青岛远洋船员职业学院（青岛远洋船员学院）：《船舶柴油机》课程教学资源（PPT课件）第四章 换气与增压（4.1）换气过程与换气质量的评定

第四章换气与增压M

第四章 换气与增压

一节换气过程与换气质量的公 QMC 换气过程:从排气过程、扫气过程到进气终止 的整个气体更换过程 影响:柴油机的动力性、经济性、可靠性及排 气污染 角面值:气阀、气口流通面积随曲轴转角而变 化的曲线与横坐标轴q所包围的面积。既定柴 油机为定值 时面值:气阀、气口流通面积随曲轴转角而变 化的曲线与横坐标轴t所包围的面积。随转速 升高而减小

换气过程：从排气过程、扫气过程到进气终止 的整个气体更换过程 影响：柴油机的动力性、经济性、可靠性及排 气污染 角面值：气阀、气口流通面积随曲轴转角而变 化的曲线与横坐标轴所包围的面积。既定柴 油机为定值 时面值：气阀、气口流通面积随曲轴转角而变 化的曲线与横坐标轴t所包围的面积。随转速 升高而减小 第一节 换气过程与换气质量的评定

per 排开 进开,排关业冲程 进关 QMC 排气冲程 自由强制 排气 排气 g叶超略界 亚临界 气阀迭开 气缸压力p 排气管内 0 压力p 下止点 上止点 下止点 图4-3四冲程柴油机的换气过程曲线

per 曲轴转角变化的曲线 QMC TDC Blr Bnr 图42气囤气冂通面积随幽转角变化的曲

四冲程柴油机的换气过程 1换气过程 QMC 1)自由排气阶段 free exhaust (1)排气阀在下止点前打开开始至下止点后 (10-30·0A)气缸压力接近排气管压力为 (2)压差自由排气一缸内与排气管始终存在 较大的压差

一、四冲程柴油机的换气过程 1换气过程 1)自由排气阶段free exhaust （1）排气阀在下止点前打开开始至下止点后 （10－30。CA）气缸压力接近排气管压力为 止 （2）压差自由排气－缸内与排气管始终存在 较大的压差

per (3)先后两个阶段:①超临界一废气以当M 地音速排出气缸;②亚临界一排气管压 力与气缸压力之比大于临界值,小于音 速排出气体 (4)排气阀开启提前角要足够大以排尽废 气多进新气,但如太大会使膨胀功损失 增大,膨胀功减小,排气功减小 (5)排气管内压力波振幅比进气管内大

（3）先后两个阶段：超临界－废气以当 地音速排出气缸；亚临界－排气管压 力与气缸压力之比大于临界值，小于音 速排出气体 （4）排气阀开启提前角要足够大以排尽废 气多进新气，但如太大会使膨胀功损失 增大，膨胀功减小，排气功减小 （5）排气管内压力波振幅比进气管内大

2)强制排气阶段 compulsive exhaust per QMC (1)自由排气结束开始到排气阀关闭为止 (2)活塞推挤强制排气 (3)排气阀在上止点后滞后关闭,如延后关 闭角太大会使排烟管中废气又被吸入气缸

2)强制排气阶段compulsive exhaust （1）自由排气结束开始到排气阀关闭为止 （2）活塞推挤强制排气 （3）排气阀在上止点后滞后关闭，如延后关 闭角太大会使排烟管中废气又被吸入气缸

per 3)进气阶段 scavenge or intake QMC (1)理论上自进气阀开启点开始到进气阀 关闭为止,实际自缸内压力低于进气管 压力时开始(非增压机上止点后) (2)进气阀开启时刻对排气惯性有影响; 关闭时刻对进气惯性作用有影响 (3)进气阀开启提前角太大易产生废气倒 灌;进气阀关闭滞后角太大易产生新鲜 空气倒流并减小有效压缩比

3)进气阶段scavenge or intake （1）理论上自进气阀开启点开始到进气阀 关闭为止，实际自缸内压力低于进气管 压力时开始（非增压机上止点后） （2）进气阀开启时刻对排气惯性有影响； 关闭时刻对进气惯性作用有影响 （3）进气阀开启提前角太大易产生废气倒 灌；进气阀关闭滞后角太大易产生新鲜 空气倒流并减小有效压缩比

2气阀叠开与燃烧室扫气 per QMC 1)燃烧室扫气:气阀叠开期间新鲜空气对燃 烧室的清扫 2)四冲程机换气质量较高 3)高增压机定时变化:排气阀提前角增大 滞后角增大,气阀重叠角增大,喷油提前角 减小

2气阀叠开与燃烧室扫气 1）燃烧室扫气：气阀叠开期间新鲜空气对燃 烧室的清扫 2）四冲程机换气质量较高 3）高增压机定时变化：排气阀提前角增大， 滞后角增大，气阀重叠角增大，喷油提前角 减小

(缸内压力) per QMC 膨\B 压缩 R P 排扫 扫排 中(曲柄转角) 气气 口口 下死点 气气 口口 开开 关 (b) 图4-4二冲程柴油机的换气过程