配气机构改进的必要性和方法

配气机构改进的必要性和方法介绍。该设计的具体详情，请查询国家专利局网站，专利申请号202410104362.9。如图 1 所示，旋转式配气机构的基本工作原理是：汽缸盖上分别开有排气孔、进气孔（通孔的大小、具体形状根据实际需要的气体流速大小和加工工艺而定，此处以扇形孔为例），配气盘上开有上述同形的、用于配气的配气孔。该设计通过旋转的方式来实现配气，代替了气门式配气机构中气门头往复开闭的方式。旋转式配气机构取消了气门头，对进气气流没有阻碍作用，使进气气流在不影响充量系数的前提下，流速的大小可控可调。同时因为缸内没有了气门头的阻碍，为缸内废气彻底排除提供了必要条件，从而使废气可以彻底排尽。其具体特点归纳如下：1.旋转式配气机构可满足正时配气的各项要求。当进气孔或排气孔需要早开时，只需要将进、排气孔的始边向前移适当的角度。同理，当进气孔或排气孔需要迟闭时，只需要将进排气孔的终边向后移适当的角度。进气孔的时面值[4]也与采纳气门式配气机构的柴油机、汽油机相当（多气门除外）。2.旋转式配气机构在进、排气过程中，当配气孔与进、排气孔导通时，缸内与进、排气道直接连通，无任何障碍。在同等条件下，缸内的充量系数在任何工况下都可以保证为最大，且不受进气流速的影响。为证明上述特点，现将两种配气机构在同等条件的前提下，对进气流速及充量系数进行对比分析如下：气门式配气机构进气的平均流速超过 0.5Ma 时，充量系数急剧下降。当平均流速超过 1Ma 时，充量系数己小于 0.6。为方便比较，分别取平均流速为 160m/s（>0.5Ma）和320m/s（>1Ma），计算旋转式配气机构的充量系数：由充量系数的定义和计算公式可知[3]，在同等条件下，即缸内残余废气系数、气体温度相同的条件下，充量系数的大小，取决于缸内进气终了压力与进气道内气体压力的比值。在自然吸气的配气机构中，进气道内的气压以标准大气压为基准。因为平均流速涵盖了进气终了时的流速，所以此处暂用平均流速来代替进气终了时的流速，计算旋转式配气机构的缸内进气终了时的压力，用以完成充量系数的比较。计算如下：要完成旋转式配气机构的缸内进气终了压力计算，首先要计算出气体流动时，缸内进气压力与进气道内气体压力之间的压力差。1.用平均流速来代替进气终了时的流速，计算平均流速为160m/s、320m/s 时，缸内气体与进气道内气体之间的压力差。分析：内燃机的进气流速是由活塞的运行速度和进气孔的面积来决定的。当进气门打开、活...