劉峰
摘要:增壓汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度的決定因素主要包括2點(diǎn):增壓器的出口空氣溫度以及冷卻系統(tǒng)對其冷卻作用的溫度降;本文主要對照未裝中冷器與裝有中冷器的增壓汽油機(jī)的進(jìn)氣溫度對奧托循環(huán)的影響,主要性能指標(biāo)包括循環(huán)熱效率及平均有效壓力等。
關(guān)鍵詞:增壓汽油機(jī);中冷器;奧托循環(huán)
汽油發(fā)動機(jī)可以發(fā)出的最大功率主要是由氣缸內(nèi)燃料有效燃燒所放出的熱量決定的。而增壓系統(tǒng)可讓空氣在進(jìn)入氣缸前得到壓縮,使其密度增大,在相同氣缸工作容積的條件下,擁有更多的新空氣進(jìn)入氣缸,可增加循環(huán)吸熱量即供油量,獲得更大的輸出功率。
1汽油機(jī)增壓技術(shù)基本概念
汽油機(jī)增壓技術(shù)現(xiàn)如今可謂已經(jīng)相當(dāng)成熟了,而隨著制造業(yè)的不斷進(jìn)步,目前,許多高性能的汽油機(jī)均采用了增壓技術(shù)。通常來說,增壓后的功率可比原機(jī)提升40-60%或更多,燃油經(jīng)濟(jì)性及平均有效壓力均可得到提升,是強(qiáng)化汽油機(jī)非常有效的方式。
2 486增壓汽油機(jī)概述
本文研發(fā)工作是在486增壓型汽油機(jī)上進(jìn)行的,汽油機(jī)相關(guān)參數(shù)如表1所示:
而本文所涉及的增壓器為排氣渦輪增壓系統(tǒng):壓氣機(jī)與渦輪同軸相連,構(gòu)成渦輪增壓器,渦輪在排氣能量的推動下旋轉(zhuǎn),帶動壓氣機(jī)工作,實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣增壓。本汽油機(jī)排氣渦輪增壓系統(tǒng)包括:壓氣機(jī)、渦輪增壓器、(中冷器)等零部件。
3增壓器冷卻系統(tǒng)
增壓器冷卻系統(tǒng)主要由以下幾方面構(gòu)成:主要包括冷卻水管、中冷器、增壓器等。圖1中a圖為增壓器,b為中冷器。
4進(jìn)氣溫度對奧托循環(huán)的影響
所謂奧托循環(huán)是指汽油機(jī)燃燒過程的兩個定容過程和兩個定熵過程構(gòu)成的理想循環(huán)。進(jìn)氣溫度對汽油機(jī)奧托循環(huán)有著相當(dāng)直接的影響??梢约僭O(shè)自然吸氣時的溫度為290K,17℃,無中冷器的情況下,增壓后空氣的溫度可達(dá)到77℃,即350K,而加裝中泠器的情況下,可將進(jìn)氣溫度降低30℃,即47℃,320K。具體情況見表2。
本文主要研究分析裝有中冷器與未裝中冷器在奧托循環(huán)中的循環(huán)熱效率及循環(huán)平均壓力值。