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主题:【原创】NOx or Particulate-柴油发动机的抉择 -- 波波粥

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家园 比较一下自然吸气,增压,增压中冷的热力学特点才能理解中冷

增压中冷看似只是增压的简单改进,但从能量流动看,有很大的改进。

与自然吸气相比,增压将部分气体压缩工作从气缸内转移出来,这样可以使用较小的气缸实现较大的压缩比。从而提高航空活塞发动机的高空性能,或者降低发动机尺寸。但从能量流来看,废气涡轮增压装置回收利用的废气能量,没有转化为有用功,而是从散热系统流失了。

散热系统消耗的能量,是由气缸内平均温度与大气温度的差值决定的。而热机有效功,是由气缸内平均温度与进气温度的差值决定的。因此,降低进气温度可以在有效功不变情况下降低散热,即提高有效功在总能量中的比率,从而提高效率。

但冷却进气是需要能量的,而增压+热交换(中冷)构成了一个完整的冷冻压缩机结构,通过废气涡轮驱动压缩机,回收利用的废气能量扩大了气缸内平均温度与进气温度的差值,减少了散热系统消耗的能量。从能量流角度看,最后不要称为“以小损耗换大收益”,而是称为“利用废气能量降低散热开销,提高有用功”为佳。

“但除否进行增压,吸气温度和大气温度是一致的,”

不好意思,是把“除非”打成“出否”了。意思就是没有压缩机,就不可能进行制冷。

最后讨论一下“通过降低进气温度增加进气密度从而增加实际参与燃烧的空气量,”实际参与燃烧的空气量是应由空燃比决定的,不是越多越好。

”降低油气温和汽的温度,有助于提高压缩比。“改为”有助于高压缩比下更经济有效运转“较为妥贴。早期用于航空发动机多级增压的intercooler的主要目的是尽量提高增压效果,即提高压缩比。但目前发动机增压系统均为一级压缩,冷却系统应该称为“后冷aftercooler",只是沿用了”中冷“这个词,后冷技术提高压缩比效果不明显,也不是其主要目的。

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