殘餘廢氣係數

殘餘廢氣係數是指每循環進氣過程結束時，缸內殘餘廢氣量與每循環實際進入缸內的新鮮充量之比（質量或體積比）。

基本介紹

• 中文名：殘餘廢氣係數
• 外文名：residual gas coefficient

定義

發動機進氣門關閉後，缸內氣體的總質量為m_a，由本循環吸入的新鮮充量m₁和上一循環殘留在缸內的廢氣m_r組成，則殘餘廢氣係數定義為：Φr=m_r/m_a。

殘餘廢氣係數主要是用來比較排量不同的發動機殘餘廢氣量的多少，評價發動機換氣進行的好壞。

比例關係

內燃機殘餘廢氣係數Φr與其壓縮比、進氣壓力、配氣正時等有關。汽油機的壓縮比低，進氣有節流，氣門疊開角較小，所以殘餘廢氣係數較高，通常在7%~20%之間。柴油機由於壓縮比高，氣門疊開角大，沒有進氣節流，所以殘餘廢氣係數較小，增壓柴油機更低。

通常，殘餘廢氣係數和充量係數成對應關係。殘氣係數越大，充量係數越小；反之亦然。殘餘廢氣係數越大，不僅影響發動機的充氣效率和泵氣損失，而且對燃燒速率、燃燒效率和有害排放物的生成有很大影響。更為嚴重的是，過高的殘餘廢氣係數甚至引起缸內失火。因此殘餘廢氣係數對發動機的工作性能有重要的影響，是決定其熱功轉換效率的關鍵因素之一。殘餘廢氣係數與充氣效率成反比，其隨負荷變化的關係如圖。

殘餘廢氣隨負荷變化關係圖

產生原因

在內燃機排氣過程結束後，由於燃燒室和余隙容積的存在，以及不完全排（掃）氣，缸內必然殘留一定量的廢氣。

影響因素

內燃機缸內的殘餘廢氣係數與其壓縮比、進氣壓力、配氣正時等有關。汽油機的壓縮比低，進氣有節流，氣門疊開角較小，所以殘餘廢氣係數較高，通常在7%-20%之間。柴油機由於壓縮比高，氣門疊開角大，沒有進氣節流，所以殘餘廢氣係數小，增壓柴油機的更低。

降低措施

降低發動機殘餘廢氣係數的措施可以歸納為以下幾點：

1）降低進氣系統的阻力損失，提高氣缸內進氣終了壓力pa；

2）降低排氣系統的阻力損失，以減小缸內殘餘廢氣係數；

3）減少高溫零件在進氣系統中對新鮮充量的加熱，降低進氣終了溫度Ta；

4）合理選擇配氣相位；

5）充分利用進氣管內的動力效應。