第四章 内燃机的换气过程 内燃机的换气过程是内燃机排出本循环的已燃气体和为下一循环吸入新鲜充量(空气或可燃混合气)的进排气过程，它是工作循环得以周而复始不断进行的保证。对四冲程内燃机而言，换气过程是指从排气门开启到进气门关闭的整个过程。对大部分二冲程内燃机而言，换气过程即为从排气口打开到关闭的整个过程。在内燃机换气过程中，有时为了控制内燃机的NOx有害排放，还需要进行排气再循环(可分为外部 ECR和内部 EGR)。内燃机采用增压技术可以提高进气密度，从而提高发动机的功率，并改善经济性和排放[1]。内燃机的性能很大程度上依赖其换气过程，为提高动力性和经济性指标，需要研究减少进排气流动阻力损失和提高充量系数的措施及方法，以及如何为燃烧提供一个合适的缸内气体流场，并保证多缸机的各缸均匀性等。 第一节 四冲程内燃机的换气过程 图4-1所示是四冲程内燃机换气过程的示意图，其中图4-1a为内燃机的配气相位与换气过程 p-V示功图。排气门在下止点前1点开启，由于缸内压力高，燃气快速流出，缸内压力随即迅速下降。在进排气上止点前，进气门在 3点打开，此时，排气门尚未关闭，出现一段时间的气门叠开期，排气门在上止点后2点关闭。进气门打开初期，由于进气道与缸内压差小，进气流量小，随着活塞运动的加快，造成了缸内较大的真空度，使得中后期的进气速度提高，最后进气门在下止点后4点关闭。进排气门迟闭角的设计，同它们提前开启一样，是为了增加进排气过程的时面值或角面值，利用气体流动的惯性，增加进气充量或废气的排出量。四冲程内燃机的换气过程可分为排气、气门叠开、进气三个阶段，图4-1b表示了进排气门的升程和气缸压力随曲轴转角的变化情况。 图 4-1 四冲程内燃机换气过程的示意图 a)配气相位与低压 p-V示功图 b)气门升程与 p-示功图 IVO一进气门开启角 IVC一进气门关闭角 EVO一排气门开启角 EVC一排气门关闭年 Vc一余隙容积 Vs一气缸工作容积 一、排气过程 由于受配气机构及其运动规律的限制，排气门不可能瞬时完全打开，气门开启有一个过程，其流通 截面只能逐渐增加到最大；在排气门开启的最初一段时间内，排气流通截面积很小，废气排出的流量小。如果排气门刚好在膨胀行程的下止点才开始打开，气门升程 小，排气流通截面积小，排气不畅，气缸压力下降迟缓，活塞在向上止点运动强制排气时，将大大增加排气冲程的活塞推出功。所以内燃机的爿汽门都在膨胀行程到 达下止点前的某...
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