第四章 换气和增压

1、第四章通风和增压、4-1柴油机通风过程柴油机的通风过程是指从排气开始到进气结束的整个气体交换过程。1，4冲程柴油机的换气过程1、自由排气阶段2、强制排气阶段3、进气过程4、气门堆和燃烧室扫气过程4冲程柴油机的换气过程的持续时间约为400500度CA。2、2冲程柴油机的换气过程1、自由排气阶段2、强制排气和扫气阶段3、后排气阶段2冲程柴油机的换气过程的持续时间约为120150度CA。 三、时值、角值在一次通风过程中，各阶段的阀门或阀口的流通(流通)能力以它们所具有的时值来衡量。 时值的面值通常用面值表示阀或端口的流通能力。 在某柴油机中，其方面的值是一定的，其大小与转速无关。 四、膨胀系数v的膨

2、胀系数定义为实际吸入气缸的新气质量m0与在进气管状态下被气缸工作容积Vs充满的空气质量ms之比。 影响膨胀系数的要素1、进气流动阻力2、进气过程结束时的气缸内气体温度Ta； 3、残馀废气系数r； (r是指换气结束时气缸内的残馀废气量与新气量之比) 4、柴油机的气门正时。4-2通风机构、通风机构的功能是实现柴油机通风过程的控制。 四冲程柴油机采用气门式通风机构，目前船用低速二冲程柴油机均采用气门式通风机构。 气门式换气机构包括气门机构和气门驱动机构两部分。 一、气门机构1、工作条件：受到高烧负荷、交变机械负荷及冲击，高温腐蚀2、气门组件：气门机构分为带阀壳和不带阀壳两种。 小型柴油机使用没有阀箱

3、的大功率中速机和低速机使用带阀箱的。 3、材料阀门：耐热耐磨合金座圈：合金铸铁或耐磨合金钢导管：铁基粉末合金、灰铸铁或球墨铸铁4，提高阀门工作能力的措施1 )采用水冷式阀座2 )安装自旋阀门3 )新材料，采用新技术4 )阀门和阀座不同二、气门驱动机构的气门驱动机构有机械式和液压式两种。 新型低速柴油机均采用液压式气门驱动机构。 1 .机械式气门驱动机构：构成：带滚柱的提升阀d、推杆c、摆臂B1。 动力来自凸轮e。 冷却时，摆臂和阀门之间有间隙，热时阀门也完全关闭。 阀门间隙合适，过小对柴油机有害。 2、液压式气门驱动机构：3、可变排气门关闭正时及升程(VEC )系统、柴油机在不同情况下进排气有

4、不同的最佳正时。 MAN BW和Sulzer用他们的低速机开发了VEC系统。 为了改善柴油机的动力性、经济性和排出性能，三、凸轮轴及其传动机构1、凸轮轴柴油机的进排气门的开闭、喷油泵和起动空气分配器的驱动一般由凸轮进行。 为了简化结构，这些凸轮通常设置在同一凸轮轴上。小型柴油机、凸轮和凸轮轴成为一体的大缸径柴油机，分别制造凸轮和凸轮轴，在凸轮轴上紧固凸轮的大型柴油机，为了便于制造，凸轮轴通常每12个气缸为一级，然后是刚性杯2、凸轮轴传动机构的凸轮轴由曲轴驱动，两者保持正确的相对位置。 齿轮传动：传动精密链条传动：配置灵活，4-3废气涡轮增压、增压是提高柴油机功率的最主要方法。 排气涡轮增压利用

5、排气能量提高进气压力，提高进气密度，提高柴油机的动力性，同时利用排气能量，也提高柴油机的经济性。一、废气涡轮增压发展概述、二、废气涡轮增压技术1、废气能量组成：四循环等压涡轮增压柴油机的理论演示、二、废气涡轮增压的基本形式：等压增压和脉冲增压、脉冲增压柴油机汽缸的分组原则两增压方式的比较1 )排气可利用能源传递效率E : E=ET /(E1 E2)脉冲增压中，低增压时的e显着高于等压增压，但随着增压度的提高，E1所占的比例减少，e差变小。 2 )增压器综合效率TK=TKm脉冲增压的TK比等压增压的TK低，3 )增压系统的有效性指标K K=E TK低增压时脉冲增压的k比等压增压的k高，高增压时等压增压的k比脉冲增压的k高。 4 )部分负荷时的有效性部分负荷时的