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      技術(shù)資訊

      渦輪增壓用在柴油機(jī)發(fā)電機(jī)上能提高熱效率而在

      更新時(shí)間  2021-10-30 13:28:30 閱讀 840

      渦輪增壓用在柴油機(jī)發(fā)電機(jī)上能提高熱效率而在汽油發(fā)電機(jī)機(jī)上不能首先要澄清一件事情,就是渦輪增壓無論在汽油機(jī)上還是在柴油機(jī)上都是可以提升熱效率的,只是在柴油機(jī)上提升的更明顯而已,現(xiàn)在的轎車用柴油機(jī)渦輪增壓配合中冷幾乎已經(jīng)成了標(biāo)配,渦輪增壓對(duì)柴油機(jī)簡(jiǎn)直就是神器啊有木有!       要搞清楚渦輪增壓對(duì)汽油機(jī)以及柴油機(jī)的具體影響,首先要搞清楚渦輪增壓的原理也就是他的實(shí)際作用,其次還要區(qū)分清楚柴油機(jī)和汽油機(jī)在循環(huán)做功原理上的一些差異。只有搞清楚這兩點(diǎn),才能弄清楚為什么渦輪增壓對(duì)柴油機(jī)的影響要大一些??赡軙?huì)涉及到很多內(nèi)燃機(jī)原理的專業(yè)知識(shí),打我盡量用比較簡(jiǎn)單的語言和易懂的模型來進(jìn)行解釋 ~ 1.渦輪增壓        各種增壓方式(包括渦輪增壓)的實(shí)質(zhì)就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率。充氣效率即充量系數(shù),是指內(nèi)燃機(jī)每個(gè)工作循環(huán)內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)實(shí)際吸入氣缸的新鮮空氣質(zhì)量與進(jìn)氣道狀態(tài)下(常溫常壓)充滿氣缸工作容積的理論空氣質(zhì)量比值;       由于進(jìn)氣沖程形成的負(fù)壓以及廢棄殘留的原因,自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率一般是小于1的。而配備了渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率是可以突破1的哦~現(xiàn)在我們來看下氣缸這個(gè)封閉容器里所吸入的空氣質(zhì)量到底和么有關(guān)。 ——這個(gè)就是熱力學(xué)常用的普適氣體狀態(tài)方程(克拉伯龍方程) P是氣體的壓力,V是體積,m是質(zhì)量,R是每種氣體的普適氣體常量,只和氣體的種類有關(guān)。T是開爾文溫度。對(duì)上式稍做變形就能得到  ,由于氣缸的容積V是一定得,空氣的R也是一個(gè)定值,所以,要提高氣缸吸入的空氣質(zhì)量只有兩個(gè)途徑1.增加吸入空氣的壓力P;2.降低吸入氣體的溫度T;   這個(gè)個(gè)途徑分別對(duì)應(yīng)了內(nèi)燃機(jī)提高充氣效率的兩種方法 即,增壓器和中冷器。增壓方式有很多很多,機(jī)械增壓,氣波增壓,渦輪增壓等等。渦輪增壓就是利用了內(nèi)燃機(jī)排放的廢棄驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子對(duì)進(jìn)氣管空氣進(jìn)行增壓。好處就是不需要消耗曲軸輸出的功率。  總而言之,增壓就是為了讓內(nèi)燃機(jī)在排量不變的情況下吸入更多質(zhì)量的空氣,從而提高其輸出功率。

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      渦輪增壓用在柴油機(jī)發(fā)電機(jī)上能提高熱效率而在汽油發(fā)電機(jī)機(jī)上不能中間是迪賽爾循環(huán),右邊是雙燒循環(huán)。可以看到奧拓循環(huán)的做功沖程是一個(gè)等容過程,迪賽爾循環(huán)的做工沖程是一個(gè)等壓過程。雙燒循環(huán)則是兩者的一個(gè)綜合。熟悉內(nèi)燃機(jī)的朋友看名字應(yīng)該就能知道,otto循環(huán)就是一般汽油機(jī)的循環(huán)過程,diesel循環(huán)就是柴油機(jī)的循環(huán)過程(diesel其實(shí)就是柴油的意思~)。但并不是說汽油機(jī)一定就是奧拓循環(huán),柴油機(jī)就肯定是迪賽爾循環(huán)。其實(shí)雙燒循環(huán)更為接近真實(shí)的循環(huán)過程,汽油機(jī)和柴油機(jī)都有等壓和等容膨脹的過程,只是比例有所不同。為了明顯汽油機(jī)與柴油機(jī)的差異我們就以?shī)W拓循環(huán)代表汽油機(jī)循環(huán),迪賽爾循環(huán)代表柴油機(jī)循環(huán)。先來看otto循環(huán)的熱效率!通過簡(jiǎn)單的熱力學(xué)公式推導(dǎo)(想知道具體推導(dǎo)過程可意上網(wǎng)查或者私我~)可以得出 奧拓循環(huán)的熱效率;式中是壓縮比,也就是圖中的,這個(gè)是設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)時(shí)候就定好的,而則是空氣的絕熱系數(shù),也可以當(dāng)成定值來處理一般取1.39~~那么問題來了,提高了吸入空氣的質(zhì)量m,卻還是無法提高熱效率,因?yàn)槔碚撋咸岣咂蜋C(jī)的熱效率只有增大壓縮比這一條途徑?。。?nbsp;    這也就是為什么增壓技術(shù)對(duì)與提高汽油機(jī)的熱效率幫助不大?,F(xiàn)在重點(diǎn)來了,同樣通過熱力學(xué)公式推導(dǎo)可以得出柴油機(jī)理想循環(huán)效率壓縮比,絕熱系數(shù)等參數(shù)和前面一樣,但是多出了一個(gè)來,這個(gè)   我們叫它預(yù)脹比。和汽油機(jī)不同,理論上提高柴油機(jī)效率有了兩種方式,1.增大壓縮比2.減小預(yù)脹比!這第二條就是問題的關(guān)鍵,很簡(jiǎn)單的道理


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