
【化】 out stroke; output stroke
排氣沖程(Exhaust Stroke)是四沖程内燃機工作循環的第四個階段,其核心功能是将燃燒後的廢氣排出氣缸,為下一次進氣做準備。該過程中,排氣門開啟,活塞從下止點向上止點運動,推動廢氣通過排氣歧管進入排氣系統。
從機械原理角度分析,排氣沖程包含以下關鍵動作:
現代發動機設計中,排氣沖程的優化直接影響發動機效率。可變氣門正時(VVT)系統通過精确控制排氣門開啟持續期,可減少約6-12%的泵氣損失(Pumping Loss)。廢氣再循環(EGR)技術則利用該階段的部分廢氣進行再循環,降低燃燒溫度以控制氮氧化物排放。
參考美國汽車工程師學會(SAE International)的技術标準SAE J604200911,排氣門最小流通面積需滿足特定流量系數要求,确保廢氣排放效率符合工程規範。具體參數計算可參考公式: $$ A{eff} = frac{dot{m}_{exhaust}}{rho cdot Cd cdot sqrt{2Delta P/rho}} $$ 其中$A{eff}$為有效流通面積,$dot{m}$為質量流量,$C_d$為流量系數。
排氣沖程是四沖程内燃機(汽油機/柴油機)工作循環的最後一個階段,其核心作用是将燃燒後的廢氣排出氣缸,為下一個工作循環做準備。具體過程如下:
觸發條件
做功沖程結束後,氣缸内活塞運動至下止點,此時排氣門打開,進氣門仍關閉。
活塞運動與廢氣排出
活塞在曲軸帶動下從下止點向上止點移動,将燃燒産生的廢氣通過排氣門強制推出,經排氣管和消聲器排放到外界。
氣門重疊現象
部分發動機設計中,排氣門會在活塞到達上止點前提前開啟,并在進氣沖程初期延遲關閉,形成“進排氣門同時開啟”的短暫重疊期,利用氣流慣性提升排氣效率。
意義
關聯知識:四沖程循環依次為進氣沖程→壓縮沖程→做功沖程→排氣沖程,周而複始。排氣沖程的完整性直接影響發動機的動力輸出與排放性能。
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