柴油机的换气与增压

第四章柴油机的换气与增压第一节换气过程及换气质量评定参数换气过程：排废气充新气的过程过程好坏的标志：废气排出干净否；新气充入多少；空气耗量一、四冲程柴油机的换气过程二、二冲程柴油机的换气三、评定换气过程质量的参数一、四冲程柴油机的换气过程四个阶段：自由排气强制排气气阀重叠进气fdtfdt瞬时时面值（角面值）——过程时面值（角面值）——气阀与气口的角面值和时面值表示气口和气阀流通能力的指标影响因素（设计制造、使用管理转速定时？）fdfd二、二冲程柴油机的换气三个阶段：自由排气阶段(B-R）强制排气与扫气（R-C）过后排气（C-E）二冲程柴油机换气的特点1、换气时间少2、缸内残留废气多3、换气过程耗功多4、气缸容积不能充分利用1残余废气系数换气过程结束时，缸内残存的废气量Gr与充入气缸的新鲜空气量G0之比，即r＝Ｇr／Ｇ０用废气排除的干净程度来表示换气完善程度。三、评定换气过程质量的参数2充量系数(充气效率)c•每循环进入气缸实际充气量G0与在进气状态p0、T0(ps、Ts，或pk、Tk）下充满气缸工作容积Vs的理论充气量Gs的比值。c＝G0/GsraaTTppc11100通常，充量系数均小于1。但在理想状态下，则充量系数可能大于1。重要的表征换气过程完善程度的参数影响充量系数c的因素：•转速、负荷、增压程度、冷却情况、换气系统的清洁程度等扫气效率ηs、扫气系数φs、给气比β扫气效率：换气过程结束后，气缸内的新鲜空气量G0与气缸内全部气体量Ga之比raGGs110给气比：每循环通过扫气口的新鲜空气量Gk与在进气状态下(ps、Ts)充满气缸工作容积Vs的理论空气量Gs之比β＝Gk/Gs1.0～1.3扫气系数：在一个循环中通过扫气口的全部扫气空气量Gk与换气过程结束后留在气缸中的新鲜空气量G0之比φs＝Ｇk/Ｇ０1.4～2.0C4第二节换气机构保证柴油机按规定顺序和时刻完成进、排气过程的机构一、气阀机构二、气阀传动机构三、凸轮轴及传动机构四、换气机构的故障和管理气阀机构组成•不带阀壳：•带阀壳壳工作条件：高温、高压的作用排气阀：阀盘650℃～800℃进气阀：阀盘450℃～500℃撞击、磨损、腐蚀一、气阀机构气阀弹簧气阀导管阀面与阀座配合全接触式阀面与座面锥角相等；接触面大、耐磨、传热好，但易结炭，敲击产生麻点,阀线宽度一般为1.5mm～2.5mm外接触式阀面锥角小于座面锥角0.5°～１°。接触面小，密封性好，多用在强载中速机中内接触式阀面锥角大于座面锥角0.2°～0.5°接触面小，密封性好。接触面因离燃烧室远些，温度低，钒、钠的腐蚀小。用在长行程低速柴油机中通常锥角α为30°或45°。工艺阀杆：氮化、镀铬、滚压、抛光阀座：钻孔水冷，空气槽。材料：耐热合金钢，堆焊钴基硬质合金(stellite)旋阀器旋阀器：使排气阀在开关过程中慢慢转动–减少阀面与阀座上的积炭，使磨损减小；–使阀盘均匀受热，以改善阀盘的热应力状态；–消除阀杆与导管之间的积炭，防止卡住。旋阀器的类型旋转帽式、推进器式、棘轮式、杠杆式多种。1机械式气阀传动机构•气阀间隙在柴油机冷态时，气阀机构和气阀传动机构之间的间隙，二、气阀传动机构作用:留有热障余地，保证气阀关闭•组成：滚轮、顶头、顶杆、调节螺栓、摇臂、摇臂轴、摇臂支座等旋壳2、液压式气阀传动机构缺点:调试困难与密封困难结构工作原理优点：尺寸小、重量轻、利于布置、气阀不承受侧推力、噪音小、拆装方便1凸轮轴作用三、凸轮轴及传动机构有整体式和装配式一根轴或两根轴2凸轮轴传动机构1)齿轮传动•主、从动齿轮的传动速比–四冲程为2∶1–二冲程为1∶1•主动轮、从动轮和中间齿轮•凸轮轴传动机构都装在飞轮端•啮合记号2)特点:–装置结构简单、避免齿间间隙累积误差–对于轴线误差不敏感。–可驱动往复惯性力矩平衡装置–润滑不如齿轮传动装置，磨损快，易松弛张紧:张紧轮可位于紧边或松边。张紧链条时要边盘车边张紧。链条、链轮磨损后，链条会松弛，再度张紧时，定时会发生变化。若链条长度增加1.5%时，需换新组成：主动链轮、从动链轮、链条、链条导轨、中间轮、链条张紧装置等。四、换气机构的故障和管理1.气阀机构的故障(1)阀面和阀座磨损和腐蚀(2)阀面与阀座烧损(3)阀杆卡紧(4)阀杆和阀头断裂(5)气阀弹簧断裂(6)阀壳产生裂纹2.气阀间隙测量和调整，气阀定时检查(2)气阀定时的检查气阀间隙调整后进行用千分表表针刚移动或刚回到原位是对应开启或关闭飞轮上读取刻度(1)气阀间隙测量和调整用厚薄规、冷态、凸轮落于基圆时测量3.气阀和阀座的研磨与更换轻微磨损、损伤可用研磨砂对研，研磨后阀面上应研出暗色连续等宽度阀线。磨损、损伤严重时小型机用绞刀和磨床绞削阀座和磨阀，然后对研大型机用专用磨床磨削再对研无法修复磨损过大的气阀应换新。