增压柴油机进气系统尺寸配合对性能的影响

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华 南 理 工 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
第24卷第9期
1996年9月
Jou rnal of Sou th Ch ina U n iversity of Techno logy
(N atu ral Science)
Vo l . 24 No. 9
Sep tember 1996
增压柴油机进气系统尺寸配合对性能的影响
苏昌光陈旭
(华南理工大学交通学院)
摘要本文根据增压四冲程柴油机进气特点， 假定进气气流为-元不可压缩准稳定的流动，
推导出用无因次参数表示的进气系统部件尺寸配合的简化数学模型。按此方法确定的进气系统尺
寸可提高充气系数而改善柴油机的经济性， 并且已经为6160A 型增压四冲程柴油机的试验所证
实。
关键词增压柴油机; 进气系统; 充气系数; 燃油消耗率
中图资料分类号TK 42118
1进气管与支管(气道)尺寸配合的简化数学模型
111计算假设
增压柴油机的进气总管、进气支管及进气道对发动机的充气系数有很大的影响， 因为充气
系数的变化就直接影响发动机的动力性能与经济性， 在发动机的换气过程中， 由于构成发动机
进气系统的进气管、进气支管及气缸气道结构复杂， 空气在这些部件中的流动呈异常复杂的现
象。为简化计算， 现假设:
(1)气流由进气管经进气支管、进气道的流动为不可压缩的准稳定的-元流动;
(2)进气总管相当于-个稳压器， 其气流参数在发动机运行工况-定时， 气流压力 p s、温
度T s 及密度 Q s 不变， 而且管内各处Q s 均匀。
(3)气流从进气管至进气阀的通道(包括进气支管、进气道， 简称进气支管， 下同)为等截面
通道， 各截面近似认为d v con st， 气道进口气流参数为p
′ s、 T
′ s， 出口参数为p a、 T a。
(4)由假设(1)、(2) ， 忽略进气管的分支及进气管系压力波动引起的各缸进气的差异， 近似
认为各缸均匀进气， 均以相同的进气量经进气支管充入气缸。
112方程
根据发动机换气过程特性， 进气系统结构尺寸直接影响发动机的充气系数G v， 减少进气系
统的阻力就可增大充气系数 G v， 从而改善发动机的性能及经济性。由上面假设， 空气在充气过
程中的压力降(能量损失) $p 由以下两部分组成:
来稿日期: 1995210209
苏昌光， 男， 1940年生， 副教授; 主要研究方面: 内燃机工作过程及增压技术。华南理工大学交通学院， 邮编:
510641。