
【化】 out stroke; output stroke
排气冲程(Exhaust Stroke)是四冲程内燃机工作循环的第四个阶段,其核心功能是将燃烧后的废气排出气缸,为下一次进气做准备。该过程中,排气门开启,活塞从下止点向上止点运动,推动废气通过排气歧管进入排气系统。
从机械原理角度分析,排气冲程包含以下关键动作:
现代发动机设计中,排气冲程的优化直接影响发动机效率。可变气门正时(VVT)系统通过精确控制排气门开启持续期,可减少约6-12%的泵气损失(Pumping Loss)。废气再循环(EGR)技术则利用该阶段的部分废气进行再循环,降低燃烧温度以控制氮氧化物排放。
参考美国汽车工程师学会(SAE International)的技术标准SAE J604200911,排气门最小流通面积需满足特定流量系数要求,确保废气排放效率符合工程规范。具体参数计算可参考公式: $$ A{eff} = frac{dot{m}_{exhaust}}{rho cdot Cd cdot sqrt{2Delta P/rho}} $$ 其中$A{eff}$为有效流通面积,$dot{m}$为质量流量,$C_d$为流量系数。
排气冲程是四冲程内燃机(汽油机/柴油机)工作循环的最后一个阶段,其核心作用是将燃烧后的废气排出气缸,为下一个工作循环做准备。具体过程如下:
触发条件
做功冲程结束后,气缸内活塞运动至下止点,此时排气门打开,进气门仍关闭。
活塞运动与废气排出
活塞在曲轴带动下从下止点向上止点移动,将燃烧产生的废气通过排气门强制推出,经排气管和消声器排放到外界。
气门重叠现象
部分发动机设计中,排气门会在活塞到达上止点前提前开启,并在进气冲程初期延迟关闭,形成“进排气门同时开启”的短暂重叠期,利用气流惯性提升排气效率。
意义
关联知识:四冲程循环依次为进气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程,周而复始。排气冲程的完整性直接影响发动机的动力输出与排放性能。
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