发动机排气能量的利用.pptVIP

* * 线段0-1为进气过程，由于进气管路的阻力，气缸内气体的压力稍低于环境压力；线段1-2为压缩过程，随着活塞推进，气缸容积减小，气体压力提高；线段2-3-4为燃烧过程，其中线段2-3表示活塞处于上死点附近时，燃料在气缸中的燃烧过程，此时由于气缸容积无显著变化，而燃料燃烧使得气缸中气体压力急剧升高；线段3-4表示活塞开始向下死点移动，而燃料继续在气缸中燃烧的过程，此阶段气缸中气体的压力变化不大；线段4-5为膨胀过程，高温高压燃气推动活塞移动而作功；线段5-0为排气过程，开始时活塞处于下死点附近，容积变化较慢，而废气压力较高，故容积尚无显著变化时，废气已大量排入大气而气缸内压力迅速下降至接近大气压力，然后随着活塞移动容积减小，继续把缸内废气排至大气中。 * 如果忽略实际过程中的摩擦阻力、扰动等损失，燃烧所需时间以及散热损失等因素的影响，则可由实际示功图理想化为理论示功图：线段0-1为在大气压力下的定压进气过程；线段1-2为绝热的压缩过程；线段2-3为定容的燃烧过程；线段3-4为定压燃烧过程；线段4-5为绝热膨胀过程；线段5-1为定容下气缸排气而气缸中压力下降的过程；线段1-0为在大气压力下的定压排气过程。 根据活塞式内燃机的理论示功图，就可确定相应的理想热力循环。按不可逆过程的性质分别取相应的可逆过程并且由于定压进气过程与定压排气过程的功量相互抵消而对整个循环没有影响，可不考虑，于是就得到柴油机工作循环的理想热力循环:由五个可逆过程所组成：绝热压缩过程1-2；定容加热过程2-3；定压加热过程3-4；绝热膨胀4-5及定容放热过程5-1。这个循环称为混合加热循环。 * * 面积0-2-1-5-0表示将空气压入气缸所消耗的功；面积1-d-a-5-1表示压缩扫气用的空气所需要的功（φ为总过量扫气系数）； 废气涡轮增压器消耗和理论压缩功为上述两部分之和；由面积的d-2-0-a-d表示。 图中b-4-6-b面积表示发动机排气所具有的可用能量；对等压涡轮，面积b-3-e-b所表示的能量，在排气过程中由于节流而损失掉了，排气所提供的能量由面积e-3-4-6-e表示。但实际上由于其中有一部分转化为热能，因而提高了排气温度，使得气体在涡轮中的膨胀，不是沿着3-4线，而是沿着3’-4’线，多出来一块面积。 * 采用脉冲增压系统时，排气管做成细而短的形状以减少排气管容积。 排气管容积很小时，排气门刚打开时，很快被缸内排出的气体充满，排气管压力急剧上升，很短时间内，压差降到临界以下，排气阀的节流损失下降。 排气管内压力建立后，气体便通过涡轮流出，排气管内的压力随同缸内气体压力一起下降。当排气管中气体压力，低于涡轮前的平均压力pTm时，涡轮不可能迅速降低转速，便具有一定”抽吸“作用，有助于排气管内压力进一步降低。 * * * * 1）应使排气门的通流面积尽可能大，开启速度尽可能快，以使排气很快流出，排气后的压力很快升高，从而减少节流损失，排气容积不应太大，排气管要短而细； 排气门处的节流损失是能量传递中的主要损失，约占总损失的60%-70%。尤其是在初期排气，气缸中高压高温气体流出时，因排气管中压力低而形成超临界流动，所以减少这部分节流损失对提高排气中能量的利用率是很重要的。 * * * * * * * * * * * * * * * * * 第五章发动机排气能量的利用 涡轮增压技术? 发动机排气能量的利用全文共30页，当前为第1页。 * 柴油机热力循环分析 ---(1) 柴油机理论示功图 柴油机实际示功图 发动机排气能量的利用全文共30页，当前为第2页。 * ---柴油机的实际示功图 柴油机热力循环分析 线段0-1为进气过程； 线段1-2为压缩过程； 线段2-3-4为燃烧过程； 线段4-5为膨胀过程； 线段5-0为排气过程。 发动机排气能量的利用全文共30页，当前为第3页。 * ---柴油机的理论示功图 柴油机热力循环分析 线段0-1为定压进气过程； 线段1-2为绝热的压缩过程； 线段2-3为定容的燃烧过程； 线段3-4为定压燃烧过程； 线段4-5为绝热膨胀过程； 线段5-1为定容排气过程； 线段1-0为定压排气过程。 发动机排气能量的利用全文共30页，当前为第4页。 * 混合加热循环的 p-v 图与 T-s 图 ---柴油机的理想热力循环 柴油机热力循环分析 发动机排气能量的利用全文共30页，当前为第5页。 * ---增压和非增压比较 柴油机热力循环分析 发动机排气能量的利用全文共30页，当前为第6页。 * 柴油机热力循环分析 发动机排气能量的利用全文共30页，当前为第7页。 * ---四冲程增压柴油机理论示功图 柴油机热力循环分析 发动机排气能量的利用全文共30页，当前为第8页。 * ---脉冲能量的利用 柴油机热