定义
发动机进气门关闭后,缸内气体的总质量为ma,由本循环吸入的新鲜充量m1和上一循环残留在缸内的废气mr组成,则残余废气系数定义为:Φr=mr/ma。1
残余废气系数主要是用来比较排量不同的发动机残余废气量的多少,评价发动机换气进行的好坏。
概述内燃机残余废气系数Φr与其压缩比、进气压力、配气正时等有关。汽油机的压缩比低,进气有节流,气门叠开角较小,所以残余废气系数较高,通常在7%~20%之间。柴油机由于压缩比高,气门叠开角大,没有进气节流,所以残余废气系数较小,增压柴油机更低。
通常,残余废气系数和充量系数成对应关系。残气系数越大,充量系数越小;反之亦然。残余废气系数越大,不仅影响发动机的充气效率和泵气损失,而且对燃烧速率、燃烧效率和有害排放物的生成有很大影响。更为严重的是,过高的残余废气系数甚至引起缸内失火。因此残余废气系数对发动机的工作性能有重要的影响,是决定其热功转换效率的关键因素之一。残余废气系数与充气效率成反比,其随负荷变化的关系如图。
产生原因在内燃机排气过程结束后,由于燃烧室和余隙容积的存在,以及不完全排(扫)气,缸内必然残留一定量的废气。1
影响因素内燃机缸内的残余废气系数与其压缩比、进气压力、配气正时等有关。汽油机的压缩比低,进气有节流,气门叠开角较小,所以残余废气系数较高,通常在7%-20%之间。柴油机由于压缩比高,气门叠开角大,没有进气节流,所以残余废气系数小,增压柴油机的更低。2
降低残余废气系数措施降低发动机残余废气系数的措施可以归纳为以下几点:
1)降低进气系统的阻力损失,提高气缸内进气终了压力pa;
2)降低排气系统的阻力损失,以减小缸内残余废气系数;
3)减少高温零件在进气系统中对新鲜充量的加热,降低进气终了温度Ta;
4)合理选择配气相位;
5)充分利用进气管内的动力效应。1