1、发动机分别怠速、低负荷、中高负荷三种工况下,吸气冲程吸入的空气量是否相同?
为简化分析,我们下面讨论最简单的进气装置,不含惯性进气和增压进气
发动机活塞下行时候,进气门打开,气流在真空负压的作用下开始加速流入气缸(气缸内的压力减小,气缸外的压力为大气压,缸外的压力比缸内的压力大),气流的速度由0开始增加(最大只能达到音速),一直到活塞开始上行,假设此时进气门关闭(通常进气门会滞后关闭),此时进气过程结束。我们可以想象一下,由于气体具有惯性,当它由静止开始加速流入气缸,需要一段加速时间,假定气流速度都没有达到音速(进气的极限速度),缸内的压力仍低于缸外的压力(大气压),发动机转速高时加速时间短,发动机转速低时加速时间长,似乎加速时间长的进气量要大些,但是两种转速情况下的进气加速度不一样(转速高时平均进气加速度要高),很难判断是那种工况下的总进气量更大些。
再者现代发动机为了追求性能,大多使用了惯性进气技术(进气门滞后关闭的一段时间内,排气门仍未关闭,此时所进入的混合气将有一部分流入排气管,排气消声器内部由于排气压力变化而产生压力波,压力波在谐振腔内来回反射,波峰所到之处压力增加,进入消声器的混合气在反射的压力波作用下,被重新反灌入燃烧室,灌完之后排气门关闭,混合气就留在燃烧室了)和涡轮增压技术,显然这两种技术都能增加总进气量,但这两种辅助进气技术只在某些转速范围段才能发挥作用。
因此很难说那种转速范围段进气量最多。
2、如果吸入的空气量不相同,肯定是低负荷工况下吸入的空气量少、高负荷工况下吸入的空气量多,那么经压缩后,低负荷工况下气缸压力小,如何保证能够被点燃?
我们平常说的气缸压力是否指节气门全开大负荷时的气缸压力?
气缸压力通常是指在节气门全开,怠速负荷是缸内的压力(实际测量的时候并不起动发动机,节气门全开,将火花塞拆掉,将缸压表的压头压在火花塞安装座上,使用电瓶驱动起动电机,模拟点火,缸压表上的示值就是气缸压力)
3、如果吸入的空气量相同,那么经压缩后各工况气缸压力肯定相同,做功的能量也相同,那么转速应趋于一致,这显然又是错误的。
做功的能力相同,但是能量输出的速度不一样(功率不同),负荷不一样,输出的扭矩也不同
可以从下面的公式看出来能量、功率、转速、扭矩的关系
Q=P.t(Q 能量 P 功率 t 时间)
P=w.M(P 功率 w 转速 M 扭矩)