内燃机缸内的气体流动2页.doc

第一节 内燃机缸内的气体流动1. 怎样利用进气涡流或滚流来实现点燃式内燃机（如汽油机）的层燃和稀燃的？答：进气涡流是在进气过程形成的绕气缸轴线有组织气流运动，稀燃会降低火焰传播速度，进气涡流可以增加火焰传播速率，有利于混合气体的快速燃烧滚流是在进气过程中形成的绕气缸轴线垂直线旋转的有组织的空气旋流，当活塞接近于上止点，大尺度的滚流将破裂成众多小尺度的涡，使湍流强度和湍流动能增加，有利于提高火焰传播速率，有效解决了稀燃和层燃火焰传播速度低的问题2. 在气道稳流试验台上，测量涡流强度和流动阻力的工作原理是什么，又是如何实现的？答：评定涡流强度时，采用叶片风速仪测量模拟气缸内涡流的转速或用角动量矩直接测出涡流的角动量涡流比 气体流量用流量计测定，测量方法一般用定压差法，在不同的气门升程下测量叶片的转速和气体流量流量系数 用无量纲流量系数评价不同气门升程下的气道的阻力特性或流动能力用无量纲涡流数评价不同气门升程下气道形成涡流的能力3. 为什么说缸内气体流动对混合气的形成和燃烧过程起决定性影响？答：在内燃机整个工作循环中，缸内气体充量始终进行着极其复杂而又强烈瞬变的湍流流动这种湍流运动决定了各种量在缸内的输运及其空间分布，它对可燃混和气形成、火焰传播、燃烧品质、缸壁传热及污染物形成等都具有直接的、本质的影响。

组织良好的缸内空气流动可以提高汽油机的火焰传播速率、降低燃烧循环变动、适应稀燃和层燃；同样可以提高柴油机的燃油空气混合速率，提高燃烧速率，促进燃烧过程中空气与未燃燃料的混合（热混合），因此，缸内气体流动对混合气的形成和燃烧起决定性影响4. 分析进气涡流产生的三种方法各自的优缺点？答：1）带导气屏进气门：强制空气从导气屏的前面流出，依靠气缸壁面约束，产生旋转气流优点：制造与调试方便缺点：流动阻力增大，充量系数下降；气门机构复杂，制造成本增大；气门盘变形大，易磨损2)切向气道：在气门座前强烈收缩，使气流切向进入缸内优点：结构简单，进气涡流较小时流动阻力不大缺点：进气涡流较大时，气门口速度不均，流动阻力迅速增加3）螺旋气道：气门腔成螺旋形状，气流形成一定强度的旋转优点：流动阻力小，能形成不同强度进气涡流，适于高涡流内燃机缺点：结构尺寸及加工精度要求较高，且涡流与流量难于兼顾5. 在汽油机和柴油机中是如何利用挤流与逆挤流来加快混合气的形成和快速燃烧的？答：挤流是在压缩期活塞表面的某一部分和缸盖之间挤压气体，产生径向或横向气流运动汽油机可利用较强的挤流运动，以增强燃烧室内的湍流强度，促进混合气的形成，有效促进混合气快速燃烧。

当活塞下行时，燃烧室中的气体向外流到环形空间，产生膨胀流动，称为逆挤流柴油机可利用逆挤流有助于将燃烧室内的混合气流出，使其进一步和气缸内的空气混合燃烧，有效改善了燃烧情况6. 何为热力混合作用？答：在旋转气流中火焰向燃烧室中心运动，又将中心部分的新鲜空气挤向外壁，促进空气与未燃燃料混合的作用称为热力混合作用。