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三、四冲程发动机提高充气量的措施
发动机换气的好坏直接影响着发动机的性能，为了提高充气量，尽可能地降低进气阻力，合理地选择配气定时，充分利用进、排气管的动态效应。进、排气系统的阻力与进、排气道内的阻力和气流的流速有关，进气阻力包括：空气滤清器、进气管、进气道、气门等处的阻力。
1．空气滤清器阻力
空气滤清器是用来过滤空气中的杂质，所以空气在经过滤清器时受到一定的阻力，其阻力的大小与空气滤清器过滤芯的密度和容积有很大的关系。
在汽车发动机中，不同压缩比、不同的进气道所使用的空气滤清器芯都是经过反复试验后确定出参数值。
2．节气门或化油器喉口阻力
进气量大小受节气门开度大小控制，一般情况下，节气门喉口或化油器喉口处的直径小。在选择喉口直径时，必须思考发动机的动力性和经济性。为了减小进气阻力，尽可能选择较大的喉口直径。如果只思考低速时的稳定性和经济性能，应选择较小的喉口直径。
节气门体或化油器中的节气门，有单腔和双腔分动式两种。中小负荷时仅开一个腔，大负荷时双腔同时开启，以便获取最大的充量和动力性。
3．进气阻力
为了减少进气系统中进气管的阻力，应选择短而粗的进气管。要求其内壁要光滑，避免截面突变及转弯。同时，进气道的长度又与发动机转速高低两者之间正好相反。一般低速时要求长而细的进气道，有利于增大低速时的气流J喷性，使发动机低速时能够得到充足的充量。发动机高速时，要求短而粗的进气道，达到降低进气阻力，提高高速时的充气量。为了解决以上问题，现代汽车发动机采用了可变进气道长度技术，让发动机低速时长进气道进气，高速时短进气道进气。
4．气门阻力
发动机全负荷工作时，进气阻力主要集中在气门处。在气缸直径已定及每缸2个气门的条件时，尽量加大气门的直径，降低进气阻力。但气门的直径又受许多条件的限制，所以，目前广泛采用二个、三个进气门。在发动机其他参数不变时，二个进气门比一个进气门总开启面积增加约30％功率也增加30％左右。每缸四气门（二进二排）与两气门相对比，四气门大大地提高了高速下的充气量系数，而对低速影响不大。
图2为每缸五气门（三进、二排）与每缸四气门（二进、二排）的配置图及对充气量的影响。三气门与二气门比较，有效进气面积增加14%，功率提高10％左右，油耗率降低5％左右。图3为气门背锥角β对进气量的影响。背锥角太小或太大对充气都不利。特别是β太小，气流流入时要转很大的弯。β=20°左右为最佳。
图4a给出了进气门和座的锐边形状对气流影响的变化图。其中座上的B、 C处及气门的A处对流量的影响最大。根据研究：
将A做成圆角流量增加22%；
将A、B做成圆角流量增加26%；
将A、B、C做成圆角流量增加32%。
在气门直径和燃烧室尺寸受限的情况下，利用增加气门升程h、来增加进气通过能力是十分有效的。从图4b可知，随着hv/di的增加，开始进气量成直线增加。当hv/di =0. 25时达最佳值。若再增加便没有效果。因此，一般为了有较大的平均气门升程，取hv/d；=0. 26～0. 28。
合理的配气定时是对于某一台发动机而言的，如果配气定时不变（固定），则充量系数随发动机转速的变化关系如图4所示。在节气门（或柱塞）开度位置一定时，充量系数最大值仅对应一个最佳转速。在此转速下，能最好地利用进气气流的惯性充气。当转速高于此最佳转速时，由于高速气流惯性大，而配气定时不变（特别是进气迟闭角），因此，气流惯性利用不足而使一部分新气被挡在气门外不能进入气缸。同时高速进气阻力增加，使充量系数下降。当转速低于最佳转速时，气流惯性小，而进气迟闭角不变时，会因进气倒流（或称反喷）而使充量系数下降。图5是一台典型高速发动机的充量系数与转速的变化关系。由于配气定时角较大，最大充量系数发生在高速。低速时因配气定时迟闭角太大而出现严重倒流，使充量系数急速下降。
