《船舶柴油机》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c

第四章 换气与增压

第一节换气过程与换气质量的评定 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

排开 进开排关 进关 QMC 排气冲程 进气冲程 自由强制 N排气排气 98超喵界 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

Pfc- 曲轴转角变化的曲线 QMC 排气 进气口 n TD BIG 图42气囤气冂通而积随曲菊转角变化的曲鴛

、四冲程柴油机的换气过程w 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 止 (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

(3)先后两个阶段:①超临界一废气以当0 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 Epee- 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

Epee- 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;进气阀关闭滯后角太大易产生新鲜 空气倒流并减小有效压绵比

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 Epee- 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) QMC I 膨B 胀 压缩 R 排扫 扫排 (曲柄转角) 气气 气口开 气 死 口 点 口口 开 关 图44二冲程柴油机的换气过程