是固定值，不随任何工况而变，这是与簧片进气的主要差别。 (3)转阀打开气口以后，气口全开，进气阻力很小，故该型式用在高升功率的发动机上。 (4)结构复杂，工艺要求高，特别是阀盘，通常用厚度仅 0.5mm的不锈钢片制作，要求平整、光滑、均匀。阀盘的轴向间隙仅0.5mm左右，达不到要求就会出现密封不严、磨损，甚致卡死。
上述是整个排气过程的说明。由于在绝大多数摩托用二行程发动机中，排气和扫气都是窗孔式并由活塞顶面控制，故排气相角相对下止点对称。排气窗口的高度是决定排气过程的最重要参数。一方面，排气窗口高度要足够，以使扫气口打开时气缸压力要降到与曲轴箱压力pk相近，以避免废气从扫气口大量倒流入曲轴箱。转速高的发动机应选用窗口高的排气口，以保证足够的自由排气时面值，使排气充分。另一方面，排气窗口高度直接造成有效行程损失，过后排气时间过长，经济和排放指标变差，低速更为明显(见图3—1 9)。具体选择排气口高度值时，主要根据摩托车发动机的设计目标而定。
εk=(Vk+Vs)/Vk 现代摩托车发动机的曲轴箱压缩比εk=1.25-1.4之间。
当活塞从上止点向下行走，到图3-1 a)所示的位置时，排气口打开，由于这时缸内压力高达0.3~0.4MPa，废气以声速从排气口排出，排气过程开始，从排气口打开到扫气口打口这段排气叫先期排气。活塞继续下行打开扫气口，当曲轴箱压力pk>p(气缸压力)时，新气从曲轴箱通过扫气口进入气缸，同时驱赶废气继续排出。由于这时利用新气清扫废气，故该过程称为扫气过程，如图 3—1b所示，此过程一直进行到下止点后扫气口关闭为止。当活塞继续上行关闭排气口止，整个换气过程结束。下面分别就此三个过程进行分析。

发动机原理2发动机的换气过程end

第四页，编辑于星期日：十九点三十九分。
第二章发动机的换气过程通过排气门口废气的流速等于该状态下的音速（m/s）湍流飞机
c KRT ＝340.29 m / s
式中 K——绝热指数； T——气体的绝对温度； R——气体常数〔N•m/（kg·K）〕。
在超临界排气时期，废气流量与排气管内压力pr无关，只与
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第二章发动机的换气过程
准备进气。进气提前角：一般为0º~30º曲轴转角正常进气：活塞下行残余废气膨胀，新鲜气体充入气缸。惯性进气。进气迟闭角：一般为40º～70º曲轴转角。
第八页，编辑于星期日：十九点三十九分。
第二章发动机的换气过程
4. 气门叠开：进、排气门同时开启
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第二章发动机的换气过程
多气门结构：缸径大于80mm时，采用二进二排结构；缸径小于80mm时，采用三进二排结构。捷达
第二十三页，编辑于星期日：十九点三十九分。
第二章发动机的换气过程
四气门机与二气门机相比，功率可提高70%，扭矩可提高30%，且响应性比增压机好，故是汽车发动机高功率化的有力措施。
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第二章发动机的换气过程
第二节四行程发动机的充气效率一、充气效率充气效率是实际进入气缸的新鲜工质的质量与进气状态下充
满气缸工作容积的新鲜工质的质量的比值。气缸垫功率
v
m1 ms
v1 vs
实际进气量理论进气量
式中 m1 、V1—实际进入气缸的新鲜工质的质量、体积（进气状态）； ms 、Vs— 进气状态下充满工作容积的新鲜工质的质量、气缸工作容积

简述四冲程柴油机和二冲程柴油机的工作原理

简述四冲程柴油机和二冲程柴油机的工作
原理
一、原理
不论是二种程发动机还是四冲程发动机，都要经过进（扫）气、压缩、燃烧膨胀、排气四个工作过程，才能完成一个工作循环。

所不同的是：
1、在四冲程发动机中，曲轴每旋转两圈（720度），活塞往复移动两次，发动机完成一个工作循环，即每个冲程完成一个工作循环。

而在二冲程发动机中，曲轴每旋转一圈（360度），活塞往复移动一次，发动机完成一个工作循环，即每二个冲程完成一个工作循环。

2、二冲程发动机与四冲程发动机每完成一个工作循环，其进、排气门或进、排、扫气口都只开启和关闭一次，但其开启和关闭的时间周期不同
二、不同
1、二冲程发动机曲轴每旋转一圈，就有一个作功冲程。

因此，在转速、进气条件等因素相同的条件下，理论上讲，二冲程发动机所能产生的功率应等于相同工作容积四冲程发动机所产生的功率的两倍。

但因二冲程发动机的废气排出不完全，同时，由于扫气口先于排气口关闭而产
生额外排气，所以实际上，二冲程发动机并不能等于四冲程发动机的二倍，而是1.5-1.7倍。

2、由于二冲程发动机的换气，有一部分可燃混合气随废气一同排出，因而燃油和润滑油消耗量都大。

3、由于二冲程发动机的换气时间短促，换气不完善，因而缸内残余废气较多，低速失火率高，燃烧情况差，加上换气过程中部分可燃混合气未参与燃烧就随废气排出去了，因此，排放污染严重，污染物中的HC值远高于四冲程发动机。

4、由于二冲程发动机作功冲程频率大，故工作较平稳。

5、由于二冲程发动机作功冲程频繁，每转需燃烧一次，因此发动机各零部件受热程度比四冲程发动机高得多，特别是活塞更为严重。

内燃机的换气过程【范本模板】

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。

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。

汽车维修工初级(汽车发动机构造与维修)模拟试卷4(题后含答案及解析)

汽车维修工初级（汽车发动机构造与维修）模拟试卷4(题后含答案及解析)题型有：1. 名词解释题 2. 判断题请判断下列各题正误。

3. 简答题 4. 填空题5. 单项选择题1．前悬：正确答案：汽车最前端至前轴中心线间的距离。

涉及知识点：汽车发动机构造与维修2．整体式曲轴：正确答案：各个曲拐锻造(或铸造)成一个整体的曲轴称为整体式曲轴。

涉及知识点：汽车发动机构造与维修3．气门叠开：正确答案：同一段时间、同一缸内，进、排气门同时开启的现象，通常称为气门叠开。

涉及知识点：汽车发动机构造与维修4．过量空气系数：正确答案：指在燃烧过程中，实际供给的空气质量与理论上燃油完全燃烧所需要的空气质量之比。

即α=实际供给的空气质量(kg)／理论上燃油完全燃烧所需要的空气质量(kg)。

涉及知识点：汽车发动机构造与维修5．齿轮式机油泵的齿端间隙：正确答案：齿轮端面与泵盖之间的间隙。

涉及知识点：汽车发动机构造与维修6．二冲程发动机的换气过程包括进气和排气过程。

( )A．正确B．错误正确答案：B 涉及知识点：汽车发动机构造与维修7．汽车大修时将车辆上所有磨损的零件进行更换。

( )A．正确B．错误正确答案：B 涉及知识点：汽车发动机构造与维修8．平衡重在修理时不要轻易拆卸，如必须拆卸，应注意按原装配位置装配。

( )A．正确B．错误正确答案：A 涉及知识点：汽车发动机构造与维修9．链轮与链条的传动适用于侧置凸轮轴式配气机构。

( )A．正确B．错误正确答案：B 涉及知识点：汽车发动机构造与维修10．过量空气系数α=1时，无论从理论上还是实际上来说，混合气燃烧都最完全。

( )A．正确B．错误正确答案：B 涉及知识点：汽车发动机构造与维修11．废气再循环阀是用来控制进入气缸的混合气量。

( )A．正确B．错误正确答案：B 涉及知识点：汽车发动机构造与维修12．多缸柴油机各缸的供油量不一致，将使各缸工作压力不同，从而使发动机功率降低且运转不稳。

1换气过程

①自由排气阶段；②强制排气阶段； ③惯性排气阶段
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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

第4讲二冲程发动机的换气过程

思考题
二冲程发动机换气质量为什么要用三个指标来评价？二冲程发动机换气质量为什么要用三个指标来评价？
二、扫气系统的基本类型
a 横流扫气 b 回流扫气 c 直流扫气
a 横流扫气的特点：横流扫气的特点：扫气口、扫气口、排气口布置在气缸圆周两对面扫气口与活塞顶的倾斜角有利用扫气扫气短路扫气死区对称布置造成的额外排气气缸套、活塞受热和磨损不均匀（压力）气缸套、活塞受热和磨损不均匀（压力）
第四节二冲程发动机的换气过程
一、换气过程特点二、扫气系统的基本类型三、换气质量的评价指标
一、换气过程
1. 换气阶段的结构 2. 气缸的换气过程：活塞下行气缸的换气过程：排气口打开，到活塞上行排气口打开，排气口关闭的全过程，排气口关闭的全过程，占 130~150°CA 。 °
自由排气阶段:音速、亚音速自由排气阶段:音速、额外排气阶段
三、换气质量的评价指标
1. 扫气效率：扫气效率：
换气后留在气缸新鲜充量的质量m0 ηs = 换气后气缸内气体总质量mg
2.过量扫气系数：过量扫气系数：过量扫气系数
扫气中所用新气总质量mt ϕ0 = 充满气缸工作容积的新气质量ms
3. 给气效率：给气效率：
换气后留在气缸的新气质量m0 η0 = 扫气中所用新气总质量mt
扫气和强制排气阶段
3.曲轴的换气过程 3.曲轴的换气过程
4. 二冲程发动机的配气相位关系图
P
1 z
c
5. 二冲程发动机的 h
Vs
d V
p0 3 2
曲轴箱扫气二冲程发动机示功图
6. 二冲程和四冲程发动机换气过程的比较
换气持续时间短，进排气同时进行：换气质量差，换气持续时间短，进排气同时进行：换气质量差，残余废气多，有新鲜充量流失。余废气多，有新鲜充量流失。活塞不具备抽吸、排气作用：扫气泵（消耗功活塞不具备抽吸、排气作用：扫气泵（消耗功) 活塞有效行程缩短结论：二冲程发动机其动力只增加50%~70%，油结论：二冲程发动机其动力只增加，耗反而高出20%~30%。。耗反而高出二冲程汽油机污染严重。二冲程汽油机污染严重。

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。

第四章内燃机的换气过程

第三节提高内燃机充量系数的措施
一、四冲程内燃机的充量系数
二、提高充量系数的技术措施
一、四冲程内燃机的充量系数
1) 降低进气系统的阻力损失，提高气缸内进气终了压力pa。 2) 降低排气系统的阻力损失，减小缸内的残余废气系数ϕr。 3) 减少高温零件在进气过程中对新鲜充量的加热，以降低进气终了时的充量温 4) 合理的配气正时和气门升程规律，在减小mr的同时增加m1，即增加pa，减小 ϕ r。
二、提高充量系数的技术措施
1.降低进气系统的流动阻力 2.采用可变配气系统技术 3.合理利用进气谐振 4.降低排气系统的流动阻力 5.减少对进气充量的加热
1.降低进气系统的流动阻力
虽然充量系数的表达式中不直接反映进气流动过程，但所有损失恰恰是由于流动造成的。按进气系统流动阻力的性质可分为两类，一类是沿程阻力，即管道摩擦阻力，它与流速、管长、管壁表面质量等有关；另一类是局部阻力，它是由于流通截面的大小、形状以及流动方向的变化造成局部产生涡流所引起的损失。在内燃机进气流动中，由于进气的管道粗短，壁面比较光滑，其沿程阻力并不大，进气流动的局部阻力损失是主要损失，是一系列不同的局部阻力叠加而成，尤其是在空气滤清器、流道转弯处和进气门座圈处，因此，降低这些部位的局部阻力损失，对降低进气系统的流动阻力，提高充量系数有显著的作用。
•与进气系统一样，排气流通截面最小处是排气门座处，此处的流速最高，压降最大，故在设计时应保证排气门处的良好流体动力性能。排气道应当是渐扩型，以保证排出气体的充分膨胀。 •排气管也存在谐振现象，所希望的谐振效果是使排气门处的压力降低，以利于排气。良好的歧管流型与结构也有助于降低排气流动阻力，特别是对于高速多缸发动机，为避免排气压力波的互相干涉，用多枝型排气管或多排气管结构来替代单排气管，可以获得良好的低速转矩与充量系数。 •在排气管中往往还有消声器和排气后处理器(催化转化器)，设计时应在保证良好的消声与降污效果的前提下，尽可能降低流动阻力。

第二章发动机的换气过程

2. 高速时应具有最大的气门升程和进气门迟闭角，减小流动阻力，提高充量系数，满足发动机高速时的要求。
3. 进气门从开启到关闭的进气持续角也进行相应的调整。
第二章发动机的换气过程
可变气门正时（VVT ）
Pe
Tτq
优点：根据实现机构的不同，采用VVT技术可以使得发动机的低速转矩得到大幅度的提高。
第二章发动机的换气过程
膨胀损失
从排气门提前开启到下止点这一时期，由于提前排气造成了缸内压力下降，使膨胀功减少.
自然吸气
增压
第二章发动机的换气过程
推出功损失
活塞由下止点向上止点的强制排气行程所消耗的功。
自然吸气
增压
第二章发动机的换气过程
排气损失
膨胀损失和推出损失二者之和。
第二章发动机的换气过程
所以 n pr c （影响较小）
4、排气终了温度 Tr
Tr c
，是粗略的。还有许多因素未予考虑。如：压力升高比，绝热指数k，热传输和过量空气系数等。

第二章发动机的换气过程
第三节提高发动机充量系数的措施
排气提前角
定义
排气门在膨胀冲程到达下止点前的某一曲轴转角位置提前开启的角度。
作用
排气阀升程
增加排气流通面积（时面值or角面值），减少排气冲程所消耗的活塞推出功。
第二章发动机的换气过程
排气门迟闭角定义排气门在上止点后关闭的角度。作用
1,避免因排气流动截面积过早减小而造成的排气阻力的增加，使缸内的残余废气量增加。
（2）负荷汽油机：负荷节气门开度（质调节）
pa pa c
柴油机：负荷循环供油量（量调节）（与 pa

二冲程发动机简介

⼆冲程发动机简介什么是⼆冲程第⼀个⾏程：活塞从上⽌点到下⽌点。

完成两个动作1.⽕花塞点⽕，做功——排⽓2.关闭进⽓，把空混合⽓从活塞下部压⼊曲轴箱，从活塞上部再进⼊汽缸第⼆个⾏程：活塞从下⽌点到上⽌点。

完成两个动作1.关闭所有进排⽓，压缩混合⽓。

2.完成⼀个做功循环需要活塞运动两个⾏程，所以叫⼆冲程。

⼯作原理发动机⽓缸体上有三个孔，即进⽓孔、排⽓孔和换⽓孔，这三个孔分别在⼀定时刻由活塞关闭。

其⼯作循环包含两个⾏程：⼆冲程发动机原理图1.第⼀⾏程：活塞⾃下⽌点向上移动，三个⽓孔同时被关闭后，进⼊⽓缸的混合⽓被压缩；在进⽓孔露出时，可燃混合⽓流⼊曲轴箱。

2.第⼆冲程：活塞压缩到上⽌点附近时，⽕花塞点燃可燃混合⽓，燃⽓膨胀推动活塞下移作功。

这时进⽓孔关闭，密闭在曲轴箱内的可燃混合⽓被压缩；当活塞接近下⽌点时排⽓孔开启，废⽓冲出；随后换⽓孔开启，受预压的可燃混合⽓冲⼈⽓缸，驱除废⽓，进⾏换⽓过程。

优点1.⼆冲程发动机没有阀，这就⼤⼤简化了它们的结构，减轻了⾃⾝的重量。

2.⼆冲程发动机每⼀回转点⽕⼀次，⽽四冲程发动机每隔⼀次回转点⽕⼀次。

这就付与了⼆冲程发动机重要的动⼒基础。

3.⼆冲程发动机可在任何⽅位上运转，这在某些设备如链锯上很重要。

标准四冲程发动机可能在油料晃动的时候发⽣故障，除⾮它是直⽴着的。

解决这个问题就会⼤⼤增加发动机的灵活性。

这些优点使⼆冲程发动机更加轻便，简易，制造成本低廉。

⼆冲程发动机另外还有将双倍的动⼒装进同⼀空间内的潜⼒，因为每⼀回转它有双倍的动⼒冲程。

轻便和双倍动⼒的结合使它与许多四冲程发动机相⽐具有惊⼈的“ 推重⽐”。

缺点1.⼆冲程发动机⽆法像四冲程发动机那样可持续使⽤那么长时间。

精密润滑系统的不⾜意味着⼆冲程发动机的零部件耗损得更快。

2.⼆冲程润滑油⾮常昂贵，每使⽤⼀加仑汽油你就需要四盎司润滑油。

如果你在轿车上使⽤⼆冲程发动机，那么你每⼀千英⾥就要烧掉⼀加仑的润滑油。

3.⼆冲程发动机的燃料消耗效率不⾼，因⽽你每加仑油跑不了⼏⾥路。

发动机原理第六章换气过程

关闭时期，进排气门同时开启的现象称为气门重叠或气门叠开，相应的曲轴转角，称气门重叠角或气门叠开角。因重叠角较小，进气门开启高度不大，废气又具有一定的惯性，所以废气不会倒流。
在气门重叠开启时，进气管、气缸和排气管
连通，利用压差和惯性更多地排出废气，减少缸内的废气量，增加新鲜充量。特别是增压发动机，其进气压力高，有一定数量的新鲜空气直接扫过燃烧室，帮助清除废气后进入排气管，扫气效果更明显。对于化油器式汽油机，特别是怠速或部分负荷时，因进气管真空度高，当气门重叠角过大时，可能产生废气倒流（柴油机会有气门与活塞相碰的问题）。
（2）进气门进气系统中，进气门处的
M
vm a
通过断面最小且截面变化大，因此流动损失大部分集中于此。进气马赫数M是决定气流性质的重要参数。大量实验结果表明，M有一临界值0.5左右，超过后，充气效率迅速下降。增大气门相对通过面积、提高气门处流量系数及合理配置相位是提高充气效率的主要方法，但要合理控制M值。
2、强制排气阶段：从自由排气阶段结束，活塞上行至上止点，推出废气的一段，为强制排气阶段。排气速度与（压差）气门开启截面、活塞速度有关。缸内压力大于排气管压力，由气门节流引起。此阶段虽持续时间较长，但由于气缸内压力接近大气压力，气体密度低，流速较慢，因此排出废气量较少。
3、惯性排气阶段：

实际循环的换气过程进行的时间非常短暂，进排气门的启闭由于结构和动力负荷等原因，不可能全开或全闭。换气时，工质是在配气机构流通截面不断变化的情况下做不稳定流动，气缸内工质的温度和压力是随时间变化的，具有复杂的气体动力学现象。
（一）排气阶段

第五章第1节柴油机的换气过程

1.二冲程柴油机的换气过程(三个阶段)
第一阶段－自由排气阶段(B-R)
从排气口(阀)的开启点B到开始进气的点R (缸内压力等于扫气压力) 为止的阶段叫自由排气阶段。
特点：废气主要借缸内与排气管中的压差经排出。 D为扫气口开，此时缸内压力略高于扫气压力，但因扫气口节流及排气的流动惯性，不会发生废气倒灌入扫气箱的情况。
柴油机的换气与增压
定义(考点)：在柴油机中，从排气、扫气到进气终止的整个气体更换过程称为换气过程(进、排气过程) 。
作用：更换工质，为下一循环的可靠工作提供条件。
柴油机的换气与增压
四冲程柴油机采用气阀式换气机构，二冲程低速机均采用气口-气阀式换气机构。
为提高柴油机功率，现代柴油机都设置增压系统。
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4.二冲程柴油机的扫气阶段，缸内废气的排出主要依靠
______。
A.活塞的推挤
C.排气口（阀）打开到缸内压力等于扫气压力
D.排气口（阀）打开到缸内开始进新气
3.二冲程气口-气阀式直流扫气柴油机，其气口、气阀的面值
形态曲线分布状态是______。
A.气口、气阀均对称于下止点分布
B.气口对称下止点，气阀不对称下止点
C.气阀对称下止点，气口不对称下止点
D.气口、气阀均不对称于下止点
角一般为30～80°CA。
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2)强制排气阶段从自由排气结束到排气阀关闭，废气被上行的活塞强制推出。此阶段，缸内的平均压力略高于排气管内平均压力。排气阀在上止点后关闭，可多排废气。一般为10～ 70°CA。
四冲程柴油机的换气过程曲线
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3)进气阶段从进气阀开启至关闭的全过程。为减少进气过程阻力，进气阀在上止点前10～40°CA开启。非增压机实际进气点在上止点后，增压机实际进气点在上止点前。进气阀在下止点后20～60°CA 关闭。过大的进气迟闭角可能会发生

柴油机的换气

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在柴油机的工作过程中，每完成一个工作循环都必需排除废气和充入新气。

从排气过程、扫气过程到进气终止的整个气体更换过程称为换气过程。

它的作用是将已燃气体排除并为下一循环吸入新鲜空气，为下一个循环的工作提供必要的条件。

换气过程的完善程度对柴油机的性能有重大影响。

如果换气过程进行的完善，压缩过程开始时气缸内残留的废气量少，新鲜空气量多，这就为燃油的完全、及时燃烧创造了条件。

燃油完全而及时的燃烧不但可使柴油机发出更大的功率，提高其动力性，使柴油机有高的热效率，提高经济性，而且，完全的燃烧还意味着结炭减少，减少排气污染。

另外，及时的燃烧还意味着较低的循环平均温度，从而提高柴油机的可靠性。

因此，换气过程的质量直接影响柴油机的动力性、经济性、可靠性及排放特性，是柴油机工作优劣的先决条件。

换气过程进行得好坏是以废气排除干净与否及新鲜空气充入量多少和新鲜空气的消耗量为标志。

它可以用充量系数、扫气效率等参数来评价。

一、四冲程柴油机的换气过程图4—1是四冲程柴油机在换气过程中，气缸压力、排气管中的压力随曲轴转角的变化情况以及相应的低压示功图（p—V图），从图中可以看出，排气阀开启后，废气从气缸急速流入排气管，气缸压力很快下降，直到排气上止点后的某一位置排气阀关闭为止。

进气阀在上止点前开启，新鲜空气流入气缸，直到进气下止点后的某一位置关闭为止。

在排气上止点附近，进、排气阀同时开启。

四冲程柴油机的换气过程可分为自由排气、强制排气、气阀重叠、进气四个阶段。

图4-1四冲程柴油机换气过程有关参数的变化a）气缸压力及排气管压力随曲轴转角的变化b）进排气阀流通截面比随曲轴转角的变化c）低压示功图第四章柴油机的换气、换气机构与增压119 1．自由排气阶段由于受配气机构的结构限制，气阀在开启过程中只能逐渐加大其流通截面。

如果排气阀刚好在膨胀行程下止点时开启，则排气阀流通截面增加过缓，活塞在向上止点回行时造成较大的反压力，增加排气行程所消耗的功。

二冲程和四冲程发动机

二冲程和四冲程发动机一、二冲程发动机A、二冲程发动机的工作原理活塞由下止点往上止点运动，它将完成进气和压缩工作过程，属于活塞往复运动的第一个行程。

活塞由上止点向下止点运动，它将完成燃烧膨胀（作功）和排气的工作过程，属于活塞往复运动的第二个行程。

当活塞由下止点向上止点运动而全部关闭换气口和排气口时，则排气和换气过程终止，气缸内的新鲜可燃混合气将开始初压缩。

同时由于活塞向上移动，活塞下面的曲轴箱容逐渐增大，使曲轴箱内压力下降而形成真空度，当曲轴箱的真空度达到一定程度时，簧片阀自动开启，经化油器雾化的可燃混合气被吸入曲轴箱内。

当活塞继续向上运动，在将要接近上止点时，由火花塞发出电火花，将已被压缩的可燃混合气点燃。

此时燃烧着的气体迅速膨胀，使燃烧室的温度和压力急剧升高，迫使活塞向下运动，活塞即通过连杆、曲轴作有用功。

活塞由上止点向下止点运动时，曲轴箱内的压力将随容积的减小而增大，簧片阀就会逐渐自动关闭，此时进入曲轴箱内的可燃混合气开始被预压缩。

当活塞下行至排气口开启时，废气就通过排气口、排气管、消音器排入大气中。

当活塞再继续下行至换气口开启时，曲轴箱内被预先压缩的新鲜可燃混合气便通过换气口进入气缸，并驱使气缸内的废气进一步排出，这个过程称为扫气过程。

这样发动机便完成了一个工作循环。

B、二冲程发动机的优点和缺点1.优点：每转一转爆发1次，因此旋转平稳。

不需要气门，零部件少，所以保养方便价廉。

往复运动产生的惯性力小。

振动小、噪音低。

与四冲程发动机相比，转速相同时功率大。

与四冲程相比，有倍的爆发力。

因此在相同的容积下，假如平均有效压力相同，则功率为2倍（实际为1.7）。

2.缺点：进气排气过程的时间短，所以燃油损失大。

在气缸壁的一侧有气口，活塞环接触到这里易于磨损。

由于排气口在气缸上，所以易于过热。

慢速不稳定。

润滑油消耗多。

二、四冲程发动机A、四冲程发动机工作原理1.进气行程：活塞在上止点前某一规定曲柄转角时，进气门开启，可燃混合气被吸入气缸。