第3章發(fā)動機的換氣過程

1、第三章第三章 發(fā)動機的換氣過程發(fā)動機的換氣過程 第一節(jié)第一節(jié) 四行程發(fā)動機的換氣過程四行程發(fā)動機的換氣過程 第二節(jié)第二節(jié) 四行程發(fā)動機的充氣系數(shù)四行程發(fā)動機的充氣系數(shù) 第三節(jié)第三節(jié) 提高充氣系數(shù)的措施提高充氣系數(shù)的措施 第四節(jié)第四節(jié) 可變技術可變技術 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 四行程發(fā)動機的換氣過程四行程發(fā)動機的換氣過程 發(fā)動機換氣過程評價指標充氣效發(fā)動機換氣過程評價指標充氣效 率率V V 改進四行程發(fā)動機換氣過程的措施改進四行程發(fā)動機換氣過程的措施 可變技術（可變技術（簡簡） 第一節(jié)第一節(jié) 四沖程發(fā)動機的換氣過程四沖程發(fā)動機的換氣過程 所謂所謂換氣換氣（即排舊充新），就是把前一循環(huán)（即排舊充

2、新），就是把前一循環(huán) 中燃燒的廢氣從氣缸中清除出去，并使新鮮中燃燒的廢氣從氣缸中清除出去，并使新鮮 充量（空氣或可燃混合氣）充入氣缸。充量（空氣或可燃混合氣）充入氣缸。 目的：目的：希望排凈廢氣，多進新氣。希望排凈廢氣，多進新氣。 換氣過程的好壞：換氣過程的好壞：直接影響發(fā)動機的動力性，直接影響發(fā)動機的動力性， 經(jīng)濟性指標及氣缸的熱負荷。經(jīng)濟性指標及氣缸的熱負荷。 一、換氣過程一、換氣過程 從排氣門開啟從排氣門開啟 進氣門關閉。實際曲進氣門關閉。實際曲 軸轉(zhuǎn)角軸轉(zhuǎn)角4104100 0-480-4800 0。 。 1.1.自由排氣階段自由排氣階段 靠缸內(nèi)壓力將氣體擠出氣缸，氣體以超靠缸內(nèi)壓力將氣

3、體擠出氣缸，氣體以超 臨界狀態(tài)（超音速）流出。臨界狀態(tài)（超音速）流出。 特點：特點：流出速度高，排量達（流出速度高，排量達（60-70）%，伴隨，伴隨 有特殊刺耳的噪聲有特殊刺耳的噪聲 排氣門開啟時刻與排氣提前角相關排氣門開啟時刻與排氣提前角相關 排氣提前角排氣提前角 ，膨脹功損失，膨脹功損失W W ，但膨脹行程，但膨脹行程 所消耗的功所消耗的功 ；否則，相反。；否則，相反。 排氣提前角要適當，不宜太大或太小。一般排氣提前角要適當，不宜太大或太小。一般 為為=30=300 0-80-800 0 。 。 2.強制排氣階段強制排氣階段 活塞從下活塞從下 向上，活塞上行將廢氣擠出氣向上，活塞上行將廢

4、氣擠出氣 缸。缸。 在此階段，氣缸壓力高于排氣管壓力在此階段，氣缸壓力高于排氣管壓力9.8kPa 左右。此差值主要為排氣門節(jié)流所致，流速左右。此差值主要為排氣門節(jié)流所致，流速 越高，差值越大。越高，差值越大。 在排氣終了，因排氣門將要關閉，氣門開度在排氣終了，因排氣門將要關閉，氣門開度 很小，節(jié)流作用增強，為此，常使排氣遲后很小，節(jié)流作用增強，為此，常使排氣遲后 關閉，一般遲閉角關閉，一般遲閉角=10=100 0-35-350 0 。 過大，會使廢氣倒流。過大，會使廢氣倒流。 3.進氣階段 由于節(jié)流作用由于節(jié)流作用, , 缸內(nèi)產(chǎn)生負壓；使新鮮介質(zhì)進缸內(nèi)產(chǎn)生負壓；使新鮮介質(zhì)進 入缸內(nèi)。入缸內(nèi)。

5、進氣門：進氣門：提前開：進氣初期增大氣流通道提前開：進氣初期增大氣流通道=0-40=0-400 0 遲后關：利用慣性進氣遲后關：利用慣性進氣=40-80=40-800 0 。 。 目的：目的：延長進氣時間，增加新鮮充量。延長進氣時間，增加新鮮充量。 進氣損失進氣損失X X：克服因進氣過程氣缸內(nèi)壓力低于大氣克服因進氣過程氣缸內(nèi)壓力低于大氣 壓力而形成的阻止活塞下行的一種阻力消耗的功。壓力而形成的阻止活塞下行的一種阻力消耗的功。 4.氣閥疊開和燃燒室掃氣氣閥疊開和燃燒室掃氣 在排氣、進氣兩過程之間，存在兩氣門同時開在排氣、進氣兩過程之間，存在兩氣門同時開 啟的現(xiàn)象。非增壓發(fā)動機的氣門啟的現(xiàn)象。非增

6、壓發(fā)動機的氣門疊開角疊開角一般為一般為 20-6020-600 0 。 適當?shù)倪m當?shù)臍忾T氣門疊開角：可以減疊開角：可以減 少殘余廢氣，增大進氣量。少殘余廢氣，增大進氣量。 增壓發(fā)動機氣門疊開角可以增壓發(fā)動機氣門疊開角可以 增大很多，進行燃燒室掃氣增大很多，進行燃燒室掃氣。 二、二、換氣損失和泵氣損失換氣損失和泵氣損失 換氣損失由排氣損失和進氣損失組成。換氣損失由排氣損失和進氣損失組成。 1.1.排氣損失：排氣損失： 排氣損失排氣損失= =自由排氣損失自由排氣損失W +強制排氣損失強制排氣損失Y 自由排氣損失自由排氣損失W 相當于膨脹功的減少相當于膨脹功的減少； 強制排氣損失強制排氣損失Y 是把

7、廢氣推出氣缸所消耗的功是把廢氣推出氣缸所消耗的功 。 2. 進氣損失功進氣損失功X 為進氣系統(tǒng)內(nèi)氣體克服氣缸進氣吸為進氣系統(tǒng)內(nèi)氣體克服氣缸進氣吸 力所消耗的功。力所消耗的功。 換氣損失形成的原因：換氣損失形成的原因： 排氣門早開；排氣門早開； 活塞上行推出廢氣；活塞上行推出廢氣； 氣體流動損失；氣體流動損失； 克服進氣過程的真空吸力?？朔M氣過程的真空吸力。 3. 3. 泵氣損失功泵氣損失功 其大小為：其大小為：X+Y-uX+Y-u。 在實際示功圖中，把（在實際示功圖中，把（W+uW+u） 歸到指示歸到指示 功中考慮，而把泵氣損失功功中考慮，而把泵氣損失功 （X+Y-uX+Y-u） 歸到機械損

8、失中考慮。歸到機械損失中考慮。 最有利的排氣提前角最有利的排氣提前角 最有利的排氣提前角最有利的排氣提前角 應使（應使（W WY Y）之和為之和為 最小。最小。 過早過早 過晚過晚 排氣門面積過小排氣門面積過小 轉(zhuǎn)速提高轉(zhuǎn)速提高 第二節(jié)第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的充氣效率四沖程發(fā)動機的充氣效率 一、一、充氣效率（充氣系數(shù)）充氣效率（充氣系數(shù)） 1.1.定義定義 實際進入氣缸的新鮮充量與進氣狀態(tài)下充滿氣缸實際進入氣缸的新鮮充量與進氣狀態(tài)下充滿氣缸 工作容積的比值。工作容積的比值。 式中：式中： 為實際充量的重量、質(zhì)量和體積；為實際充量的重量、質(zhì)量和體積； 為理論充量的重量、質(zhì)量和體積。為理論充量的重量

9、、質(zhì)量和體積。 缸工作容積的新鮮充量以標準大氣狀態(tài)充滿汽 量實際進入汽缸的新鮮充 v v h G G m m V V 00 1 Gm V, 1 Gm V 001 , 進氣狀態(tài)進氣狀態(tài) 非增壓：空氣濾清器后進氣管內(nèi)的氣體狀態(tài)，通非增壓：空氣濾清器后進氣管內(nèi)的氣體狀態(tài)，通 常取為當?shù)氐拇髿鉅顟B(tài)。常取為當?shù)氐拇髿鉅顟B(tài)。 增增 壓：增壓器出口狀態(tài)。壓：增壓器出口狀態(tài)。 的意義：的意義： 表明了每循環(huán)新鮮充量充滿氣缸的程度。表明了每循環(huán)新鮮充量充滿氣缸的程度。 充氣效率是衡量換氣過程進行得完善程度的重要充氣效率是衡量換氣過程進行得完善程度的重要 指標。指標。 由于有進氣阻力等因素的影響，實際進入氣缸中由

10、于有進氣阻力等因素的影響，實際進入氣缸中 的新鮮充量必然小于理論上進氣狀態(tài)下充滿工作的新鮮充量必然小于理論上進氣狀態(tài)下充滿工作 容積的新鮮充量。容積的新鮮充量。 v 2. 的實際測量的實際測量 實際中，實際中， 始終小于始終小于1 1，理想情況等于，理想情況等于1 1。 柴油機：柴油機：0.750.750.900.90； 汽油機：汽油機：0.700.700.850.85。 v 1 h v V V 理論流量 實際流量 v 二、二、充量效率的解析式充量效率的解析式 充入氣缸的新鮮充量充入氣缸的新鮮充量 = = 缸內(nèi)氣體的總質(zhì)量缸內(nèi)殘余廢氣質(zhì)量缸內(nèi)氣體的總質(zhì)量缸內(nèi)殘余廢氣質(zhì)量 充氣效率的解析式 0

11、m m v 0 c h r c r a c hc V V V V V VV 三、影響充氣效率的因素分析三、影響充氣效率的因素分析 充氣效率的數(shù)學表達式充氣效率的數(shù)學表達式 式中：式中：殘余廢氣系數(shù)；殘余廢氣系數(shù)；ppa a 配氣定時配氣定時; ; 壓縮比壓縮比; ; p ps s 、T Ts s （ （p pa a 、T Ta a ） ）進氣（進氣終了）時的壓力和溫度。進氣（進氣終了）時的壓力和溫度。 由上式可以看出，影響充氣效率的因素有：由上式可以看出，影響充氣效率的因素有： 1 1、進氣終了壓力進氣終了壓力 2 2、進氣終了溫度進氣終了溫度 3、壓縮比壓縮比 4、殘余廢氣系數(shù)殘余廢氣系數(shù)

12、5、進氣壓力和溫度進氣壓力和溫度p ps s 、T Ts s a p a T 1 1 1 a a s s v T p p T 1 1、進氣終了壓力進氣終了壓力 決定于：發(fā)動機進氣系統(tǒng)的結構決定于：發(fā)動機進氣系統(tǒng)的結構； 發(fā)動機的使用情況發(fā)動機的使用情況n n。 對于進氣系統(tǒng)：對于進氣系統(tǒng)： 當大氣壓力當大氣壓力P P0 0一定時，一定時，P P ，P Pa a ； ； P P氣體流過進氣系統(tǒng)引起的壓力降氣體流過進氣系統(tǒng)引起的壓力降; ; 由流體力學知：由流體力學知： 而而v v正比于正比于n n，即，即 則則 管道阻力系數(shù)；管道阻力系數(shù)； v v 氣體在管道內(nèi)的流速；氣體在管道內(nèi)的流速； r0

13、 大氣比重大氣比重; ; a p P0= Pa-P a p g v p 2 2 0 2 2 0 2 nk g v p nkv P P、PaPa隨隨n n變化關系變化關系: : P P隨隨n n變化關系（變化關系（一定時一定時 ） P 0 0 n Pa Pa隨隨n n變化關系（變化關系（一定時一定時 ） Pa 0 0 n 1 1） 隨隨n n的變化關系的變化關系（配氣正時一定）（配氣正時一定） n1 n 當當nnnnnn1 1時，進氣遲閉角顯的過小，時，進氣遲閉角顯的過小， P P ， 。 提問：提問：既然在配氣正時一定的條件下只有一種轉(zhuǎn)速既然在配氣正時一定的條件下只有一種轉(zhuǎn)速 最佳，實際情況是

14、需要多種轉(zhuǎn)速下最佳，實際情況是需要多種轉(zhuǎn)速下 最佳，如何解決最佳，如何解決 這一矛盾？（采取可變氣門正時技術）這一矛盾？（采取可變氣門正時技術） v v v v v v 2 2） 隨的隨的PePe變化關系變化關系 柴油機：柴油機： 汽油機：汽油機： Pe Pe PePe v v v 柴油機、汽油機的柴油機、汽油機的 隨隨PePe變化不同原因變化不同原因 柴油機負荷調(diào)節(jié)柴油機負荷調(diào)節(jié)質(zhì)調(diào)節(jié)：質(zhì)調(diào)節(jié)： 改變供應量、進氣量不變，使得改變供應量、進氣量不變，使得改變；改變； 汽油機負荷調(diào)節(jié)汽油機負荷調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)：量調(diào)節(jié)： 進氣量改變、進氣量改變、基本不變?；静蛔?。 當負荷當負荷 ，節(jié)氣門開度，節(jié)氣門開

15、度 ，進氣阻力，進氣阻力 ， 。 v v 2 2、進氣終了溫度、進氣終了溫度 TaTa T T0 0, Ta, Ta= =T T0 0+ +T.T. T T的產(chǎn)生：的產(chǎn)生：新氣與高溫零件接觸被加熱；新氣與高溫零件接觸被加熱； 新氣與殘余廢氣混合；新氣與殘余廢氣混合； 氣體流動損失功轉(zhuǎn)化為熱量；氣體流動損失功轉(zhuǎn)化為熱量； 廢氣加熱進氣管（汽油機）廢氣加熱進氣管（汽油機） 降低降低TaTa的主要途徑：的主要途徑： 盡量排凈廢氣；盡量排凈廢氣； 抑制進氣過程中新氣的溫度升高值。抑制進氣過程中新氣的溫度升高值。 a T T aav 3 3、壓縮比、壓縮比 壓縮比壓縮比 ，壓縮容積，壓縮容積 ，殘余廢氣

16、量，殘余廢氣量 ， 。 4、殘余廢氣系數(shù)殘余廢氣系數(shù) 排氣終了壓力排氣終了壓力Pr的高低直接影響殘余廢氣量的多少，的高低直接影響殘余廢氣量的多少， Pr ，缸內(nèi)殘余廢氣量，缸內(nèi)殘余廢氣量 ，使，使 ；TrTr , ,T T , , 。 進排氣門的疊開角大，壓縮比高，進排氣門的疊開角大，壓縮比高， 。 v v v 5 5、進氣壓力和溫度、進氣壓力和溫度p ps s 、T Ts s 進氣溫度進氣溫度T Ts s升高，進氣壓力升高，進氣壓力p ps s下降均會使進入下降均會使進入 氣缸充量的密度減小，絕對進氣量減少，但影氣缸充量的密度減小，絕對進氣量減少，但影 響較小。響較小。 第三節(jié)第三節(jié) 提高充

17、氣效率的措施提高充氣效率的措施 主要為兩方面：主要為兩方面： 減小進氣系統(tǒng)的流動阻力減小進氣系統(tǒng)的流動阻力: : 沿程阻力，局部阻力（節(jié)流阻力）沿程阻力，局部阻力（節(jié)流阻力）； 合理選擇配氣正時。合理選擇配氣正時。 一、減小進氣系統(tǒng)的流動阻力一、減小進氣系統(tǒng)的流動阻力 1.1.進氣門處進氣門處 是整個進氣系統(tǒng)中氣流是整個進氣系統(tǒng)中氣流 通道截面最小，也是氣流阻通道截面最小，也是氣流阻 力最大的地方。力最大的地方。 1 1）保證盡可能大的）保證盡可能大的 氣門通過能力氣門通過能力時面值時面值 時面值表示了氣門的時面值表示了氣門的 通過能力通過能力 fdtvm m 2 2）合理控制進氣馬赫數(shù)）合理

18、控制進氣馬赫數(shù)M M值值小于小于0.50.5 進氣馬赫數(shù)進氣馬赫數(shù)M Ma a是進氣門處是進氣門處 氣體的平均速度氣體的平均速度v vm m與該處與該處 聲速聲速c c的比值的比值。 當當M Ma a 超過一定數(shù)值 超過一定數(shù)值(0.5(0.5左左 右右) )時，時，v v 便急劇下降。 便急劇下降。 限制限制M Ma a值對于高速發(fā)動機值對于高速發(fā)動機 尤為重要。尤為重要。 3 3）氣門直徑和氣門數(shù)）氣門直徑和氣門數(shù) 加大進氣門直加大進氣門直 徑徑擴大氣流通路擴大氣流通路 截面積截面積。 實際中使進氣門實際中使進氣門 直徑大于排氣門直徑直徑大于排氣門直徑 20%20%； 增加氣門數(shù)目：增加氣

19、門數(shù)目： 采用二進二排或三進采用二進二排或三進 二排，但使氣門控制復二排，但使氣門控制復 雜化。雜化。 4 4）氣門升程）氣門升程 適當增大氣門升程，通過改進凸輪型適當增大氣門升程，通過改進凸輪型 線設計實現(xiàn)。線設計實現(xiàn)。 氣門升程氣門升程 最大氣門升程與閥盤最大氣門升程與閥盤 直徑之比直徑之比 L/dL/d取取0.260.260.280.28。 u減少氣門處的流動損失減少氣門處的流動損失改善氣門處流改善氣門處流 體動力性能，如氣門頭部到桿身的過渡形體動力性能，如氣門頭部到桿身的過渡形 狀，氣門和氣門座的銳邊等。狀，氣門和氣門座的銳邊等。 改善配氣機構的措施改善配氣機構的措施 2 2、進氣管和

20、進氣道、進氣管和進氣道 總要求：總要求：保證足夠的流通截面，避免急轉(zhuǎn)彎及截面突變，保證足夠的流通截面，避免急轉(zhuǎn)彎及截面突變， 改善管道表面的光潔度。改善管道表面的光潔度。 表面光潔度表面光潔度 ，流通面積，流通面積 沿程阻力沿程阻力 。 管道截面形狀：管道截面形狀： 在管道截面積相等時，在管道截面積相等時， 矩形阻力矩形阻力D形阻力形阻力圓形阻力；圓形阻力； 汽油機考慮霧化，蒸發(fā)汽油機考慮霧化，蒸發(fā) , ,常選用常選用D D形或矩形截面形或矩形截面進氣管進氣管； 柴油機不存在蒸發(fā)問題，多采用流動阻力小的圓形柴油機不存在蒸發(fā)問題，多采用流動阻力小的圓形截面截面 進氣管。進氣管。 v 進氣道進氣道

21、 轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)彎半徑R R ，表面光潔度，表面光潔度 ，各管口與墊片，各管口與墊片 孔口對中孔口對中流動阻力流動阻力 。 進氣道設計時還要考慮組織進氣渦流。進氣道設計時還要考慮組織進氣渦流。 在發(fā)動機維修裝配過程中，必須保證進氣管在發(fā)動機維修裝配過程中，必須保證進氣管 口、道口及其之間所加的密封墊孔口三者對口、道口及其之間所加的密封墊孔口三者對 齊。齊。 v 幾種不同形式的濾芯：幾種不同形式的濾芯： 3 3、空氣濾清器、空氣濾清器 在保證空氣濾清效果的前提下，盡可能減小阻力。在保證空氣濾清效果的前提下，盡可能減小阻力。 空氣濾清器阻力隨濾芯結構（微孔紙質(zhì)濾芯、鋸空氣濾清器阻力隨濾芯結構（微孔紙質(zhì)

22、濾芯、鋸 末濾芯）不同而不同。末濾芯）不同而不同。 空氣濾清器的作用：空氣濾清器的作用： 阻止灰塵、雜質(zhì)進入氣缸，減少磨損，延長使用阻止灰塵、雜質(zhì)進入氣缸，減少磨損，延長使用 壽命；壽命； 完成進氣消聲；完成進氣消聲； 對于濾芯：對于濾芯： 使用中要定期清洗保養(yǎng)，避免積垢，使阻力增加；使用中要定期清洗保養(yǎng)，避免積垢，使阻力增加； 注意及時更換濾芯（濾芯屬易損件）。注意及時更換濾芯（濾芯屬易損件）。 二、合理選擇配氣正時二、合理選擇配氣正時 1.1.配氣正時配氣正時 進排氣早開遲閉角進排氣早開遲閉角 相對于上下止點的位置。相對于上下止點的位置。 在下止點前排氣在下止點前排氣 排氣提前角排氣提前角

23、3030 8080 ； 在上止點后關閉在上止點后關閉 排氣遲閉角排氣遲閉角1010 3535 ； 在上止點前吸氣在上止點前吸氣 進氣提前角進氣提前角 0 0 4040 ； 在下止點后關閉在下止點后關閉 進氣遲閉角進氣遲閉角4040 8080 ； 四個角度中，進氣遲閉角最重要四個角度中，進氣遲閉角最重要 由于慣性力的限制，進排氣門不能開啟由于慣性力的限制，進排氣門不能開啟 太快，因而必須有太快，因而必須有早開遲閉早開遲閉角度。角度。 對于排氣損失而言，排氣提前角大小是關鍵；對于排氣損失而言，排氣提前角大小是關鍵； 對于進氣而言，進氣遲閉角是關鍵。對于進氣而言，進氣遲閉角是關鍵。 總體而言，總體而

24、言，進氣遲閉角進氣遲閉角最重要。最重要。 故認為：一臺發(fā)動機的進氣遲閉角改變，則其故認為：一臺發(fā)動機的進氣遲閉角改變，則其 配氣正時改變。配氣正時改變。 2. 配氣正時一定，配氣正時一定， 隨隨n n的變化關系的變化關系 圖圖1表明：在表明：在一定時一定時，轉(zhuǎn)速不同，因氣流慣性不轉(zhuǎn)速不同，因氣流慣性不 同，最佳的充氣量不同。同，最佳的充氣量不同。 1 1 2 2 n1 n n1 n2 n 圖圖1 1（一定一定 ） 圖圖2 2 （221 1 ） 圖圖2表明：表明：配氣正時配氣正時改變改變時時，最佳的充氣量對應的，最佳的充氣量對應的 轉(zhuǎn)速亦不同。轉(zhuǎn)速亦不同。 v v v v 3. 配氣正時改變，配

25、氣正時改變， 隨隨n n的變化關系的變化關系 發(fā)動機轉(zhuǎn)速不同，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不同，氣流慣性不同，從有利于進氣氣流慣性不同，從有利于進氣 而言，氣門開閉的延長時間亦不同，而言，氣門開閉的延長時間亦不同，即最有利即最有利 （配氣正時）應不同。（配氣正時）應不同。 隨隨進氣遲閉角進氣遲閉角的變化關系。的變化關系。 v maxv maxv 提問：在不同配氣正時時，隨提問：在不同配氣正時時，隨n n ， 最大充氣值對應的轉(zhuǎn)速將如何變化？最大充氣值對應的轉(zhuǎn)速將如何變化？ 隨隨進氣遲閉角進氣遲閉角 ，最大充氣值對應的轉(zhuǎn)，最大充氣值對應的轉(zhuǎn) 速呈增加趨勢，而最大充氣值呈下降趨速呈增加趨勢，而最大充氣值呈下降趨 勢

26、。勢。 不同進氣遲閉角對充氣效率影響不同進氣遲閉角對充氣效率影響 右圖為兩種不同右圖為兩種不同 進氣遲閉角（進氣遲閉角（=40=40 和和=60=60 ）條件下）條件下 的的 和和 曲線。曲線。 v e P 4.4.確定有利配氣正時的原則確定有利配氣正時的原則 對于在固定轉(zhuǎn)速下工作的發(fā)動機，應以其工對于在固定轉(zhuǎn)速下工作的發(fā)動機，應以其工 作轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時。作轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時。 對于車用發(fā)動機：對于車用發(fā)動機： 轎車：轎車：主要考慮高速性，應按最大功率對主要考慮高速性，應按最大功率對 應的轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時，即按高轉(zhuǎn)應的轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時，即按高轉(zhuǎn) 速選擇速選擇 。

27、 原因：原因：高速發(fā)動機轉(zhuǎn)速高，要獲得好的充高速發(fā)動機轉(zhuǎn)速高，要獲得好的充 氣效率和動力性，故進氣遲閉角應大一些。氣效率和動力性，故進氣遲閉角應大一些。 載重汽車載重汽車： 主要考慮爬坡能力，應按最大扭矩對應的主要考慮爬坡能力，應按最大扭矩對應的 轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時，即按低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速來選擇最佳的配氣正時，即按低轉(zhuǎn)速 選擇選擇。 原因：原因：載重汽車要求有較強的爬坡能力，載重汽車要求有較強的爬坡能力， 因強的爬坡能力與最大扭矩相關，而最大因強的爬坡能力與最大扭矩相關，而最大 扭矩對應的轉(zhuǎn)速較低，要獲得好的充氣效扭矩對應的轉(zhuǎn)速較低，要獲得好的充氣效 率和動力性，故進氣遲閉角應小一些。率和動力性

28、，故進氣遲閉角應小一些。 第四節(jié)第四節(jié) 可變技術可變技術 可變技術可變技術(VVT,Variable Valve Timing)(VVT,Variable Valve Timing) 是發(fā)動機可變氣門正時技術的簡稱。是發(fā)動機可變氣門正時技術的簡稱。 發(fā)動機可變氣門正時技術是近些年來被逐漸應發(fā)動機可變氣門正時技術是近些年來被逐漸應 用于現(xiàn)代轎車上的新技術中的一種，發(fā)動機采用于現(xiàn)代轎車上的新技術中的一種，發(fā)動機采 用可變氣門正時技術可以用可變氣門正時技術可以提高進氣充量，使充提高進氣充量，使充 量系數(shù)增加，發(fā)動機的扭矩和功率可以得到進量系數(shù)增加，發(fā)動機的扭矩和功率可以得到進 一步的提高一步的提高。

29、 一、可變技術一、可變技術 隨使用工況（轉(zhuǎn)速、負荷）變化，使發(fā)動機隨使用工況（轉(zhuǎn)速、負荷）變化，使發(fā)動機 某系統(tǒng)結構參數(shù)可變的技術。某系統(tǒng)結構參數(shù)可變的技術。 為了解決車用發(fā)動機既要滿足高功率化的要為了解決車用發(fā)動機既要滿足高功率化的要 求，又要保證中、低轉(zhuǎn)速，中、小負荷的經(jīng)求，又要保證中、低轉(zhuǎn)速，中、小負荷的經(jīng) 濟性和穩(wěn)定性。濟性和穩(wěn)定性。 主要有可變進氣管長度、可變氣門正時、可主要有可變進氣管長度、可變氣門正時、可 變氣門升程、可變進氣渦流等技術。變氣門升程、可變進氣渦流等技術。 1 1、可變進氣管長度（直徑）、可變進氣管長度（直徑） 對進氣管的要求是：對進氣管的要求是： 在高轉(zhuǎn)速、大功率

30、時，應配裝在高轉(zhuǎn)速、大功率時，應配裝粗、短粗、短 的進氣管。的進氣管。 而在中、低速，最大轉(zhuǎn)矩時，應配裝而在中、低速，最大轉(zhuǎn)矩時，應配裝 細、長細、長的進氣管。的進氣管。 2 2、可變進氣管直徑方案、可變進氣管直徑方案 轉(zhuǎn)換閥諧振腔方案轉(zhuǎn)換閥諧振腔方案 n可變進氣管直徑使所可變進氣管直徑使所 有轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)矩均增加，有轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)矩均增加， 平均可增加平均可增加 8% 8%，最大，最大 轉(zhuǎn)矩可增大轉(zhuǎn)矩可增大12%12%-14% -14% 。 里卡多公司旋轉(zhuǎn)閥方案里卡多公司旋轉(zhuǎn)閥方案 2 2、可變氣門正時、可變氣門正時 四行程發(fā)動機對氣門正時的要求是：四行程發(fā)動機對氣門正時的要求是： 進氣遲閉角與排氣提

31、前角應隨轉(zhuǎn)速的提進氣遲閉角與排氣提前角應隨轉(zhuǎn)速的提 高而加大。高而加大。 怠速時，氣門疊開角要小，隨著轉(zhuǎn)速上怠速時，氣門疊開角要小，隨著轉(zhuǎn)速上 升，氣門疊開角應加大。升，氣門疊開角應加大。 可變氣門正時可變氣門正時進氣持續(xù)期可變進氣持續(xù)期可變 二、可變進排氣管長度技術二、可變進排氣管長度技術 利用動態(tài)效應增加進氣量利用動態(tài)效應增加進氣量 由于進、排氣是間歇進行的，這使得進、排氣管由于進、排氣是間歇進行的，這使得進、排氣管 存在壓力波，在特定的進氣管條件下，可以利用存在壓力波，在特定的進氣管條件下，可以利用 此壓力波來提高進氣門關閉前的進氣壓力，增大此壓力波來提高進氣門關閉前的進氣壓力，增大 充氣效率。充氣效率。 壓力波增壓系統(tǒng)具有結構簡單、慣性小、響應快壓力波增壓系統(tǒng)具有結構簡單、慣性小、響應快 等優(yōu)點，適于頻繁變工況的車用。等優(yōu)點，適于頻繁變工況的車用。 分為分為慣性效應慣性效應與與波動效應波動效應兩類兩類 。 波的動態(tài)機理波的動態(tài)機理 閉口端：壓縮波閉口端：壓縮波 反射反射: : 壓縮波壓縮波同型波；同型波； 膨脹波膨脹波 反射反射: : 膨脹波膨脹波同型波；同型波； 開口端：壓縮波開口端：壓縮波 反射反射: : 膨脹波膨脹波異型波；異型波； 膨脹波膨脹波 反射反射: