1.動力性能指標:發出多大功率,功率\/扭矩儲備多大。
2.經濟性能指標:單位功率單位時間內的燃油消耗量。
3.可靠性與耐久性指標:大修或更換零件之間的最長運行時間與無故障長期工作能力。
4.環保性能指標(NOx、HC、CO、微粒、噪聲):單位功率單位時間內有害物排放量。
內燃機的性能與發展
內燃機性能主要包括動力性能和經濟性能。動力性能是指內燃機發出的功率(扭矩),表示內燃機在能量轉換中量的大小,標誌動力性能的參數有扭矩和功率等。經濟性能是指發出一定功率時燃料消耗的多少,表示能量轉換中質的優劣,標誌經濟性能的參數有熱效率和燃料消耗率。
內燃機未來的發展將著重於改進燃燒過程,提高機械效率,減少散熱損失,降低燃料消耗率;開發和利用非石油製品燃料、擴大燃料資源;減少排氣中有害成分,降低噪聲和振動,減輕對環境的汙染;采用高增壓技術,進一步強化內燃機,提高單機功率;研製複合式發動機、絕熱式渦輪複合式發動機等;采用微處理機控製內燃機,使之在最佳工況下運轉;加強結構強度的研究,以提高工作可靠性和壽命,不斷創製新型內燃機變氣門,變升程,變相位,甚至停掉幾個缸的技術,都沒能做到在行進中連續變缸徑,但有等效的。
這種發動機有一個桶形缸體,桶底後,桶底中間有圓孔。還有一個缸體,好像一根筷子穿過一張厚的圓餅並粘合,筷子就是軸,這個軸也穿過桶形缸體底部的孔,餅形體也納入桶中,封閉成一個空心圓柱體的缸腔。這個缸腔的容積是可以變化的,比如隻要固定桶,用機械裝置或者液壓裝置抽動軸就可以實現。
桶底從圓孔的邊到桶的內避割條縫,插入一個矩形板;餅麵從圓邊到軸割條縫,也插入一塊矩形板,兩塊矩形板可以把缸腔一分為二,成為兩個密封缸腔,第一密封缸腔和第二密封缸腔。其中一個密封缸腔從桶壁的矩形板本側開口,充入高壓氣體,或充入油氣混合物並點燃;第二密封腔從桶壁上與前一開口相隔一個矩形板的位置開口放氣。固定桶,矩形板就牽引餅和筷子轉動,反過來也行。
第一個密封腔從最小、充氣到轉過一定相位(轉角)就停止供氣,可以用閥門或者控製油氣供應量來實現。由於高壓氣體膨脹,裝置會繼續轉動,第一密封缸腔內的氣壓會降低,直到稍微低於環境氣壓,這樣會產生轉動阻力。於是第二個矩形板需要在頭部靠近邊緣開一個孔,安裝單向閥,向內補氣。如果當初的氣壓適當,在第二塊矩形板轉到第二開口的時候,第一密封缸腔的氣壓正好等於或接近於環境氣壓,這是最經濟的。第三種情況是還有少量餘壓。
當兩個矩形板快要相遇的時候,需要避讓。於是從桶的裙部內圓刻成曲線滑槽,裝上滑動塊,滑動塊與第二塊矩形板連接;從軸穿出桶底的一側套裝一個空心圓柱體,外圓麵刻曲線滑槽,裝上滑動塊,與第一塊矩形板連接。滑槽由圓和擺線構成,控製矩形板前衝、頂住和抽回。桶底和餅都夠厚,所以不會抽脫。第二塊矩形板在轉動方向上,和餅一塊轉動;在軸向上,則由桶上的滑槽控製,所以變換容積的時候仍能抵住桶的底部。同樣道理,第一塊矩形板總是能抵住餅的內表麵。
這種裝置在一個著力麵上沿弧形軌跡,把高壓氣體的內能轉化為動能,是一種動力機械裝置。反過來,也可以在機械的帶動下反向轉動,製取壓縮空氣,或者作為一個刹車器。做一個容量小的壓氣裝置,製取高壓油氣,配上點火裝置,再做一個容量動力機械裝置,將燃燒後大量高溫高壓氣體的內能轉化為動能,就是一台發動機。
它做功的軌跡是一段弧,而且可以無級的改變容量,也就意味著可以改變發動機排量。配合油門,可以改變燃燒後氣壓,靈活改變轉速;改變排量,配合變速器,在一定範圍內可以適應各種負荷,而且采取上述“最經濟的”方式。如果多套矩形板對置使用,可以減輕軸的彎曲;它是連續排氣的,因而噪音低;可以多套缸錯相聯軸,動力平穩。它可以最大限度的減少餘壓排放,而且在不同負載下都能采取最經濟的工況,所以是好用節能技術。
作為一類發動機,不同於蒸汽機、活塞發動機和三角轉子發動機。叫作“可變容弧缸發動機。”
內燃機的理論循環
將實際循環進行若乾簡化,便於進行定量分析的理想循環。
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理論循環研究的目的
(1)用簡單公式闡明工作過程中各基本熱力參數間的關係,以明確提高nit的基本途徑;
(2)確定nit的理論極限;以判斷內燃機工作過程的完善程度以及改進潛力。
(3)分析比較不同的熱力循環方式的經濟性和動力性。
簡化假設
(1)空氣作為工質,理想氣體;
(2)不考慮工質更換及泄露損失,忽略進、排氣流動損失及影響;
(3)理想的絕熱等熵過程;工質與外界不進行熱量交換;
(4)理想的加熱、放熱過程。
環循論理種三的機燃內
機燃內式燃點於應對;)環循ottO(環循熱加容等)1(
機輪氣燃於應對;)環循notyarB(環循熱加壓等)2(
環循論理
於應對;)環循leseiD(環循熱加合混)3(
機油柴環循論理
用應的上舶船在機燃內
圖v-p環循機燃內熱加壓定
是置裝力動機油柴。機油柴稱故,料燃作油柴用通機燃內的用上船
代現圖v-p環循機燃內熱加壓定
。機油柴用船是機主的艇艦和舶船代現。置裝力動要主的上舶船
。上舶船型小在用僅,小率功機氣煤、機油汽,機氣煤叫的氣煤燒,機油汽叫機燃內的油汽燒