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减小进气系统阻力方法

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:进气系统的阻力直接影响充量系数。要减小进气管道内的气流阻力,一般采取如下措施。目前,新型发动机已采用了三进二排的五气门结构,其流通能力提高近两倍。对于倾斜布置的气门,随着气门的逐渐开启,其位置向气缸中心运动,因此,其流动阻力相对减小。图2.11进气门形状

减小进气系统阻力方法

进气系统的阻力直接影响充量系数。减少空气滤清器、节气门、进气管道、进气门等部位的气流阻力是提高充量系数的主要措施。

一、空气滤清器部分

(1)加大气流通过截面。

(2)采用高效低阻的滤芯结构和材料。

(3)及时清洁和更换滤芯。

二、节气门部分

除了可以降低节气门和节气门的气流阻力外,还要注意对空气流量计的选择,如热丝式、热膜式流量计的流动阻力就相对小些。

三、进气管道部分

降低进气管道的流动阻力能提高充量系数。要减小进气管道内的气流阻力,一般采取如下措施。

(1)尽量增加管道的截面积。

(2)降低管道内壁的粗糙度

(3)采用圆形管道。

(4)避免急弯,拐弯处利用圆弧过渡。

(5)避免截面积急剧变化,利用圆弧过渡。(www.xing528.com)

(6)利用气道形成扫气涡流

四、进气门部分

在整个进气系统中,进气门处的气体通过面积最小,而且截面变化急剧,因此,此处流动阻力最大。进气门部分是重点研究对象,在此处提高充气效率的有效措施也比较多。

1.增大气门直径

早期的进、排气门是平行布置,一进一排,受气缸直径等因素限制,要加大进气门直径,必然要减小排气门直径,而排气门太小,排气阻力增大,残余废气增加,充量系数也无法提高。进、排气门倾斜布置让进、排气门同时增大成为可能。但倾斜角度太大,又将导致火焰传播距离加长,散热面积变大,对燃烧不利。一般进、排气门轴线夹角在20°~70°时,气体流通能力有明显提高。

2.增加气门数量

增加气门数量能大幅度提高工质流通能力。但是其结构复杂,生产成本较大。目前,新型发动机已采用了三进二排的五气门结构,其流通能力提高近两倍。

3.增加气门升程

增加气门升程可以提高气体的流通能力。在气阀惯性力、摇臂与凸轮之间摩擦力允许的前提下,改变凸轮曲线的函数,让气门快开快闭,增加气门大升程的夹角,从而提高充气效率;多气门结构气门质量更轻,惯性力更小;摇臂与凸轮之间用滚动接触代替滑动接触能大大降低其摩擦力。

4.改善气门处流动阻力

加大气门杆与气门盘的过渡圆弧半径能产生导流作用,降低流动阻力[图2.11(b)],气门的流动阻力就小于图2.11(a)所示的气门流动阻力。气门打开后,如果其边缘离气缸壁或燃烧室壁太近,则将增加流动阻力。对于倾斜布置的气门,随着气门的逐渐开启,其位置向气缸中心运动,因此,其流动阻力相对减小。

图2.11 进气门形状

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