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1、定义： 是指排气过程和进气过程的通称 。 包括从排气门开启直到进气门关闭的整个时期 ; 约占 410 480 曲轴转角 。 换气过程的任务 ： 将缸内废气尽可能排干净 并充入尽量多的新鲜充量 换气过程进行的完善程度是提高发动机动力性的重要因素 。 ？ 第三章 内燃机的换气过程 主要内容： 1、四冲程发动机的换气过程 2、四冲程发动机的充气效率 本章重点： 1、四冲程发动机换气过程的划分与特点； 2、换气过程中的能量损失 3、评价换气过程好坏的指标 充气效率 ； 4、影响充气效率的因素（主要是使用因素）。 第一节 四行程发动机的换气过程 一、换气过程 分五个阶段： 1、 自由排气阶段 2、 强制
2、排气阶段 3、 进排气重叠阶段 4、 进气阶段 5、 惯性进气阶段 二、换气损失 排气损失 四行程发动机的换气损失 w:膨胀损失 x:推出损失 进气损失 y:进气损失 换气损失： x+y+w 泵气损失： x+负功部分） 随着排气提前角的增大 ,膨胀损失增加 ,推出损失减小。 四行程发动机的换气损失 适当的排气提前角应使两者之和最小，即 W+ 第二节 四冲程发动机的充气效率 一 、 充气效率 c 指每循环实际封存在气缸内的新鲜充量 气状态下 （ 充满气缸工作容积的理论充量 c=m1/s 实际进入气缸新鲜充量体积 （ 进气状态 ） 气缸工作容积 实际上 ， c 0=m a= 发动机功率 。 进气系
3、统阻力系数 （ 4）残余废气系数 r r=mr/ 残余废气质量 汽油机低负荷时， r ；排气压力高， r 油机 油机 压柴油机 r c ，而且燃烧恶化 (1) 进气系统 进气系统部件 ？ 减小进气系统阻力 进气终了压力 c 进气门直径大于排气门直径 ， 气门顶部的形状呈流线型 。 （ 2）压缩比 ， r c 。 2、结构因素 （ 3）配气相位 配气相位是进排气门启闭角与曲轴转角的关系 。 适当的配气相位，可获得较高的充气效率。 进气滞后角对 转速 进气滞后角 改变进气滞后角可以改变 c 、扭矩和功率 随转速变化的趋向。图 3气相位是靠？控制的 三、提高充气系数的措施 1、减小进气系统的阻力 （
4、 1）减小空滤器的阻力 采用低阻、高效滤清器，经常保养清洁等。 （ 2）减小进气管、道的阻力 设计合理选择断面，弯少避免突变。使用清除积炭、安装正确、保持畅通。采用直线型进气系统。 选择进气管要综合考虑动力性、经济性和排放性要求。 （ 3）减小进气门的阻力 增大进气门直径 增加进气门数目 增加进气门升程 改善气门头与杆的过渡形状 2、减小排气系统的阻力 使用清除积炭、安装正确、保持畅通。 3、合理进气予热 4、合理配气相位 进气迟闭角 5、采用可变进气系统 可变配气相位 低速，进气滞后角小防止新气倒流 高速，进气滞后角大充分利用气体流动惯性 可变进气管道 低速与小负荷进气管道细而长 高速与大负
5、荷进气管道粗而短 可变进气门 低速与小负荷仅开一个主进气门 高速与大负荷时开几个进气门。 四冲程发动机的充量系数 c随 四行程发动机 充量系数的范围 在实际使用中，如果 进气门间隙过大 ，不仅使气门的时间 使 进气滞后角减小 ，改变充量系数随转速的变化趋向，影响车辆的使用。 进气滞后角对充量系数、 扭矩、功率的影响 自由排气阶段 从排气门打开到气缸压力接近于排气管压力 自由排气阶段 。 缸内压力与排气管压力之比大于临界值 （ ， 排气流动处于超临界状态 ， 废气以当地音速 流量与排气管压力无关 。 临界值 :( /(K+1)(K/(； a = (m/s) （ 当 T=7001100 00700
6、m/s)。 当压差小于 处于亚临界流动状态 ， 与排气门流通面积和压差有关 。 废气的 排出 。 排气门提前开 ， 一般排气提前角设计为 30A。 自由排气在下止点后 10 高速机中，应加大排气提前角。 ？ 如 n 3300r/气提前角 42； 切诺基 ,n 5600r/气提前角 56。 强制排气阶段 从自由排气结束至排气门关闭 强制排气阶段 废气需依靠活塞上行被强制推出。 气缸内压力下降到接近排气管内压力 （高出 10，压力差很小； 整个排气过程中持续的时间最长； 排出的废气量少于自由排气阶段排出的废气量。 进排气重叠阶段 进排气门同时打开的现象 进排气重叠阶段 ， 也称气门叠开或扫气阶段
7、清除残余废气 ， 增加进气 利用排气惯性和扫气 。 排气门迟后关闭 ， 进气门提前开启 进气管 、 气缸 、排气管三者相通 。 一般：排气滞后角为 10 35 气提前角为 10 40 非增压进排气门重叠角一般为 20。 增压柴油机，需较大的气门重叠角，一般 80 ？ 进气阶段 从排气门关闭至活塞到达下止点 进气阶段 大量新鲜气体被吸入气缸，为 主进气阶段 。 由于进气系统的阻力，进气阶段气缸内的压力低于大气压力。 由于受排气管、缸内残余废气的加热，进气温度高于大气温度。 惯性进气阶段 从活塞下止点到进气门关闭 惯性进气阶段 进气门滞后关闭，利用气流的惯性进气。 转速越高 ， 活塞平均速度和进气
8、流速越大 ， 进气气流动能越大 ， 故高速内燃机进气滞后角较大 。 进气滞后角 一般为 40 70 从活塞行至下止点到进气门完全关闭时的曲轴转角 ， 称为 进气滞后角 。 气缸内压力和排气管内压力以及进、排气流通截面积随曲轴转角的变化关系 1、排气损失 由于排气门提前开启 ， 造成循环功的损失 w（ 膨胀损失或自由排气损失 ） ；和活塞将废气推出的损失 x（ 推出损失或强制排气损失 ） 。 2、进气损失 由于进气系统存在阻力 ,造成循环功的损失。 实际示功图中 ,把图 3 x+部分称为泵气损失 ,归入机械损失中 ；而把图 3w、 到指示热效率中 考虑。 复习思考题 1、换气过程分为哪几个阶段？ 2、换气损失包括哪些？排气提前角对换气损失有何影响？ 3、什么是充气系数？当发动机的转速、负荷、大气压力变化时， 4、在配气相位中对 其变化时 c
