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汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可以把進(jìn)氣和汽油高溫加熱 然后混合到氣缸里做功嗎?

blackamber 2023-04-11 10:00:58

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可以把進(jìn)氣和汽油高溫加熱 然后混合到氣缸里做功嗎?

1個(gè)回答
  • zhxia11 2023-04-11 10:00:58
    其實(shí)內(nèi)燃機(jī)發(fā)展到今天,余熱(廢氣)的潛力也在不斷被開(kāi)發(fā)。最常見(jiàn)的是渦輪增壓,即利用廢氣攜帶的大量熱能對(duì)渦輪增壓系統(tǒng)做功,因此廢氣中的余熱早已被利用;只是利用率的問(wèn)題,所以在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域,余熱利用是源源不斷的!用熱量大多是好的,重點(diǎn)是是否合理?如果內(nèi)燃機(jī)低溫運(yùn)行,熱量損失很大,導(dǎo)致油耗高;如果內(nèi)燃機(jī)在過(guò)高的溫度下運(yùn)行,每個(gè)循環(huán)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)排出,導(dǎo)致熱量積聚,將直接導(dǎo)致爆震,甚至造成機(jī)器的浪費(fèi)。所以這就是溫度的合理性。在減少熱量損失的同時(shí),還要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的承受能力和汽油的質(zhì)量!敲的第一個(gè)解決方法是降溫減壓,所以這個(gè)熱度是把雙刃劍!熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能:平均排氣熱損失約33%;冷卻系統(tǒng)熱損失約為30%;機(jī)器表面散熱約為30%:10%左右。可以看出,內(nèi)燃機(jī)的熱量已經(jīng)損失了70%,但如果這部分熱量不損失,就會(huì)破壞機(jī)器;比如冷卻系統(tǒng)損失了30%的熱量,把冷卻系統(tǒng)拆了能省下30%的熱量嗎?你考慮過(guò)如果不排除這種熱量機(jī)器會(huì)怎么樣嗎?所以在目前的技術(shù)框架下,內(nèi)燃機(jī)一直處于平衡狀態(tài),任何變化都會(huì)帶來(lái)一系列的變化;至于進(jìn)氣和燃油加熱的問(wèn)題,就更讓人費(fèi)解了!為什么要降低進(jìn)氣溫度?我們可以換個(gè)角度思考。渦輪增壓的車為什么要有中冷?中冷的目的是降低進(jìn)氣溫度!如果利用余熱預(yù)熱進(jìn)氣,中冷的意義何在?降低進(jìn)氣溫度的意義遠(yuǎn)大于提高進(jìn)氣溫度的意義!第一,空氣不是水,空氣的比熱容太低,每循環(huán)消耗的熱量太低。換句話說(shuō),只需要一點(diǎn)熱量,就可以大大提高空氣溫度。內(nèi)燃機(jī)不可能通過(guò)預(yù)熱進(jìn)氣來(lái)浪費(fèi)70%的熱量,所以還是浪費(fèi)了69.999%以上的熱量,所以預(yù)熱空氣來(lái)消耗余熱的想法是不可行的。其次,提高進(jìn)氣溫度會(huì)嚴(yán)重降低每循環(huán)進(jìn)氣量,惡化燃燒,造成更多的燃油浪費(fèi);比如公式P*v=N*r*TP:氣體壓力V:氣體體積N:氣體質(zhì)量R:氣體理想常數(shù)T:氣體溫度。所以從這個(gè)公式可以看出,如果進(jìn)氣溫度升高,等于溫度T升高,必然導(dǎo)致質(zhì)量N降低,相當(dāng)于每個(gè)循環(huán)進(jìn)氣質(zhì)量降低!進(jìn)氣量減少,燃燒效率降低。這種操作既能提高熱效率,又能降低燃燒效率(熱效率、機(jī)械效率和燃燒效率的乘積就是發(fā)動(dòng)機(jī)效率)!所以這么多年來(lái),內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域一直在努力降低進(jìn)氣溫度,以獲得更大的進(jìn)氣品質(zhì)。所以試圖通過(guò)預(yù)熱進(jìn)氣來(lái)減少余熱損失是無(wú)稽之談!至于預(yù)熱燃油,就更不可行了。第一,燃油噴入燃燒室,其溫度不低(不處于冷起動(dòng)狀態(tài))。那么,燃油有必要預(yù)熱嗎?點(diǎn)火前讓它自燃?對(duì)于缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的富控制策略,將溫度較低的燃油霧化,吸收更多的熱量,是降低缸內(nèi)溫度和壓力的手段,用于抑制爆震,并在爆震發(fā)生后及時(shí)調(diào)整。如果提前預(yù)熱油氣,怎么用它來(lái)抑制爆震?目前機(jī)器壓縮比普遍較高,點(diǎn)火前氣缸壓力和溫度較高。如果油氣預(yù)熱,爆震問(wèn)題就控制不住了,所以油氣預(yù)熱的想法完全不合邏輯!
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