第二章发动机的换气过程

1、第二章第二章 发动机的换气过程发动机的换气过程换气过程换气过程排气过程排气过程进气过程进气过程 换气过程的任务换气过程的任务 排除废气排除废气充入尽可能多的新鲜工质充入尽可能多的新鲜工质, ,同时功耗要少。同时功耗要少。研究的内容研究的内容换气过程的进行情况换气过程的进行情况 分析影响充气量的各种因素分析影响充气量的各种因素 提高充气量提高充气量 减少换气损失减少换气损失方向与措施方向与措施找出找出第一节第一节 四冲程发动机的换气过程四冲程发动机的换气过程第二节第二节 四冲程发动机的充量系数四冲程发动机的充量系数第三节第三节 提高充量系数的措施提高充量系数的措施第一节第一节 四冲程四冲程发动机

2、的换气过程发动机的换气过程 一、换气过程一、换气过程 四冲程发动机的换气过程包括从排气门四冲程发动机的换气过程包括从排气门开 启 到 进 气 门 关 闭 的 整 个 时 期 ， 约 占开 启 到 进 气 门 关 闭 的 整 个 时 期 ， 约 占410410480480曲轴转角。曲轴转角。换气过程换气过程自由排气自由排气强制排气强制排气进气进气气门叠开（燃气门叠开（燃烧室扫气烧室扫气) )1 1、自由排气阶段、自由排气阶段 排气门开启到气缸压力接近排气管压力的这一排气门开启到气缸压力接近排气管压力的这一时期，称为自由排气阶段。时期，称为自由排气阶段。 排气提前角：从排气门开启到活塞行至下止点排

3、气提前角：从排气门开启到活塞行至下止点所对应的曲轴转角，一般为所对应的曲轴转角，一般为30308080曲轴转角。曲轴转角。自由排气阶段自由排气阶段超临界状态超临界状态亚临界状态亚临界状态 （1 1）超临界状态）超临界状态 排气门开启时，气缸内废气压力较高排气门开启时，气缸内废气压力较高(0.2-0.5Mpa)(0.2-0.5Mpa)，缸内压力与排气管压力之比缸内压力与排气管压力之比1.91.9，排气流动处于超临界，排气流动处于超临界状态，可利用废气自身的压力自行排出。状态，可利用废气自身的压力自行排出。 通过排气门口废气的流速等于该状态下的音速（通过排气门口废气的流速等于该状态下的音速（m/s

4、m/s）式中式中 K K绝热指数；绝热指数； TT气体的绝对温度；气体的绝对温度； RR气体常数气体常数N Nm/m/（kgKkgK）。）。KRTc 在超临界排气时期，废气流量与排气管内压力在超临界排气时期，废气流量与排气管内压力p pr r无关，只与气缸内的气体状态及气门开启截面积有无关，只与气缸内的气体状态及气门开启截面积有关。关。并且因排气流速甚高，在排气过程中伴有刺耳并且因排气流速甚高，在排气过程中伴有刺耳的噪声，所以排气系统必须装有消声器。的噪声，所以排气系统必须装有消声器。 排出的废气量决定于气缸内及排气管内的压力差。压力差排出的废气量决定于气缸内及排气管内的压力差。压力差越大排出

5、废气越多。越大排出废气越多。 当到某一时刻气缸内与排气管内压力相等，自由排气阶段当到某一时刻气缸内与排气管内压力相等，自由排气阶段结束（一般下止点后结束（一般下止点后10103030曲轴转角）。自由排气阶段虽然历曲轴转角）。自由排气阶段虽然历程很短，但因排气流速甚高，排出废气量达程很短，但因排气流速甚高，排出废气量达60%60%以上。以上。（2 2）亚临界状态）亚临界状态 缸内压力与排气管内压力之比下降到缸内压力与排气管内压力之比下降到1.91.9以下时，排气流动以下时，排气流动转入亚临界状态，废气流速降低，产生的噪音较小。转入亚临界状态，废气流速降低，产生的噪音较小。 高速发动机其排气提前角

6、要大一些！高速发动机其排气提前角要大一些！ 原因：原因：在自由排气阶段中，排出的废气在自由排气阶段中，排出的废气量虽然与发动机转速无关；但发动机转速高量虽然与发动机转速无关；但发动机转速高时，在同样的排气时间（以秒计）所相当的时，在同样的排气时间（以秒计）所相当的曲轴转角增大，因此，高速发动机排气提前曲轴转角增大，因此，高速发动机排气提前角要大。但不宜过大，否则会使排气损失加角要大。但不宜过大，否则会使排气损失加大。大。 2 2、强制排气阶段：活塞上行强制推出废气。、强制排气阶段：活塞上行强制推出废气。 缸内平均压力略高于排气管平均压力，一般高出缸内平均压力略高于排气管平均压力，一般高出10k

7、pa10kpa左右：克服排气门、排气道处的阻力。气体的流左右：克服排气门、排气道处的阻力。气体的流速越高，此压差越大，消耗的功越多。速越高，此压差越大，消耗的功越多。 惯性排气：排气迟闭角，一般为惯性排气：排气迟闭角，一般为10103535曲轴转角。曲轴转角。3 3、进气过程、进气过程 为了保证活塞下行时，进气门开启面积足够大，使新鲜为了保证活塞下行时，进气门开启面积足够大，使新鲜充量顺利流入气缸，进气门在上止点前就打开。充量顺利流入气缸，进气门在上止点前就打开。进气提前角进气提前角：一般为在上止点前：一般为在上止点前0 0-40-40曲轴转角。曲轴转角。正常进气正常进气 ：活塞下行残余废气膨

8、胀，新鲜气体充入气缸。：活塞下行残余废气膨胀，新鲜气体充入气缸。 惯性进气惯性进气：为了充分利用高速气流的动能，进气门须为了充分利用高速气流的动能，进气门须在下止点后关闭，从而实现在下止点后继续充气，增在下止点后关闭，从而实现在下止点后继续充气，增加进气量。加进气量。进气迟闭角进气迟闭角：一般为在下止点后：一般为在下止点后40407070曲轴转角。曲轴转角。 4 4、气门叠开和燃烧室扫气：进、排气门同时开启。、气门叠开和燃烧室扫气：进、排气门同时开启。 作用：作用：由于进气管、气缸、排气管互相连通，可以利用气流由于进气管、气缸、排气管互相连通，可以利用气流的压差、惯性或进、排气管压力波的帮助，

9、清除残余废气，增加的压差、惯性或进、排气管压力波的帮助，清除残余废气，增加进气量，降低高温零件的温度，但注意不应产生废气倒流现象。进气量，降低高温零件的温度，但注意不应产生废气倒流现象。特别是增压发动机，其进气压力高，有一定数量的新鲜充量直接特别是增压发动机，其进气压力高，有一定数量的新鲜充量直接扫过燃烧室，帮助清除废气进入排气管，扫气效果更明显。扫过燃烧室，帮助清除废气进入排气管，扫气效果更明显。 因为汽油机新鲜充量是可燃混合气，扫气会造成燃料的损失，因为汽油机新鲜充量是可燃混合气，扫气会造成燃料的损失，所以气门重叠角以新鲜充量不流入排气管为原则。柴油机没有燃所以气门重叠角以新鲜充量不流入排

10、气管为原则。柴油机没有燃料损失问题，但气门重叠角过大，会发生气门与活塞相碰的问题。料损失问题，但气门重叠角过大，会发生气门与活塞相碰的问题。 叠开角：叠开角：进、排气门同时开启时对应的曲轴转角，一般为进、排气门同时开启时对应的曲轴转角，一般为20206060曲轴转角。在增压发动机可达曲轴转角。在增压发动机可达8080 160160的曲轴转角，的曲轴转角，因其进气压力高，扫气优点很多。因其进气压力高，扫气优点很多。 配气相位图配气相位图 二、换气损失二、换气损失 从排气门提前开启到进气门迟后关闭为止，活塞消耗从排气门提前开启到进气门迟后关闭为止，活塞消耗在换气上的功。在换气上的功。 换气损失由排

11、气损失和进气损失两部分组成。换气损失由排气损失和进气损失两部分组成。1 1、排气损失、排气损失 排气损失是从排气门提排气损失是从排气门提前打开，直到进气行程开始，前打开，直到进气行程开始，气缸内压力到达大气压力之气缸内压力到达大气压力之前，循环功的损失。前，循环功的损失。 （1 1）自由排气损失（图中面）自由排气损失（图中面积积W W），是由于排气门提前打），是由于排气门提前打开而引起的膨胀功的减少。开而引起的膨胀功的减少。（2 2）强制排气损失（图中面）强制排气损失（图中面积积Y Y），是活塞上行强制推出），是活塞上行强制推出废气所消耗的功。废气所消耗的功。 在排气提前角相同情在排气提前角相

12、同情况下，排气损失随转速上况下，排气损失随转速上升而增大，因此升而增大，因此随转速上随转速上升排气提前角要增大升排气提前角要增大。 随着排气提前角增大，随着排气提前角增大，自由排气损失面积增加，强自由排气损失面积增加，强制排气损失面积减小，如图制排气损失面积减小，如图中中b b曲线，如排气提前角减曲线，如排气提前角减少则强制排气损失面积增加，少则强制排气损失面积增加，如图中如图中c c曲线。所以最有利曲线。所以最有利的 排 气 提 前 角 应 使 面 积的 排 气 提 前 角 应 使 面 积（W+YW+Y）之和最小。）之和最小。 减少排气损失的措施有：减少排气损失的措施有： 1 1、减小排气系

13、统阻力和排气门处的流动损失；、减小排气系统阻力和排气门处的流动损失； 2 2、合理设计排气消声系统结构和正确布置其、合理设计排气消声系统结构和正确布置其形式，以降低排气管内排气背压；形式，以降低排气管内排气背压； 3 3、增大排气门直径，但受到一定结构限制；、增大排气门直径，但受到一定结构限制； 4 4、采用双排气门结构可取得积极效果；、采用双排气门结构可取得积极效果； 5 5、采用最佳排气提前角。、采用最佳排气提前角。 其中其中1 1和和5 5是主要措施。是主要措施。2 2、进气损失、进气损失 进气损失：因进气系统的阻力而引起的功的损失。与进气损失：因进气系统的阻力而引起的功的损失。与排气损

14、失相比，相对较小。排气损失相比，相对较小。 排气损失与进气损失排气损失与进气损失之和称换气损失，即图中之和称换气损失，即图中面积面积(W+X+Y)(W+X+Y)。在实际循环。在实际循环示功图中把面积示功图中把面积(x+y-d)(x+y-d)相相当的负功称为泵气损失。当的负功称为泵气损失。这部分损失放在机械损失这部分损失放在机械损失中加以考虑。中加以考虑。减少进气损失的措施有：减少进气损失的措施有：1 1、合理调整配气定时；、合理调整配气定时；2 2、加大进气门的流通截面；、加大进气门的流通截面；3 3、准确设计进气管流道；、准确设计进气管流道；4 4、降低活塞平均速度。、降低活塞平均速度。 第

15、二节第二节 四行程发动机的充量系数四行程发动机的充量系数一、充量系数一、充量系数 ( (又叫充量效率、容积效率）又叫充量效率、容积效率） 充量效率是每缸每循环实际进入气缸的新鲜空气质量与进气状充量效率是每缸每循环实际进入气缸的新鲜空气质量与进气状态下理论计算充满气缸工作容积的新鲜空气的质量的比值。态下理论计算充满气缸工作容积的新鲜空气的质量的比值。 它是衡量发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标。它是衡量发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标。式中式中: : m ma a 、V V1 1实际进入气缸的新鲜工质的质量、体积（进气状实际进入气缸的新鲜工质的质量、体积（进气状态）；态）； m

16、 ms s 、V Vs s 进气状态下充满工作容积的新鲜工质的质量、气缸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。工作容积。 1acssmvmv 二、影响充量系数的因素二、影响充量系数的因素 （一）充量系数（一）充量系数 的表达式的表达式 1 1）进气门关闭时缸内气体的总质量）进气门关闭时缸内气体的总质量m ma a 假定进气门关闭时气缸容积为（假定进气门关闭时气缸容积为（VsVs +Vc+Vc），此时缸内气），此时缸内气体压力、温度、密度为体压力、温度、密度为P Paa、T Taa、aa，则缸内气体的总质量，则缸内气体的总质量为为acsamvv 2 2）排气门关闭时缸内残余废气的

17、质量）排气门关闭时缸内残余废气的质量 假定排气门关闭时缸内体积为假定排气门关闭时缸内体积为V Vrr，残余废气的压力、温度、，残余废气的压力、温度、密度为密度为P Prr、T Trr、 rr , ,则残余废气的质量为则残余废气的质量为rrrmvc3 3）充入气缸新鲜充量的质量为）充入气缸新鲜充量的质量为c ssacsarrvK vvv acsarrcssKvvvv()1asarcccsarKTpppTT经变换推导可知经变换推导可知 与与 成反比关系：成反比关系：()rrraacsrrmVmKVVV式中式中 P Paa、 T Taa进气状态的温度和压力；进气状态的温度和压力； T Ts s 、P

18、 Ps s进气终了时的气体温度和压力；进气终了时的气体温度和压力； 压缩比压缩比, ,scscvvvv rcVVscccVVVc 为了比较不同发动机残余废气量的多少，引入为了比较不同发动机残余废气量的多少，引入残余废气系数残余废气系数的概念，即的概念，即进气过程结束时气缸内残余废气量与气缸内新鲜充量进气过程结束时气缸内残余废气量与气缸内新鲜充量的比值的比值：c1c （二）影响充气效率的因素（二）影响充气效率的因素 1 1、进气终了时的缸内压力、进气终了时的缸内压力P Paa P Paa对对 有重要影响，有重要影响， P Paa愈高，愈高， 值愈大值愈大 Pa=PsPa 式中：式中：p pa a

19、为气体流动时，克服进气系统阻力而引起的压降为气体流动时，克服进气系统阻力而引起的压降(kPa)(kPa)。一般可写成。一般可写成 式中：式中： 管道阻力系数；管道阻力系数； 进气状态下气体的密度；进气状态下气体的密度； VV管道内气体的流速（管道内气体的流速（m/sm/s）。）。 可见，可见，p pa a主要取决于各段管道的阻力系数和气体流速。若主要取决于各段管道的阻力系数和气体流速。若 大、大、V V高时，高时，p pa a增加，使增加，使p paa下降。下降。cc22vpa 转速和负荷对进气压力的影响转速和负荷对进气压力的影响1 1）转速）转速 当节气门位置一定时，当节气门位置一定时，n

20、n增加，气体流速增加，增加，气体流速增加，p pa a 成平方关系显著加大成平方关系显著加大，P Paa降低。降低。2 2）负荷）负荷 汽油机：当节气门关小时，节流损失增加，引起汽油机：当节气门关小时，节流损失增加，引起P Paa下降。且下降。且P Paa随转速的增加而下降的愈快，即曲线变化愈随转速的增加而下降的愈快，即曲线变化愈陡。陡。 柴油机：负荷调节为柴油机：负荷调节为“质调节质调节”，负荷减小时，负荷减小时P Paa变变化很小。化很小。 2 2、进气终了的缸内温度、进气终了的缸内温度T Ta a 进气终了的温度进气终了的温度T Taa高于进气状态温度高于进气状态温度T Ts s。引起。

21、引起T Taa升高的原因升高的原因是是: : 1 1）新鲜工质进入发动机与高温零件接触而被加热。）新鲜工质进入发动机与高温零件接触而被加热。 2 2）新鲜工质与高温残余废气混合而被加热。）新鲜工质与高温残余废气混合而被加热。 3 3）在已基本淘汰的化油器式汽油机上，为了使液体燃料在进）在已基本淘汰的化油器式汽油机上，为了使液体燃料在进气管中蒸发，以便均匀地与空气混合而进入气缸，一般都采用废气管中蒸发，以便均匀地与空气混合而进入气缸，一般都采用废气或冷却水热量对进气管加热，故空气经过进气管时受热而温度气或冷却水热量对进气管加热，故空气经过进气管时受热而温度升高。升高。 T Taa愈高，充入气缸工

22、质密度愈小，充量系数降低愈高，充入气缸工质密度愈小，充量系数降低。 补救措施：补救措施：将高温排气管与进气管分置于气缸两侧，控制进将高温排气管与进气管分置于气缸两侧，控制进气预热，适当加大气门叠开角等，均有利于降低气预热，适当加大气门叠开角等，均有利于降低T Ta a 。 转速和负荷对转速和负荷对T Taa的影响的影响 1 1）转速：当负荷不变而转速增加时，由于新鲜工质与缸壁）转速：当负荷不变而转速增加时，由于新鲜工质与缸壁等接触时间短，传热量少，所以等接触时间短，传热量少，所以T Ta a稍有下降。稍有下降。 2 2）负荷：当转速不变而增加发动机负荷时，缸壁等零件温）负荷：当转速不变而增加发

23、动机负荷时，缸壁等零件温度升高，度升高， T Ta a有所上升。有所上升。 3 3、残余废气系数、残余废气系数 增加，增加， 降低，燃烧恶化，油耗、排放增加。降低，燃烧恶化，油耗、排放增加。 1 1）压缩比提高，残余废气系数减小，充气效率增大。）压缩比提高，残余废气系数减小，充气效率增大。 2 2）进、排气门的叠开角大，残余废气系数减小，充气效）进、排气门的叠开角大，残余废气系数减小，充气效率增大。率增大。 3 3）排气系统阻力大，排气终了废气压力高，废气多，充）排气系统阻力大，排气终了废气压力高，废气多，充气效率降低。气效率降低。排气系统阻力与发动机转速成正比。排气系统阻力与发动机转速成正比

24、。c4 4、配气定时、配气定时 由由 的计算公式可见，由于进气门迟闭而的计算公式可见，由于进气门迟闭而1 ,1 ,新鲜充量的新鲜充量的容积减小容积减小, ,但但P Pa a值却可能因有气流惯性而有所增加值却可能因有气流惯性而有所增加, ,合适的配气合适的配气定时应考虑定时应考虑PPa a 具有最大值。具有最大值。5 5、压缩比、压缩比 压缩比增加压缩比增加, ,压缩容积减小压缩容积减小, ,残余废气量随之减小残余废气量随之减小, ,因而因而 有有所增加。所增加。6 6、进气状态、进气状态 进气温度升高，进气压力下降均会使进入气缸充量的密度减少，进气温度升高，进气压力下降均会使进入气缸充量的密度

25、减少，绝对进气量减少，充量系数是在同一进气状态下的相对值。进气绝对进气量减少，充量系数是在同一进气状态下的相对值。进气温度、进气压力变化一般对充量系数影响不大。温度、进气压力变化一般对充量系数影响不大。ccscscvvvv第三节第三节 提高充量系数的措施提高充量系数的措施 一、降低进气系统的阻力一、降低进气系统的阻力二、减少对进气充量的加热二、减少对进气充量的加热三、降低排气系统流动阻力三、降低排气系统流动阻力四、合理选择配气定时四、合理选择配气定时( (进、排气相位角）进、排气相位角）五、谐振进气与可变进气支管五、谐振进气与可变进气支管一、降低进气系统的阻力一、降低进气系统的阻力 进气系统：

26、空气滤清器或加进气消声器、喷油器、进气系统：空气滤清器或加进气消声器、喷油器、节气门、进气管、进气道和进气门等组成。节气门、进气管、进气道和进气门等组成。 减少各段通道的阻力，增大其流通能力，是提高减少各段通道的阻力，增大其流通能力，是提高充气效率，改善发动机性能的主要途径。充气效率，改善发动机性能的主要途径。1 1、减少进气门处的流动损失、减少进气门处的流动损失 在整个进气系统中，进气门处的通过断面最小，在整个进气系统中，进气门处的通过断面最小，而且截面变化大，因此流动损失大部分集中于此。而且截面变化大，因此流动损失大部分集中于此。介绍两个概念：介绍两个概念：a a）进气马赫数）进气马赫数M

27、 M M M是进气门气流平均速度是进气门气流平均速度V Vm m与该处声速与该处声速C C之比，之比，即即M=VM=Vm m/C/C，是决定气流流动性质的重要参数。，是决定气流流动性质的重要参数。 M M值反映气体流动对充量系数的影响，对充值反映气体流动对充量系数的影响，对充气效率有重要的影响。在正常的配气定时条件下，气效率有重要的影响。在正常的配气定时条件下，当超过一定数值时，大约在当超过一定数值时，大约在0.50.5左右，充气效率左右，充气效率急剧下降。急剧下降。 因此在可能条件下应控制因此在可能条件下应控制M M在最高转速时不在最高转速时不超过一定数值，以达到提高充气效率的目的。超过一定

28、数值，以达到提高充气效率的目的。 M M受气门大小、形状、升程规律、进气相位受气门大小、形状、升程规律、进气相位等影响。等影响。b b）气门开启的时面值）气门开启的时面值 气门开启断面与对应开启时间的乘积称为气门开启断面与对应开启时间的乘积称为气门开启的时面值。气门开启的时面值。 它表示气体流过气门的通过能力。气门开它表示气体流过气门的通过能力。气门开启时间长，开启断面大，则气门开启时面值大，启时间长，开启断面大，则气门开启时面值大，气流通过能力越强，阻力越小。气流通过能力越强，阻力越小。 增大进气门头部直径、增加气门的数目；增大进气门头部直径、增加气门的数目；改进配气凸轮型线、增大气门升程，

29、延长气门开改进配气凸轮型线、增大气门升程，延长气门开启时间，均可扩大气门开启时面值。启时间，均可扩大气门开启时面值。 减少进气门处流动损失的措施有：减少进气门处流动损失的措施有：1 1）增大气门直径）增大气门直径 进气门直径增大进气门直径增大, ,扩大气流通路截面积扩大气流通路截面积, ,充量系数提高。充量系数提高。2 2）增加气门数目）增加气门数目 双气门（一进一排）：进气门直径可达活塞直径的双气门（一进一排）：进气门直径可达活塞直径的45%-50%45%-50%，气门与活塞面积之比为，气门与活塞面积之比为0.2-0.250.2-0.25，进气门比排，进气门比排气门大气门大15%-20%15

30、%-20%。受结构限制，进一步增大比例已很困难。受结构限制，进一步增大比例已很困难。 增加气门的数目，可采用三气门结构（进增加气门的数目，可采用三气门结构（进2 2排排1 1）、四）、四气门结构（进气门结构（进2 2排排2 2）、五气门结构（进）、五气门结构（进3 3排排2 2），是增大进），是增大进气门流通面积，降低排气损失的有效措施。气门流通面积，降低排气损失的有效措施。 多气门结构多气门结构 ：缸径大于：缸径大于80mm80mm时，采用二进二排结构；时，采用二进二排结构； 缸径小于缸径小于80mm80mm时，采用三进二排结构。时，采用三进二排结构。 四气门机与二气门机相比，功率可提高四气

31、门机与二气门机相比，功率可提高70%70%，扭矩，扭矩可提高可提高30%30%，且响应性比增压机好，故是汽车发动机高，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。功率化的有力措施。3 3）改善气道、气门、气门座处的气体流动特性）改善气道、气门、气门座处的气体流动特性 1 1、进气道的进口到气门座出口端的最小截面的过渡，应是圆滑的、进气道的进口到气门座出口端的最小截面的过渡，应是圆滑的、逐步收缩的；逐步收缩的；2 2、气门头部到杆身的过渡形状应从平面形顶改为凹面形顶，使、气门头部到杆身的过渡形状应从平面形顶改为凹面形顶，使 过渡半径增大；过渡半径增大；3 3、气门盘侧面与气缸壁的距、气

32、门盘侧面与气缸壁的距 离不宜小于离不宜小于3mm3mm。 上述原则都是为了气体上述原则都是为了气体流动时可能产生局部阻力，流动时可能产生局部阻力，改善气门处的流体动力性能，改善气门处的流体动力性能，降低流动阻力。降低流动阻力。4 4）改进配气凸轮型线设计）改进配气凸轮型线设计 改进配气凸轮型线设计（包括配气相改进配气凸轮型线设计（包括配气相位选择、凸轮升程和气门开启规律的确定位选择、凸轮升程和气门开启规律的确定与设计），在惯性力允许条件下使气门开与设计），在惯性力允许条件下使气门开闭尽可能快，以增大时面值，提高气门处闭尽可能快，以增大时面值，提高气门处的气体通过能力。的气体通过能力。 最大气门

33、升程与阀盘直径之比最大气门升程与阀盘直径之比L/dL/d取取0.26-0.280.26-0.28。2 2、减少进气道、进气管和空气滤清器的阻力、减少进气道、进气管和空气滤清器的阻力 进气管、进气道要保证足够的流通面积，避免急剧转弯及截面进气管、进气道要保证足够的流通面积，避免急剧转弯及截面突变，改善表面的光洁程度。突变，改善表面的光洁程度。汽油机：燃料的雾化、蒸发、分配、压力波的利用汽油机：燃料的雾化、蒸发、分配、压力波的利用 柴油机：满足形成进气涡流柴油机：满足形成进气涡流 高转速、大功率时，进气管宜短粗；高转速、大功率时，进气管宜短粗； 中、低速，进气管宜细长。中、低速，进气管宜细长。 空

34、气滤清器阻力随结构不同而不同。必须在保证滤清效果的前空气滤清器阻力随结构不同而不同。必须在保证滤清效果的前提下，尽可能减少空气滤清器的阻力。例如：加大通过截面，改进提下，尽可能减少空气滤清器的阻力。例如：加大通过截面，改进滤清性能，设计、制造低阻、高效滤清器等。滤清性能，设计、制造低阻、高效滤清器等。 在使用中要经常清洗滤清器，特别要避免油污堵塞纸芯，及时在使用中要经常清洗滤清器，特别要避免油污堵塞纸芯，及时更换滤芯等。更换滤芯等。 3 3、高速机上可采用较小、高速机上可采用较小S/DS/D值值 采用较小采用较小S/DS/D值，就降低了活塞平均值，就降低了活塞平均速度速度CmCm，使得摩擦力、

35、惯性力相应减小，使得摩擦力、惯性力相应减小，还由于缸经还由于缸经D D增大，使得进气门可能增大，增大，使得进气门可能增大，因而使进气能力增加。因而使进气能力增加。二、减少对进气充量的加热减少对进气充量的加热 进气温度上升的大小与许多因素有关。进气温度上升的大小与许多因素有关。 柴油机、现代高速汽油机，为获得较高充量柴油机、现代高速汽油机，为获得较高充量系数而采用进、排气管分两侧布置的方案。系数而采用进、排气管分两侧布置的方案。 为了避免进气受热，有的发动机的进气支管为了避免进气受热，有的发动机的进气支管采用工程塑料制成。采用工程塑料制成。三、降低排气系统流动阻力三、降低排气系统流动阻力 排气系

36、统流通阻力排气系统流通阻力下降下降气缸内废气压力气缸内废气压力下降下降残余废气残余废气系数系数减少减少充量系数充量系数提高提高泵气功泵气功减少减少措施：措施：A A、将排气道的一部分做成扩压形，使通过气门座缝隙的气体动、将排气道的一部分做成扩压形，使通过气门座缝隙的气体动能一部分转化为压力能使压力明显回升。从而降低了气缸内与能一部分转化为压力能使压力明显回升。从而降低了气缸内与排气管内的压力差，降低了气缸废气压力，达到提高充量系数排气管内的压力差，降低了气缸废气压力，达到提高充量系数和降低泵气功的目的；和降低泵气功的目的；B B、选择良好的排气支管的流形，避免排气道内截面突变、急转、选择良好的

37、排气支管的流形，避免排气道内截面突变、急转弯和凸台，有助于降低整个流通阻力；弯和凸台，有助于降低整个流通阻力；C C、在满足必要的消声效果要求下，应尽可能降低消声器的流通、在满足必要的消声效果要求下，应尽可能降低消声器的流通阻力。阻力。四、合理选择配气定时四、合理选择配气定时( (进、排气相位角）进、排气相位角） 在一定的配气定时条件下，充量系数在某一转速在一定的配气定时条件下，充量系数在某一转速下达到最高值，此转速下能最好地利用气流的惯性充气。下达到最高值，此转速下能最好地利用气流的惯性充气。 在配气定时各参数中，在配气定时各参数中，进气门迟闭角的改变，对充进气门迟闭角的改变，对充量系数影响

38、最大。量系数影响最大。 传统发动机的配气定传统发动机的配气定时是不能改变的，现代发动时是不能改变的，现代发动机利用气门可变正时技术机利用气门可变正时技术（VVTVVT、VTECVTEC）则可在全部）则可在全部转速范围内提高充量系数。转速范围内提高充量系数。 转速增加：充量系数最大值对应的进气迟闭角增大。转速增加：充量系数最大值对应的进气迟闭角增大。 充量系数最大值对应的排气提前角增大。充量系数最大值对应的排气提前角增大。 但在保证排气损失最小的前提下，尽量晚开排气门。但在保证排气损失最小的前提下，尽量晚开排气门。 气门叠开角：可以增加循环充量，提高充量系数，降低高温气门叠开角：可以增加循环充量，提高充量系数，降低高温 零件的热负荷，减少零件的热负荷，减少NoNox x。 五、谐振进气与可变进气支管五、谐振进气与可变进气支管 谐振进气与可变进气支管都是利用谐振进气与可变进气支管都是利用进气进气管的动态效应管的动态效应来提高充量系数的。来提高充量系数的。 进气管的动态效应：进气管的动态效应：当进气管具有较长当进气管具有较长的长度时，由于管内气体具有相当惯性和可的长度时，由于管内气体具有相当惯性和可压缩性，在活塞变速运动以及进气过程间歇压缩性，在活塞变速运动以及进气过程间歇而又周期性的作用下，进气管内的气体压力、