發(fā)動機的換氣過程課件

發(fā)動機的換氣過程課件2023-2026ONEKEEPVIEWREPORTING目錄CATALOGUE發(fā)動機換氣過程簡介發(fā)動機的進氣過程發(fā)動機的壓縮過程發(fā)動機的燃燒過程發(fā)動機的排氣過程發(fā)動機換氣過程的優(yōu)化與改進建議發(fā)動機換氣過程簡介PART01換氣過程是指發(fā)動機在進氣、壓縮、做功和排氣過程中，將空氣或混合氣吸入氣缸，并將燃燒后產(chǎn)生的廢氣從氣缸內(nèi)排出的過程。換氣過程的順暢與否直接影響到發(fā)動機的性能和效率，如果換氣受阻，會導(dǎo)致發(fā)動機功率下降、燃油經(jīng)濟性變差、排放增加等問題。換氣過程的定義與重要性重要性定義自然吸氣發(fā)動機依靠活塞下行產(chǎn)生的負壓吸入空氣，不需經(jīng)過增壓器，換氣過程相對簡單。自然吸氣渦輪增壓發(fā)動機通過渦輪增壓器提高進氣壓力，以增加進氣量，換氣過程中需要克服增壓帶來的阻力。渦輪增壓機械增壓發(fā)動機通過機械方式提高進氣壓力，通常在低轉(zhuǎn)速下提供較好的動力響應(yīng)，但高速時可能產(chǎn)生較大的噪聲和阻力。機械增壓換氣過程的分類換氣過程的原理在進氣沖程中，活塞下行，進氣門打開，空氣或混合氣進入氣缸。在壓縮沖程中，活塞上行，進氣門和排氣門關(guān)閉，空氣或混合氣被壓縮。在點火做功沖程中，火花塞點燃壓縮的混合氣，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動活塞下行。在排氣沖程中，活塞上行，排氣門打開，廢氣被排出氣缸。進氣過程壓縮過程做功過程排氣過程發(fā)動機的進氣過程PART02進氣門在活塞到達下止點前開始開啟，以充分利用進氣慣性增加進氣量。進氣門開啟時刻進氣門在活塞到達上止點后關(guān)閉，確保足夠的氣體在缸內(nèi)壓縮。進氣門關(guān)閉時刻進氣門開啟與關(guān)閉時刻根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度調(diào)節(jié)進氣歧管溫度，以改善發(fā)動機冷啟動性能。溫度調(diào)節(jié)閥在發(fā)動機達到正常工作溫度時，將熱空氣引入進氣歧管，提高發(fā)動機性能。熱空氣旁通閥進氣歧管的溫度控制節(jié)氣門通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度來控制進氣歧管壓力，以滿足發(fā)動機不同工況下的需求。真空度調(diào)節(jié)器根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)進氣歧管真空度，以改善發(fā)動機性能。進氣歧管的壓力控制空氣濾清器過濾進入進氣歧管的空氣，減少雜質(zhì)和灰塵對發(fā)動機的損害。流量計測量進入進氣歧管的空氣流量，為發(fā)動機控制系統(tǒng)提供重要參數(shù)。進氣歧管的流量控制發(fā)動機的壓縮過程PART03壓縮過程是指將空氣或混合氣壓縮，使其體積減小，壓力和溫度升高的過程。在四沖程發(fā)動機中，壓縮過程通常在活塞從下止點向上止點運動的過程中完成。壓縮過程中，活塞向上運動，使氣缸內(nèi)的氣體受到壓縮，壓力和溫度逐漸升高。壓縮過程的原理壓縮比是指氣缸內(nèi)被壓縮氣體的最大容積與氣缸內(nèi)活塞處于上止點時容積的比值。壓縮比的大小對發(fā)動機的性能和效率有很大的影響。壓縮比過小會導(dǎo)致發(fā)動機功率不足，過大則可能導(dǎo)致爆燃和不正常燃燒。壓縮比的計算03氣缸的密封性氣缸的密封性越好，壓縮時氣體的泄漏越少，壓縮壓力和溫度就越高。01進入氣缸的空氣量進入氣缸的空氣量越多，壓縮時所需要做的功就越多，溫度和壓力也就越高。02發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，活塞運動越快，壓縮過程的時間就越短，溫度和壓力的升高也就越有限。壓縮過程的影響因素發(fā)動機的燃燒過程PART04123燃燒是燃料與氧氣之間的高溫化學(xué)反應(yīng)，釋放出能量。燃燒反應(yīng)包括進氣、壓縮、點火、燃燒和排氣五個階段。燃燒過程以汽油為例，其化學(xué)反應(yīng)式為CnHm+(n+m/4)O2→nCO2+m/2H2O?；瘜W(xué)反應(yīng)式燃燒過程的原理為了促進混合氣均勻分布和火焰?zhèn)鞑ィ紵彝ǔＴO(shè)計成渦流形狀。形狀設(shè)計材料選擇緊湊性燃燒室的內(nèi)壁材料應(yīng)耐高溫、耐腐蝕，以提高使用壽命。為了提高發(fā)動機的緊湊性，現(xiàn)代發(fā)動機的燃燒室設(shè)計趨向于小型化。030201燃燒室的設(shè)計混合氣的濃度和均勻性直接影響燃燒效率，過濃或過稀的混合氣都會降低燃燒效率?；旌蠚赓|(zhì)量點火時間過早或過晚都會影響混合氣的燃燒效果，進而影響燃燒效率。點火時間壓縮比的高低對混合氣的壓縮程度和點火性能有直接影響，進而影響燃燒效率。壓縮比燃燒效率的影響因素發(fā)動機的排氣過程PART05排氣門開啟與關(guān)閉時刻排氣門開啟時刻隨著活塞到達上止點，氣缸內(nèi)的壓力達到最高點，此時排氣門開啟，廢氣開始排出。排氣門關(guān)閉時刻隨著活塞下行，氣缸內(nèi)壓力降低，當(dāng)壓力低于排氣門內(nèi)外壓力差時，排氣門關(guān)閉。消音器設(shè)計在排氣管中加入消音器，減少發(fā)動機噪音，提高乘坐舒適性。催化轉(zhuǎn)化器在排氣管中加入催化轉(zhuǎn)化器，降低廢氣中的有害物質(zhì)含量，滿足環(huán)保要求。排氣管長度與直徑根據(jù)發(fā)動機性能和車型需求，合理設(shè)計排氣管長度和直徑，以優(yōu)化排氣效果。排氣管的設(shè)計與優(yōu)化EGR閥的控制EGR閥根據(jù)發(fā)動機工況和ECU指令，控制進入進氣歧管的廢氣量。廢氣的再循環(huán)部分廢氣在進氣歧管中被吸入氣缸，與新鮮空氣混合后再次燃燒，降低燃燒溫度，減少氮氧化物的生成。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）的工作原理發(fā)動機換氣過程的優(yōu)化與改進建議PART06使用高性能空氣濾清器減少進氣系統(tǒng)阻力，提高進氣純凈度。合理調(diào)整點火和噴油正時確保發(fā)動機在最佳時刻吸入新鮮空氣。優(yōu)化進氣道設(shè)計減少進氣阻力，提高進氣流量和壓力。提高進氣效率的措施優(yōu)化活塞和氣缸壁設(shè)計減少摩擦和泄露，提高壓縮效率。使用高壓縮比活塞材料提高壓縮比，增加燃燒效率。定期檢查和調(diào)整氣門間隙確保氣門關(guān)閉嚴密，減少氣體泄露。提高壓縮效率的措施精確控制燃油噴射量和時間，提高燃油與空氣混合效果。使用高性能燃油噴射系統(tǒng)提高點