与导气屏一样,涡流不在气道内形成,而在缸内形成。气道仅 起导向作用,气流入口处α越小,产生的涡流越大,但流通系数变 小(即阻力变大) 切向进气道产生中等强度的涡流,但是α变化对涡流强度很敏 感,生产上不易稳定,对铸造工艺要求较高(保证a的一致),主 要在大缸径开式燃烧室柴油机上使用,α越大,涡流越弱,流通系 数就越大。 (c)螺旋进气道 涡流是在螺旋形气道内形成的,入缸后一方面绕自身轴线旋转, 另一方面绕气缸轴线旋转。可以产生中等或强涡流,流通系数也很 大,对涡流的敏感性相对于切向进气道也好一些。在要求较强涡流 的中小型高速柴油机上得到广泛应用。 (二)压缩涡流与挤压涡流 在压缩行程开始时,因缸内存在进气涡流,随着压缩行程的 进行,缸内涡流被压入口径较小的燃烧室凹坑,形成沿凹坑旋转的
与导气屏一样，涡流不在气道内形成，而在缸内形成。气道仅 起导向作用，气流入口处α越小，产生的涡流越大，但流通系数变 小（即阻力变大）。 切向进气道产生中等强度的涡流，但是α变化对涡流强度很敏 感，生产上不易稳定，对铸造工艺要求较高（保证α的一致），主 要在大缸径开式燃烧室柴油机上使用,α越大，涡流越弱，流通系 数就越大。 (c)螺旋进气道 涡流是在螺旋形气道内形成的，入缸后一方面绕自身轴线旋转， 另一方面绕气缸轴线旋转。可以产生中等或强涡流，流通系数也很 大，对涡流的敏感性相对于切向进气道也好一些。在要求较强涡流 的中小型高速柴油机上得到广泛应用。 （二）压缩涡流与挤压涡流 在压缩行程开始时，因缸内存在进气涡流，随着压缩行程的 进行，缸内涡流被压入口径较小的燃烧室凹坑，形成沿凹坑旋转的
压缩涡流。由动量守恒,进气涡流所具有的动量矩基本不变的情况 下,气流旋转半径缩小,势必使燃烧室内的涡流角速度增大。 压缩终点涡流的角速度的大小很难测定,对于凹坑与气缸中心 线对称的圆柱形燃烧室,日本池上旬提出下面计算涡流增速比的公 式: O xo+BH.x+h Bh 0o + B-H O、on:压缩始点和压缩终点涡流的角速度; x、x0:压缩始点与压缩终点活塞顶面到缸盖底面的距离; H:凹坑深度; B 活塞顶凹坑的直径,D-一缸径。 D 下图是一计算的例子: 活塞上行时,除在凹坑里形成压缩涡流外,还存在一种径向的 空气挤压流动,称为挤流。活塞下行时,凹坑内的气体又向外流入 环行空间,产生逆挤流;如图所示:
压缩涡流。由动量守恒，进气涡流所具有的动量矩基本不变的情况 下，气流旋转半径缩小，势必使燃烧室内的涡流角速度增大。 压缩终点涡流的角速度的大小很难测定，对于凹坑与气缸中心 线对称的圆柱形燃烧室，日本池上旬提出下面计算涡流增速比的公 式： 、 ：压缩始点和压缩终点涡流的角速度； 、 ：压缩始点与压缩终点活塞顶面到缸盖底面的距离； H ：凹坑深度； ： ――活塞顶凹坑的直径， D――缸径。 下图是一计算的例子： 活塞上行时，除在凹坑里形成压缩涡流外，还存在一种径向的 空气挤压流动，称为挤流。活塞下行时，凹坑内的气体又向外流入 环行空间，产生逆挤流；如图所示： 2 2 0 2 0 0 0 H h H H 0 0 k d D k d
)/ 30 100102030 20 上止点g/(")CA 图4一3燃烧室的涡流增速比的 燃烧室口径比β=0.35;活塞顶间隙x=0.9mm;压缩比16.4
图4－3 燃烧室的涡流增速比的 燃烧室口径比β ＝0.35；活塞顶间隙ｘ＝0.9ｍｍ；压缩比16.4
(a) 图4一4挤流与逆挤流 (a)挤流;(b)逆挤流
图4－4 挤流与逆挤流 （ａ）挤流；（ｂ）逆挤流
对于有明显凹坑的燃烧室来说,较强的挤流分量可以诱导产生 较强的小尺度气流紊动即微涡流。微涡流具有促使油气和空气的分 子尺度均匀而迅速的混合作用;另外,其张量耗散作用还能对进气 涡流起到调整阻尼作用。例如:当发动机转速上升,微涡与气流速 度一样呈直线增加,从而对高速工况的过强涡流起到抑制消减作用 保证油气在较大转速范围内匹配良好。如图所示: 1.5 1.3 40 相对挤气面积/(%) 图4-5涡流微涡流与相对挤气面积的关系 1.坑内涡流;2缸内涡流;3挤压涡流;4微涡流
对于有明显凹坑的燃烧室来说，较强的挤流分量可以诱导产生 较强的小尺度气流紊动即微涡流。微涡流具有促使油气和空气的分 子尺度均匀而迅速的混合作用；另外，其张量耗散作用还能对进气 涡流起到调整阻尼作用。例如：当发动机转速上升，微涡与气流速 度一样呈直线增加，从而对高速工况的过强涡流起到抑制消减作用 ，保证油气在较大转速范围内匹配良好。如图所示 ： 图4－5涡流微涡流与相对挤气面积的关系 1.坑内涡流； 2.缸内涡流； 3.挤压涡流；4.微涡流