132關於空氣標準周期的進一步評論
1.3.2.1到目前為止的結果解釋
上麵描述的三個參考周期,即
(a)“經典”恒壓柴油周期;
(b)恒定體積奧托周期;
(c)“雙重燃燒”周期。
已經並且仍然被廣泛用作評估柴油發動機實際性能的有用參考周期。它們的局限性主要是由於其製定涉及的劇烈理想化而產生的。因此,實際績效將不可避免地遠遠遠遠遠遠遠遠不足空氣標準循環理論所預測的,這是許多與理想條件不同的定量效應是本章後期部分的主題。然而,尤其是圖1.11,對於雙重燃燒周期,對高輸出柴油發動機的性能限製提供了一些極為寶貴的見解。
顯然,限製指示的平均有效壓力,無論壓縮比,自然吸氣發動機的22 bar級數為22 bar,並且假設可以通過處理後保持陷阱的圓柱溫度,則具有比例更高的增壓發動機值。現在,典型的高輸出發動機以3:1的升壓比和非常寬敞的後壓力比進行操作,這表明66 bar的理論限製IMEP。這個數字必須大幅度降低才能考慮
(a)需要以22:1的實際空氣燃料比而不是假定的限製空氣燃料比(a/f)stoic = 14.9
(b)實際影響
(i)在氣體交換過程中抽水和熱量損失;
(ii)在封閉期間,特別是在圓柱溫度最高的時期,即燃燒和膨脹早期階段;
(iii)燃燒過程中必然的不可逆轉;
(v)可變特異性加熱溫度和成分的函數。
因此,人們期望達到限製的IMEP的理論價值一半,即在高度發達的四衝程柴油發動機中以3:1的速度運行的30個bar,甚至在兩衝程引擎中更少通常,其有效的中風和更需要更大的空氣燃料比,以確保令人滿意的清除和免受熱超載的自由。
同樣,基於表L.L和eqns(1.12)和(1.14)的理想效率值,表明在運行時,達到0.570(57%)的限製空氣率A值為0.570(57%)。在雙重燃燒周期中,而對於純恒定體積周期和相同的壓縮比,但對於零加油,相應的效率為0.696(69.5%),顯然遠高於實際上可實現的值。然而,在實踐中已經達到了46%的效率,並且將來可能會超過未來的效率,並且在抑製冷卻劑4,燃油噴射設備和渦輪增壓布置方麵持續改善。
1.3.2.2其他理論周期和表示
(a)經過修改的阿特金森循環(圖1.12)已經表明,最大氣缸壓力是改善柴油發動機性能的重要限製因素。實際上,由於機械原因,很少允許PMAX超過150 bar的值。圖1.11的檢查表明,升高的“捕獲”壓力P(大約等於增壓壓力)以提高輸出,如果PMAX的限製值不對超過。等式(1.12)和圖1.11表明,這不可避免地對效率產生不利影響。阿特金森循環試圖通過以超過壓縮比CR的膨脹比率運行來部分糾正這種效果。在實踐中,這不是通過延長活塞的中風而實現的,而是通過早期入口閉合和晚排氣開口(圖1.12)來實現。
可以顯示,返回到雙燃燒周期采用的符號,Cr表示壓縮比為
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Veli-Matti Koivunen3天前
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