汽車配氣機構,為何能提高發動機動力性?

 
樓主   帖子創建時間:  2022-03-11 14:07 回復:0 關注量:277

從理論上理解,四沖程發動機每完成一個工作行程,其曲軸要旋轉180°。但是由于現代發動機的轉速很高,一個行程經歷的時間很短(如上海桑塔納的四沖程發動機,最大功率時的發動機轉速可達5600r/min,一個行程的時間只有0.0054s)。這樣短時間的進氣和排氣過程往往會使發動機充氣不足或者排氣不凈,從而使發動機功率下降。因此,現在發動機都延長進、排氣時間,即氣門的開啟和關閉時刻并不正好是活塞處于上止點和下止點的時刻,而是分別提前或延遲一定的曲軸轉角,以改善進、排氣狀況,從而提高發動機動力性。


配氣相位就是用曲軸轉角表示的進、排氣門的實際開閉時刻以及開啟持續時間,通常用相對于上下止點曲拐位置的曲軸轉角的環形圖來表示,如圖3.1.4所示。


(1)進氣提前角


當排氣行程終了時,活塞到達上止點之前,進氣門已經開啟。從進氣門開啟到活塞運轉到上止點所對應的曲軸轉角,稱為進氣門提前角,用α表示,一般在10°~30°范圍內。


進氣門提前開啟,使得活塞到達上止點開始向下止點移動時,進氣門已有一定的開度,所以可較快獲得較大的進氣通道截面面積,減少進氣阻力,增大進氣量。



(2)進氣延遲角


當進氣行程活塞到達下止點之后,活塞再上行一段距離后進氣門才關閉。活塞到達進氣下止點到進氣門關閉所對應的曲軸轉角,稱為進氣延遲角,用β表示,一般在40°~80°范圍內。


進氣門延遲關閉,是因為活塞到達下止點時,由于進氣吸力的存在,在大氣壓的作用下仍能進氣,在壓縮行程開始階段,活塞上移速度較慢的情況下,利用氣流的慣性和壓力差在進氣延遲角內有利于繼續進氣,從而延長了進氣時間,增加了進氣量。



(3)排氣提前角


在做功行程接近終了時,活塞到達下止點前,排氣門就已經開啟。從排氣門開啟到活塞處于下止點時所對應的曲軸轉角稱為排氣提前角,用γ表示,一般在40°~80°范圍內。


做功行程即將結束即活塞接近下止點時,汽缸內氣體壓力為0.3~0.5MPa,做功作用已經不大,但利用此殘余壓力可使汽缸內的廢氣迅速排出,到活塞下止點時汽缸內只剩余0.11~0.12MPa的壓力,使排氣沖程消耗的功率大為減少。此外,高溫廢氣的早排,可以防止發動機過熱,但不能過大,否則得不償失。


(4)排氣延遲角


在排氣行程活塞到達上止點之后,活塞再下行一段距離后排氣門才關閉。從上止點到排氣門關閉所對應的曲軸轉角稱為排氣延遲角,用δ表示,一般在10°~30°范圍內。



活塞到達排氣上止點時,汽缸內廢氣壓力仍然高于外界大氣壓,加上排氣氣流本身具有慣性,排氣門的延遲關閉,能夠促使廢氣排得更干凈一些。


 
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