柴油發(fā)電機從開始排氣、掃氣到進氣結(jié)束的整個氣體更換過程稱為換氣過程。換氣過程進行完善，壓縮過程開始時殘留廢氣量少，存留在汽缸中的新鮮空氣量多，就為燃油的完全、及時燃燒創(chuàng)造了良好條件。燃油完全而及時的燃燒，不但使柴油發(fā)電機發(fā)出更大功率，提高其動力性，使柴油發(fā)電機有高的熱效率，提高其經(jīng)濟性；而且，完全的燃燒還意味著積炭減少，改善排氣的污染，及時的燃燒還意味著較低的循環(huán)平均溫度，從而提高柴油發(fā)電機的可靠性。因此，換氣質(zhì)量的好壞是柴油發(fā)電機工作優(yōu)劣的先決條件。
1.四沖程柴油發(fā)電機的換氣過程
根據(jù)氣體流動的特點，可把換氣過程分為幾個階段來討論：
（l)自由排氣階段當(dāng)排氣閥開啟時，汽缸壓力遠高于排氣管壓力，排氣管壓力與汽缸壓力之比小于臨界值，氣體流動為超臨界流動，汽缸內(nèi)廢氣在超臨界壓比作用下以當(dāng)?shù)匾羲倭鬟^排氣閥最小截面處，汽缸壓力迅速下降，排氣管壓力上升。當(dāng)排氣管壓力與汽缸壓力比大于臨界壓比時，氣體流動轉(zhuǎn)人亞音速流動階段。到某一時刻，汽缸壓力接近于排氣管壓力，自由排氣階段即告結(jié)束。
（2）強制排氣階段活塞上行將汽缸內(nèi)的廢氣強制推擠入排氣管的階段，即為強制排氣階段。由于排氣閥延遲關(guān)閉，此階段末尾可利用排氣管中廢氣的流動慣性把汽缸內(nèi)的廢氣繼續(xù)吸出。
（3）進氣過程進氣閥提前開啟，汽缸中廢氣壓力低于進氣管進氣壓力時開始進氣。進氣流具有一定慣性。進氣閥滯后關(guān)閉可使氣柱的動能轉(zhuǎn)化為壓力能，使進氣終了時汽缸壓力接近或略高于進氣管壓力。
（4）氣閥疊開和燃燒室掃氣過程在氣閥疊開期間，進氣管、燃燒室和排氣管連通起來，當(dāng)進氣管中壓力比排氣管內(nèi)壓力高時，新鮮空氣進入汽缸，驅(qū)趕殘留在燃燒室中的廢氣并一起進入排氣管。這既有利于清掃殘余廢氣，增加新鮮空氣量，也有利于降低燃燒室部件冷卻液難以冷卻到的高溫壁面的溫度。但是應(yīng)該指出，氣閥疊開角并不是大的就好，因為進氣閥開啟過早，會造成廢氣倒沖入進氣管；排氣閥關(guān)閉過遲，過量的掃氣空氣會降低渦輪前的排氣溫度，減少增壓器渦輪獲得的可用能。
在換氣過程中，新鮮空氣與廢氣是不相摻混的。因此，四沖程柴油發(fā)電機的換氣質(zhì)量較高。
2．二沖程柴油發(fā)電機的換氣過程可把換氣過程分成三個主要階段。
第一階段：自由排氣階段
第二階段：強制排氣和掃氣階段
第三階段：過后排氣階段
二沖程柴油發(fā)電機換氣的持續(xù)時間為120°～150°曲軸轉(zhuǎn)角，而四沖程柴油發(fā)電機實現(xiàn)換氣過程所占的時間則相當(dāng)于400°～500°曲軸轉(zhuǎn)角。如果轉(zhuǎn)速相同，則二沖程柴油發(fā)電機的換氣時間只有四沖程柴油發(fā)電機的大約1／3。因此二沖程柴油發(fā)電機進行完善的換氣較困難，高、中速柴油發(fā)電機尤其困難。

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