康明斯动力设备（深圳）有限公司

一、实验原理与公式

充量系数ηυ为换气终了实际留在气缸内的新鲜充量mg与以进气状态(密度ρs)充满气工作容积Vh的理论充量mh(即ρs Vh)的比值：

经换算得：

式中：τ——冲程数，四冲程柴油τ=4，二冲程柴油发电机τ=2；

ϕs——扫气系数；

n——柴油发电机转速，(r/min)；

R——空气的气体常数，R=287.1(J/kg⋅K)；

Ts——进气管空气温度，(K)；

ps——进气管空气压力，(MPa)

Vh——气缸工作空积，(m3)

m&s——进气管空气流量，(kg/s)，由下式计算：

其中：C——流量测量系统常数，给出(C)；

d0——流量计喉口直径，(mm)；

∆h——流量计压差高度，(mmH2O)；

T1——流量计前空气温度，(K)

p1——流量计前空气压力，(kPa)。

若为非增压柴油发电机，Ts、T1、ps、p1应取大气温度、压力T0、p0，且ϕs=1，故：

因此，只要测得p0、T0、∆h、n，则ηυ即可求出。

充量系数愈大，柴油机的换气质量愈好，从而为其完全燃烧、提高动力性与经济性，降低排气污染，减轻热负荷与可靠工作打下了坚实的基础。随着柴油机不断地向高速化发展，换气时间大大缩短，气流速度明显增大，产生气流速度所需的压力差及其流动损失都随之增大，导致充量系数降低，这一现象已成为柴油机进一步强化的主要障碍因此，只有深入认识换气过程的本质，透彻分析影响充量系数的各种因素及其影响程度和相互关系，找到提高充量系数的有效措施，才能实现柴油机的高速化与高性能。

三、提高充量系数的措施

1、减少进气系统的阻力

进气系统阻力的大小为各段通道阻力的总和。通过减各段阻力，可达到减少进气系统阻力的目的。

2、减少对进气充量的加热

新鲜空气在吸入过程中，受到进气管、进气道、气门、气缸壁和活塞等一系列受热零件的加热，引起温升。

3、降低排气系统流通阻力

使气缸内废气压力下降，这样不仅可以减少残余废气系数，有利于提高充量系数，而且可以减少泵气功。

4、合理选择配气相位角

可以获得较好的充气效果，特别是在高转速时，适当推迟进气门关闭时间，可以利用高速气流的惯性来增加每循环气缸充气量

5、谐振进气与可变进气支管

由间断进气而引起的进气压力波动对柴油发电机进气量影响很大，进气管长度、直径等进气系统参数会改变进气压力波。适当调整这些参数，可以有效地利用进气管的压力波，以增加充量系数，改善转矩特性，这已在柴油发电机上得到利用。