第四章柴油機換氣、機構(gòu)、增壓(1、2節(jié))

第四章柴油機的換氣與增壓換氣過程：排出廢氣、吸入新鮮空氣的工質(zhì)置換過程。（進、排氣過程）一、四沖程柴油機換氣過程廢氣又重新被吸入氣缸二、二沖程柴油機換氣過程自由排氣(B-R);強制排氣和掃氣（R-C）；過后排氣（C-E）。二沖程柴油機換氣的特點：1、換氣時間短。2、進排氣幾乎同時進行。3、空氣耗量大，消耗功多。4、存在沖程損失。三、二沖程柴油機的換氣形式1、簡單橫流2、回流3、半回流4、直流排氣閥—掃氣口排氣口—掃氣口四、二沖程柴油機的換氣形式彎流橫流簡單橫流掃氣口裝有單向閥回流半回流新型橫流簡單半回流掃氣口裝有閥控制排氣口裝有閥控制直流排氣閥——掃氣口式排氣口——掃氣口式橫流回流半回流直流（氣口——氣閥式）直流（氣口——氣口式）四、換氣過程的流通面積角面值：氣閥、氣口流通面積f隨曲軸轉(zhuǎn)角而變化的曲線與橫坐標軸φ所包圍的面積∫fdφ時面值：氣閥、氣口流通面積f隨時間而變化的曲線與橫坐標軸φ所包圍的面積∫fdt轉(zhuǎn)速升高，時面值減小。流道前后壓力差為定值（流速c為常數(shù)），時面值愈大，流量愈大。流量為定值，時面值愈大，所需流速愈小。五、評定換氣過程的質(zhì)量參數(shù)1、充氣（量）系數(shù)ηvG0——為換氣結(jié)束后留在氣缸內(nèi)的新鮮空氣重量；Gs——為在進氣口環(huán)境條件下（對非增壓四沖程柴油機為大氣壓力P0，溫度T0，對于二沖積柴油機為掃氣箱掃氣壓力Ps，溫度Ts;對于增壓柴油機則為中間空氣冷卻器后的公共掃氣箱壓力Pk，溫度Tk）充滿氣缸工作容積Vs的新鮮空氣重量。2、殘余廢氣系數(shù)γrGr——為換氣結(jié)束后留在氣缸內(nèi)的殘余廢氣重量；G0——為換氣結(jié)束后留在氣缸內(nèi)的新鮮空氣重量；3、掃氣效率ηs指掃氣結(jié)束后留在氣缸中的新鮮空氣量G0與氣缸內(nèi)全部氣體量Ga之比。Ga=G0+Grηs越大，掃氣效果越好。一般情況下ηs小于1，在理想情況下，當γr=0時，ηs=1。ηs值最大為1。5、掃氣系數(shù)φs掃氣系數(shù)φs是指整個循環(huán)中流過掃氣口的新鮮空氣量Gk(kg)與換氣過程結(jié)束后，留在氣缸中的新鮮空氣量G0之比。即：

充氣（量）系數(shù)ηv愈高，殘余廢氣系數(shù)γr愈小，掃氣效率ηs愈高，掃氣過量空氣系數(shù)φk愈小，掃氣系數(shù)φs愈小，則換氣質(zhì)量愈高，4、掃氣過量空氣系數(shù)φk表示每一循環(huán)流過掃氣口的新鮮空氣量Gk(kg)與在進氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的理論空氣量Gs(kg)之比。掃氣過量空氣系數(shù)φk一般大于1。第二節(jié)換氣機構(gòu)一、氣閥機構(gòu)工作條件：高溫、撞擊、磨損、腐蝕。材料：耐熱合金鋼。氣閥機構(gòu)由氣閥、閥座、氣閥導管、氣閥彈簧和連接件等組成。1、氣閥閥面與閥座在座面的配合：全接觸式外接觸式內(nèi)接觸式2、閥盤的底面形狀閥盤的底面形狀有平底、凸底和凹底三種常見型式，平底閥盤，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，是一般柴油機最常用的形式。3、不帶閥殼的氣閥機構(gòu)氣閥不用水冷，結(jié)構(gòu)簡單。但當氣閥需修理時，需先拆下缸蓋才能拆下氣閥，一般多用于中小型柴油機上。4、帶閥殼式氣閥機構(gòu)氣閥彈簧的作用是使氣閥復位并壓緊在閥座上，它有內(nèi)、外和左、右旋之分，一般成對安裝，這樣可提高彈簧疲勞強度、避免彈簧發(fā)生共振、防止彈簧斷裂時氣閥落入氣缸，并防止相互插入，若一根彈簧折斷仍可短期使用。結(jié)構(gòu)特點：可使氣缸蓋結(jié)構(gòu)簡單、拆裝、維修氣閥方便、有利于氣閥的冷卻、氣閥機構(gòu)結(jié)構(gòu)較復雜。關(guān)于氣閥導管：承受氣閥側(cè)推力、承擔氣閥散熱、常用材料為鑄鐵或青銅、潤滑要采用柴油機或煤油稀釋的滑油5、旋閥器使氣閥在開、關(guān)過程中緩慢轉(zhuǎn)動1）減少閥面與閥座上的積炭，使磨損減小，貼合嚴密；2）使閥盤均勻地接受熱量和散熱，以改善閥盤的熱應力狀態(tài)，防止局部過熱；3）可以消除閥桿與導管間的積炭，防止閥桿與導管卡住。二、氣閥傳動機構(gòu)1、機械式氣閥傳動機構(gòu)氣閥間隙：在冷態(tài)下，當滾輪落在凸輪基園上時，在搖臂端與氣閥閥桿之間留有間隙。液壓頂桿機構(gòu)：緩和傳動中的沖擊力，減輕撞擊和噪音，也可減小閥桿頂端的磨損，且具有自動調(diào)節(jié)氣閥間隙的能力。2．液壓式氣閥傳動機構(gòu)1.凸輪軸2.凸輪3.頂頭4.頂桿5.套筒6.柱塞7.安全閥8.補油閥9.油管10.緩沖銷11.柱塞12.套筒13.活塞14.氣缸15.卡環(huán)16.彈簧板17.氣閥18.轉(zhuǎn)翼A.補油管B.補油孔C、D。油空間M、N.氣空間空間小、重量輕、總體布置自由，拆裝方便，維修量少，閥桿不受側(cè)推力，撞擊小。采用空氣彈簧裝置后更使嗓音低。但其密封及調(diào)試均較困難。三、凸輪軸及其傳動機構(gòu)1．凸輪軸整體式裝配式小型機大型機

2．傳動機構(gòu)齒輪傳動（四沖程柴油機）鏈條傳動齒輪與鏈條聯(lián)合傳動（稱為二級傳動l）齒輪傳動機構(gòu)曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比為2:1為保證傳動比準確可靠，其凸輪軸的齒輪傳動機構(gòu)都安裝在飛輪端。2）鏈條傳動機構(gòu)曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比為1:1張緊輪（惰輪）：張緊鏈條、帶動調(diào)速器、增加包角。四、換氣機構(gòu)的故障和維護管理氣閥機構(gòu)的常見故障包括：閥面與閥座磨損、閥面與閥座燒損、閥桿卡緊、閥桿和閥頭斷裂、氣閥彈簧斷裂、閥殼產(chǎn)生裂紋。2、氣閥間隙測量與調(diào)整1、氣閥機構(gòu)故障氣閥間隙是指柴油機在冷態(tài)下，機械式氣閥傳動機構(gòu)中的搖臂端與氣閥閥桿之間的間隙。留有此間隙的目的是使柴油機運轉(zhuǎn)時氣閥機構(gòu)受熱后有膨脹的余地，防止氣閥關(guān)閉不嚴而漏氣。當氣閥