发动机原理中的充量与残余废气系数

充量即充气量，它表示充入发动机气缸内新气的质量，常用每循环充量和单位时间充量来表示。

1.每循环充量

每循环充量是指发动机在每一个循环的进气过程中，实际进入气缸的新气（空气或可燃混合气）的质量，即循环实际充量，用Δm表示。

由于排气系统存在阻力，因此当排气门关闭时，气缸内尚有一部分残余废气存在，若所占气缸容积为Vr，压力为pr，温度为Tr，则残余废气的质量为

式中：ρr——残余废气密度；

R——气体常数。

在准备进气阶段，由于气门开度很小，气缸内残余废气压力又高于大气压力，因此新气不能立即进入气缸。只有到正常进气阶段，新气才能进入气缸，直到活塞达下止点后进气门关闭为止，此阶段进入气缸的新气量即为循环充量。

在进气终了时，气缸内气体所占比体积为Va、压力为pa、温度为Ta，气缸内气体的总质量为

则充入气缸的新气质量为(www.xing528.com)

为了衡量残余废气量的多少，引入残余废气系数的概念。残余废气系数是指每循环残留在气缸内的废气质量Δmr与新气质量Δm之比，用φr表示，即

于是，气缸内气体总质量可表示为

气缸内新鲜气体的质量可表示为

2.单位时间充量

单位时间充量指每小时进入气缸的新鲜气体的质量，用Δmh表示，即

式中：n——发动机转速，r/min；

i——气缸数。

如果每循环充量Δm保持不变，则随着发动机转速增加，单位时间充量Δmh会直线增加，发动机功率也会不断增加。但是，当发动机转速增加时，每循环充量不可避免地要降低，以至于单位时间充量的增加逐渐缓慢。