如何提高内燃机效率
提高效率
现在有很多问题关于内燃机(ICE)的效率,和很多研究正在进行改善。但究竟什么是内燃机的效率和如何衡量?任何引擎的效率只是从燃料提供的能量计算单位时间内所做的工作和输出轴的引擎在减去所有损失。的输入功率可以获得燃料从燃料的质量和它的热值。轴的输出从制动功率计可以测量。简单来说效率是输出/输入。冰的平均效率在20 - 30%之间,这是非常低的。
如果我们看到一个资产负债表内燃机的热火花点火或汽油引擎我们发现刹车负载效率是在21日至28%之间,而失去冷却水在12 ~ 27%之间,排气损失是30至55%,由于不完全燃烧损失在0到45%之间。
同样当我们分析资产负债表热压缩点火或柴油机我们发现它有一个制动负荷效率在29日至42%之间和损失冷却水在15 - 35%之间,排气损失是在25 - 45%之间,由于不完全燃烧损失是0到5%。
通过分析我们发现的两个热的资产负债表汽油发动机因不完全燃烧损失可能相当高。在本文中,我们讨论的各种技术和方法,可以用来提高内燃机效率以及汽车。
热的资产负债表
因素限制内燃机的效率
通过分析资产负债表热我们发现限制内燃机的效率的因素如下:
- 在冷却的发动机热损失。
- 在废气热量的损失。
- 摩擦损失
- 传动效率的损失。离合器和流体耦合损失等。
- 在轮胎的摩擦损失。轮胎之间的选择是一个妥协的安全、稳定性和性能。更安全的轮胎将最小制动距离,稳定性好,不打滑,但更少的燃料效率。轮胎表面接触较少,更多的线接触会省油,但不安全。
- 由于不完全和不完全燃烧损失。完全燃烧会导致生产的二氧化碳和水。
- 损失制动
- 由于润滑油的粘度损失。
- 压缩比。压缩比越高热效率越高。在火花点火或汽油发动机的压缩比是有限的提前点火(不是在压缩点火或柴油发动机),柴油发动机是30%比汽油发动机更有效。
- 车辆的阻力
- 不完美的气门正时
- 损失在推动凸轮轴
- 能源消耗的辅助设备如水泵和油泵
卡诺定理的效率
热力学第二定律国家不可能构造一个引擎将在一个完整的工作周期和生产没有其他效果的提高除了重量和储热器的冷却。因此,有一个限制热发动机的热效率。
萨迪卡诺,法国军方工程师研究了第二定律指出,“没有热量引擎在两个恒温水库之间的循环工作能更有效率比之间的可逆热机工作相同的两个水库。”因此,任何热机可以最大效率利用卡诺循环(两个可逆等温线和两个可逆绝热)。卡诺极限是任何引擎可以最大效率。到目前为止取得的最高效率为52%在海上90000马力的柴油发动机。
方法和技术,提高内燃机效率
实际的方法和新技术,帮助提高内燃机的效率如下:
- 再生制动:制动汽车或汽车废物动能以热量的形式,再生制动是理想的方法当你想制动车辆速度控制(如在下坡时)。在这个电磁制动是小型汽车电池吸收能量并将其转换为能量。
- 变量注入时机:这已经是用于海上引擎。在低负荷和速度,注入先进允许相同的平均有效压力。这不仅增加了发动机的效率随着扫气压力维持,它还允许低质量的燃料燃烧。
- 可变气门正时:在这种方法中排气和进气阀门开启和关闭时间可以多种多样,影响发动机的效率。这种方法可以提高4到5%的效率。
- 切断缸:在大型发动机巡航或走下坡路,一半的气缸可以切断从而减少燃料的需求。它不能在小型发动机的引擎会变得粗糙。
- 涡轮增压器:涡轮增压器是一个废气回收装置,增加提高空气压力从而优化燃烧。它增加效率7 - 8%。
- 燃油直喷技术:在以前的发动机,燃料与空气混合并注入,但现在燃料直接注入燃烧室和混合发生的燃烧室。它增加效率11 - 13%。
- 双火花塞和多个喷油器:随着火焰前锋从火花塞和收益外,一些燃料仍未燃尽的喷射火焰前锋之前可以到达。在双火花塞缸创建了两个火焰方面,导致更好的燃烧。
- 使用正确的润滑油粘度、粘性油会导致摩擦损失。
- 综合起动机和发电机系统:这个系统发动机空转时立即停止,开始按下油门时。
引用
热力学和R Yadav蒸汽机
柴油发动机由A.J.沃顿工程
热力学由马丁Mathur p . k .唠叨内燃机和r。沙玛
https://ecen.com/content/eee7/motoref.htm
https://mb-soft.com/public2/engine.html
https://www.fueleconomy.gov/feg/tech_adv.shtml
图片致谢
资产负债表的热Mohit Sanguri首席工程师
