机械必威体育网址

标题:用辅助气缸延长做功冲程的发动机，我的创想 [打印本页]

作者:向左看齐 时间:2011-5-12 21:21
标题:用辅助气缸延长做功冲程的发动机，我的创想
我有一个用辅助气缸延长做功冲程的发动机想法，大家看看是否有价值。
如果谁有能力改装一个样机就好了。具体内容如下：
4冲程发动机的一个汽缸，曲轴每运转2周有一次排气冲程。
两个汽缸就是曲轴每运转一周有一个排气冲程。
我们给这个两缸机增加一组辅助气缸。比如是3个。
就构成了一个5缸机。其中2个主缸，3个辅缸。
排气冲程的时候，顺序将废气排入辅缸，每个辅缸先后获得三分之一的废气。
获得废气后，通过喷水膨胀，继续做功。
辅助气缸的布置需要错开一定的相位，并且第一缸第二缸之间的进气气门开启时间有重叠，第二缸和第三缸也有气门开启的重叠。
从而达到均分主汽缸废气的目的，又避免主汽缸将废气重新压缩。
喷水做功行程相当于延长了整个发动机的做功行程，可以提高热效率。
喷水做功的缸处于低压膨胀状态，也许比国外6冲程在一个汽缸中喷水和燃烧做功容易一些。我觉得是这样，还请专业人士来纠正吧。
同时，这种喷水方式也有降温的作用。主辅气缸交替布置，更利于辅气缸将热量吸收带走。
总体上，应该能提高发动机热效率。
相比6冲程，还有一个好处是，6冲程把废气直接排掉了，只是利用了燃烧做功后缸体的余热来喷水做功。废气热能直接丢失了。
这种辅助气缸方式应该能避免废热的直接浪费。喷的水可以通过废气和缸体提前预热，也可以进一步回收热能，提高效率。
以上想法，不知道有没有哪位高人能够实际做一个样机测试一下。看看能得到多高热效率。
我自己是做不出来了。所以把点子告诉大家。希望这个点子能够给社会做点贡献。呵呵。

作者:fmdd 时间:2011-5-12 23:40
通过喷水膨胀，继续做功

这句话是什么意思？什么原理？

喷水会冷却，气温会下降，能量会损耗，气体的内能会减少，如何还能对外做功？

莫非永动机又来了？

作者:紫剑狂风 时间:2011-5-13 00:07
好像废气的热度要比你的那个水温的温度高的多，你喷水能使气体膨胀吗？

作者:godvfhpt22 时间:2011-5-13 13:19
莫非永动机又来了?莫非永动机又来了?

作者:jointer800 时间:2011-5-13 14:43
直接喷水到高温的腔体中，腔体冷热交替，估计寿命就短了

作者:向左看齐 时间:2011-5-13 15:30
永动机咱不敢沾边。别乱说啊。
喷水水会变成水蒸气，从而膨胀。至于能膨胀多少，我也算不上来。各位高手有搞发动机的应该能算出来吧。
比如在一定排气温度，一定排气体积的情况下，喷多少水能够保证既能降温，又能膨胀。
我觉得这里肯定有一个平衡点。只是我不会热力学计算，也不是做这个行当的。所以想把我的想法分享给大家。
谁有能力试验就试验一下。证明有可行性最好，算是没白想。证明没可行性也行，省的别人跟着走弯路。呵呵。
我想6冲程向空缸喷水都行，这里向高温废气中喷水至少比向空缸中喷水强吧。
还是非常希望有人能真正去计算一下。
当然了，我没有工钱付。或者试验成功了，我也不会去收钱。

作者:向左看齐 时间:2011-5-13 15:32
永动机咱不敢沾边。别乱说啊。
喷水水会变成水蒸气，从而膨胀。至于能膨胀多少，我也算不上来。各位高手有搞发动机的应该能算出来吧。
比如在一定排气温度，一定排气体积的情况下，喷多少水能够保证既能降温，又能膨胀。
我觉得这里肯定有一个平衡点。只是我不会热力学计算，也不是做这个行当的。所以想把我的想法分享给大家。
谁有能力试验就试验一下。证明有可行性最好，算是没白想。证明没可行性也行，省的别人跟着走弯路。呵呵。
我想6冲程向空缸喷水都行，这里向高温废气中喷水至少比向空缸中喷水强吧。
还是非常希望有人能真正去计算一下。
当然了，我没有工钱付。或者试验成功了，我也不会去收钱。

作者:向左看齐 时间:2011-5-13 15:40

jointer800 发表于 2011-5-13 14:43
. y/ }: o" b% W8 r7 V直接喷水到高温的腔体中，腔体冷热交替，估计寿命就短了

喷水量估计不能很大，具体多少应该是根据温度来决定的。应该不会造成骤冷骤热。
最理想的情况是通过废气把水加热到临界温度，那就最好了。普通发动机，废气排出时应该是700多度吧。
通过喷水降温还有给水预热，废气最终会降低很多温度。也就是需要控制好排气温度，就应该差不多了。

作者:向左看齐 时间:2011-5-13 15:52
本帖最后由向左看齐于 2011-5-13 15:55 编辑

紫剑狂风发表于 2011-5-13 00:07 4 D4 P: \/ e" o+ F* ` U/ a, F, g: F
好像废气的热度要比你的那个水温的温度高的多，你喷水能使气体膨胀吗？

紫剑的疑问是一道热力学问题，懂热力学的帮忙解一下吧，我把这个提问变成一道题目描述如下：
P1压强下的T0（假设T0=700)℃的废气X1（假设X=0.2）升，喷入N1升T1（暂时假设T=80）℃水，假定容积不变，求1：N1最大是多少能保证水完全气化。
求2：P1,T0,N1与喷水后气体压强P2以及喷水后气体温度T2之间的关系方程是什么？
有了方程就好办了。可以画出曲线，可以看看喷多少水最合适。

作者:紫剑狂风 时间:2011-5-13 18:48
呵呵想反了，没想到是用尾气把水气化了做动力，一直认为哪个时间太短，不能把水气化到那个程度，一提醒反过来想多路小喷嘴喷的话好像能实现！

作者:向左看齐 时间:2011-5-13 19:19
哪位能估计一下需要多少成本才能改装一个这样的发动机呢？
1，曲轴要改，2，气门凸轮轴要改，3，进气管道要改，4，排气管道要改。5，增加喷水系统。
这5项估计都不好弄。最好是弄一个奥迪或沃尔沃的五缸旧机器来改。或者是用四缸来改，就是2主缸，2辅缸。
如果6缸机，可以2主缸，4辅缸。
6缸最好改成6冲程的方式，就是3主缸，3辅缸。这种情况下，主缸采用6冲程模式运行。估计改起来更麻烦一些了。

作者:双锋侠 时间:2011-5-13 21:41
l理论上肯定没有问题！能产生多大功有待考证。要做实验机不容易。现成的4缸 5缸 6缸都不合适。不单有楼主说的5大问题。还有机器的点火正时问题，现成的4缸机改成2主两辅肯定着不起来。不如两台和起来，一主一辅来验证效果。辅机直接吸入主机的废气。这样主机不需要改动，辅机将喷油系统改成喷水要简单的多！试试看辅机能否开起来！如果要效率最高化辅机的燃烧室容积要改变。主机排放的废气温度.辅机机温 .喷水压力.时间，雾化程度.等都是关键！

作者:无线风筝 时间:2011-5-14 09:27
关于废热利用，很多高校和企业都在搞。
我记得好像江苏大学就有一个关于双发动机的课题，其中有一个发动机就是利用的废热。
楼主的提议似乎是可行的，但有几点实际问题需要考虑：
1、目前发动机多都采用废气涡轮增压技术，如果将废气冷却后，增压动力是否够？
2、在冷热冲击下，废热气缸、活塞是否会快速老化？密封性又是否考虑过呢？
3、基于目前全球排放法规日益严格，楼主设想中不经过任何处理的废气直接冷却，是否考虑到其中可能会产生硫酸、硝酸呢？这些酸的腐蚀性又是否考虑到了呢？
4、其实，现在很多排气后处理真是利用了废热，如果温度降低，可能导致后处理系统无法工作，在大量水蒸气中，很多催化器可能提前over。
个人意见，请多参考下国内外同行研究成果

作者:向左看齐 时间:2011-5-14 10:41
谢谢版主的回复。废气增压我也觉得恐怕不行了。如果想要增压就得机械增压了。
冷热冲击带来的老化和密封我倒是觉得问题不大。因为辅缸怎么说也是低压运转，我理解辅缸对密封问题要求应该不高吧。腐蚀问题我想应该取决于温度控制。保持一定温度，就能够维持原有的腐蚀水平。烃的燃烧一定有水蒸汽，我觉得没有带来严重腐蚀是温度在起作用。现在水蒸气多了，只要温度控制好应该也没问题吧。我猜的。呵呵。

排气后处理需要的废热确实低了很多。这是我没预料过的新问题。不知道有没有办法。

作者:向左看齐 时间:2011-5-14 10:43
双发动机来做前期测试真是一个好主意。实现起来更容易。也应该能看到大概的效果。谢谢hyzdz的提醒。

作者:向左看齐 时间:2011-5-14 11:28
这里分析一下双发动机的方案：
1，主发动机采用4缸机，不作改动。
2，辅发动机与主机用齿轮同步连接，从而保证相位能配合。
3，辅机4缸或6缸，均分两组。两组相位整体错开180度。
4，辅机每组气缸中各个气缸对应的曲轴相位合理设计安排，尽量均分主机的废气。
5，辅机进气正时合理设计安排。每缸进气和喷水做功占一个冲程，排气占一个冲程，组成一个周期。
6，辅缸喷油改喷水。

作者:向左看齐 时间:2011-5-14 11:31
哪位知道定做一个曲轴和定做一个气门正时凸轮轴大概分别要多少钱啊？
这个应该占用改造工作最大的成本。

作者:向左看齐 时间:2011-5-24 09:49
自己顶一下。。。。
还是希望有能力的高人做个样机啊。我在这光说不练怎么都是白扯。

欢迎光临机械必威体育网址 (//www.szfco.com/)