《船舶柴油机》第4章换气与增压.ppt

:柴油机的换气过程换气过程:从排气过程,扫气过程到进气终止的整个气体更换过程。叫做~作用:更换工质,为下一工作循环提供必要的条件重要性:影响柴油机动力性,经济性,可靠性和排放特性四冲程机----气阀换气,气阀开度由配气凸轮线形决定,其流通截面是变化的二冲程机----气口换气,气口开度由活塞的运动决定,其流通截面也是变化的角面值----流通面积曲线对曲柄转角的积分值。角面值是恒定不变的时面值----流通面积曲线对时间的积分值。时面值随着柴油机转速的变化而变化。换气过程气体流量与时面值密切相关,当流道前后压力差为定值时,时面值越大流量越大影响因素----柴油机工作中,气口,气阀结炭;脏污;开度不足等都会引起时面值减小,导致气阀,气口流通能力不足,气缸换气不良,:,缸内压力远高于排气管内压力,废气以当地音速流过排气阀其流量只取决于气缸内气体的状态和排气阀最小的气体流通截面,与排气管内气体状态无关。,气缸内压力迅速下降,排气管内压力很快上升,废气以亚音速排出。其流量取决于气缸内外压力差根据缸内压力与排气背压之比是否大于临界值,将自由排气阶段可分为:超临界阶段亚临界阶段自由排气阶段一般在下死点后10~30°:自由排气结束到排气阀关闭(缸内压力略高于排气管内压力):本阶段之初利用气阀重叠角可实现燃烧室扫气(只有增压四冲程柴油机才可以实现燃烧室扫气)然后随活塞下行进气。(合适的气阀重叠角有利于换气)(B-R):从排气口(阀)开启点B到缸内压力与扫气压力Pk相等的点R为止的这一阶段,称为~在此阶段根据缸内压力与排气管内压力之比是否超临界值,可分为:(R-C)(C-E)从扫气口关闭的C点到排气口关闭的E点为止。影响换气过程质量的主要因素:﹙口﹚﹙口﹚(二冲程机只120~150度曲柄转角,四冲程机占450°以上曲柄转角),用新鲜空气驱赶废气,新鲜空气与废气易混合,,,使气缸有效工作容积减小,(通常用行程失效系数来表示)=Go/Gs定义:进气过程结束时,实际进入气缸的新鲜空气量与进气管状态下,充满气缸工作容积Vs理论新鲜空气量的比值。此值一般情况下小于1;:柴油机构造:进,排气道形状;表面状况;流通截面大小;柴油机冲程及S/D。若S/D=常数,则随着S,D的增加,导致F/V下降,新鲜空气进入气缸与缸壁的热交换减少,充气系数提高若Vs一定时,随着S/D增加时,增加S或减小D,导致F/V上升,则充气系数下降,这对长行程柴油机不利运转工况------转速,负荷,冷却水温转速对充气系数影响极大,一般有一个使充气系数最大的最佳转速。转速过高或过低均会造成充气系数下降。负荷增加后,供油量增加,使缸壁温度上升,导致充气系数下降冷却水温上升,燃烧室壁温增加,导致充气系数下降管理水平:进,排气道污染;进气滤器阻塞;气阀,气口表面积炭;空冷器变脏海水温度升高,冷却水流量不足,=Gr/Go定义:换气过程结束时,=Go/Ga=Go/(Go+Gr)=1/(1+γr)<1换气过程结束时,=Gk/Gs>1(给气比)每一循环流过扫气口的新鲜空气量与在进气管状态下充满气缸工作容积的理论空气量之比值。=Gk/Go>1指整个工作循环中,流过扫气口的新鲜空气量与换气过程结束后,留在气缸中的新鲜空气量的比值。~,换气质量越高,扫气效率就越高;残余废气系数小,四冲程柴油机------充气系数,残余废气系数评价换气质量二冲程柴油机------充气系数,扫气效率,残余废气系数评价换气质量扫气过量空气系数-----用于评价扫气过程所消耗的新鲜空气量第二节柴油机的换气机构组成:气阀机构、气阀传动机构、凸轮及凸轮轴凸轮轴传动机构。四冲程机曲轴与凸轮轴之间转速比为2:1。二冲程机为1:,防止装错在传动齿轮上打有互相啮合的