汽车发动机原理4章(2)资料下载.pdf
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大气压力大气压力DepartmentofAutomotiveEngineeringTsinghuaUniversityTsinghuaUniversity主要内容主要内容1.四冲程发动机换气过程四冲程发动机换气过程2.配气相位对发动机性能的影响配气相位对发动机性能的影响3.充量系数的定义及影响因素充量系数的定义及影响因素4.进排气动态效应进排气动态效应2)充量系数2)充量系数cc的影响因素的影响因素?
流动阻力(p流动阻力(paa)沿程损失(次)局部损失(主)沿程损失(次)局部损失(主)WOT节气门全开节气门全开Partthrottle节气门节流损失节气门节流损失(P)节气门节流损失节气门节流损失(W)空气滤清器损失空气滤清器损失节气门前流动损失节气门前流动损失进气道流动损失进气道流动损失结论结论:
汽油机中、低负荷时p汽油机中、低负荷时paa更大更大?
ppaa为为cc的最大影响因素的最大影响因素汽油机汽油机DepartmentofAutomotiveEngineeringTsinghuaUniversityTsinghuaUniversity主要内容主要内容1.四冲程发动机换气过程四冲程发动机换气过程2.配气相位对发动机性能的影响配气相位对发动机性能的影响3.充量系数的定义及影响因素充量系数的定义及影响因素4.进排气动态效应进排气动态效应2)充量系数2)充量系数cc的影响因素的影响因素?
流动阻力(p流动阻力(paa)进气旋流与气道阻力注意)进气旋流与气道阻力注意:
平衡流动损失与缸内涡流比的矛盾涡流比进气涡流转速/发动机转速:
平衡流动损失与缸内涡流比的矛盾涡流比进气涡流转速/发动机转速流通系数实际流率/理论流率流通系数实际流率/理论流率Swirl涡流涡流柴油机柴油机保证涡流比的前提下,尽可能提高流通系数。
保证涡流比的前提下,尽可能提高流通系数。
DepartmentofAutomotiveEngineeringTsinghuaUniversityTsinghuaUniversity主要内容主要内容1.四冲程发动机换气过程四冲程发动机换气过程2.配气相位对发动机性能的影响配气相位对发动机性能的影响3.充量系数的定义及影响因素充量系数的定义及影响因素4.进排气动态效应进排气动态效应2)充量系数2)充量系数cc的影响因素的影响因素?
流动阻力(p流动阻力(paa)气门口的流动阻力:
平均马赫数M)气门口的流动阻力:
平均马赫数Mamm=v=vtmtm/aMMamm0.5,0.5,cc会急速下降会急速下降2smaspmdDaKns)f(Fa2nsMa=几何流通面积f几何流通面积faa实际流通面积实际流通面积ssffaa超临界流超临界流(雍塞流雍塞流)*转速,最大功率转速,最大功率DepartmentofAutomotiveEngineeringTsinghuaUniversityTsinghuaUniversity主要内容主要内容1.四冲程发动机换气过程四冲程发动机换气过程2.配气相位对发动机性能的影响配气相位对发动机性能的影响3.充量系数的定义及影响因素充量系数的定义及影响因素4.进排气动态效应进排气动态效应2)充量系数2)充量系数cc的影响因素的影响因素?
流动阻力(p流动阻力(paa)降低马赫数措施:
)降低马赫数措施:
提高气门流通面积。
2气门(d提高气门流通面积。
2气门(dss/D)/D)22=20-25%,4气门则30%以上=20-25%,4气门则30%以上?
气门流通面积,转矩,允许最高转速,则最大功率气门流通面积,转矩,允许最高转速,则最大功率3气门(气门(MBV6)双点火)双点火4气门气门(FordZetec-SE)4气门技术还有什么好处?
4气门技术还有什么好处?
火花塞/喷油器中心布置,有利于提高压缩比(汽)或混合气形成质量(柴)火花塞/喷油器中心布置,有利于提高压缩比(汽)或混合气形成质量(柴)?
灵活控制进气涡流,有利于合理组织混合气形成,优化燃烧灵活控制进气涡流,有利于合理组织混合气形成,优化燃烧DepartmentofAutomotiveEngineeringTsinghuaUniversityTsinghuaUniversity主要内容主要内容1.四冲程发动机换气过程四冲程发动机换气过程2.配气相位对发动机性能的影响配气相位对发动机性能的影响3.充量系数的定义及影响因素充量系数的定义及影响因素4.进排气动态效应进排气动态效应2)充量系数2)充量系数cc的影响因素的影响因素?
进气升温(进气升温(Ta)Ta,工质密度,工质密度,cTa由下列四项组成:
由下列四项组成:
Ta=Tw+TL+Tr+Tg式中:
式中:
Tw高温壁面传热所引起的温升合理冷却,降低热负荷(扫气)高温壁面传热所引起的温升合理冷却,降低热负荷(扫气)TL压力损失变为摩擦热引起的温升减小压力损失变为摩擦热引起的温升减小paTr残余废气与新气混合引起的温升减小残余废气系数残余废气与新气混合引起的温升减小残余废气系数Tg进气过程中,燃料汽化、吸热所引起的温度变化(注意,柴油机为进气过程中,燃料汽化、吸热所引起的温度变化(注意,柴油机为0、汽油机为负值)、汽油机为负值)+=rrrasaassssacTRp)T(TRppp1)p(RTKDepartmentofAutomotiveEngineeringTsinghuaUniversityTsinghuaUniversity主要内容主要内容1.四冲程发动机换气过程四冲程发动机换气过程2.配气相位对发动机性能的影响配气相位对发动机性能的影响3.充量系数的定义及影响因素充量系数的定义及影响因素4.进排气动态效应进排气动态效应2)充量系数2)充量系数cc的影响因素的影响因素?
配气相位配气相位?
进气晚关角进气晚关角,但但p?
排气晚关角排气晚关角,但但pr因此:
存在最有利的进、排气晚关角;
但进气晚关角影响更大因此:
但进气晚关角影响更大?
其它因素其它因素?
排气压力和温度排气压力和温度?
压缩比压缩比?
进气状态进气状态?
燃料气化燃料气化*+=rrrasaassssacTRp)T(TRppp1)p(RTK1/=crVV柴油汽油天然气02930DepartmentofAutomotiveEngineeringTsinghuaUniversityTsinghuaUniversity主要内容主要内容1.四冲程发动机换气过程四冲程发动机换气过程2.配气相位对发动机性能的影响配气相位对发动机性能的影响3.充量系数的定义及影响因素充量系数的定义及影响因素4.进排气动态效应进排气动态效应3)稳态进气速度特性(工况)3)稳态进气速度特性(工况)?
定义:
充量系数定义:
充量系数c随发动机转速或活塞速度的变化规律。
随发动机转速或活塞速度的变化规律。
汽油机:
负荷,汽油机:
负荷,c(量调节);
转速,(量调节);
转速,c;
部分负荷时,随;
部分负荷时,随n,c(斜率更大)(斜率更大)?
柴油机:
负荷,柴油机:
负荷,c;
?
转速,;
转速,c(但平坦)(但平坦)DepartmentofAutomotiveEngineeringTsinghuaUniversityTsinghuaUniversity主要内容主要内容1.四冲程发动机换气过程四冲程发动机换气过程2.配气相位对发动机性能的影响配气相位对发动机性能的影响3.充量系数的定义及影响因素充量系数的定义及影响因素4.进排气动态效应进排气动态效应3)稳态进气速度特性(工况)3)稳态进气速度特性(工况)?
分析充量系数分析充量系数cc随发动机转速和负荷变化规律的原因随发动机转速和负荷变化规律的原因?
A燃料气化占体积,A燃料气化占体积,cc减小,且不随转速变化减小,且不随转速变化?
B进气温升:
低速传热时间加长,B进气温升:
低速传热时间加长,Ta偏高偏高;
高速则低一些高速则低一些?
C流动阻力随转速平方而增加;
当转速超过平均MC流动阻力随转速平方而增加;
当转速超过平均Mamm(=0.5)转速n(=0.5)转速nMMa时,时,cc急剧下降。
急剧下降。
D配气相位:
某一进气晚关角的进气速度特性曲线。
DepartmentofAutomotiveEngineeringTsinghuaUniversityTsinghuaUniversity主要内容主要内容1.四冲程发动机换气过程四冲程发动机换气过程2.配气相位对发动机性能的影响配气相位对发动机性能的影响3.充量系数的定义及影响因素充量系数的定义及影响因素4.进排气动态效应进排气动态效应3)稳态进气速度特性(工况)3)稳态进气速度特性(工况)?
进气晚关角对充量系数进气晚关角对充量系数cc的影响的影响?
DD22曲线晚关角D曲线晚关角D11曲线晚关角曲线晚关角?
进气晚关角加大,低速充量系数进气晚关角加大,低速充量系数cc降低,而高速充气性能改善降低,而高速充气性能改善?
C曲线是不同进气晚关角D曲线的包络线C曲线是不同进气晚关角D曲线的包络线?
可变配气相位(VVT)技术既可以用来提高效率,也可以用来优化动力性可变配气相位(VVT)技术既可以用来提高效率,也可以用来优化动力性Pe充气系数特性要考虑发动机与整车匹配*充气系数特性要考虑发动机与整车匹配*DepartmentofAutomotiveEngineeringTsinghuaUniversityTsinghuaUniversity1、几气门的时面值最大?
1、几气门的时面值最大?
2、充量系数有可能大于1吗?
有可能:
1)自然吸气发动机环境温度很低时(冬季、北方);
2)控制进气晚关角,利用惯性充气和进气压力波2)控制进气晚关角,利用惯性充气和进气压力波思考题思考题DepartmentofAuto
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- 汽车发动机 原理