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  • 1 # 使用者9687063840813

    內燃機噴水技術,就像BMW M4 GTS上應用的那個類似。目前在做這方面的研究,不過和BMW S55發動機的應用有所不同。

    BMW S55 SI ENGINE

    簡述一下原理:

    1.噴入水吸收餘熱膨脹做功,增加燃燒熱量轉化的有用功;

    2.吸收餘熱,降低排溫,一方面有利於抑制爆震,進一步提高壓縮比進而提高熱效率;另一方面有利於進氣行程吸收更多工質,燃燒更多的燃料,改善動力效能。

    BMW S55發動機的技術主要是第二點,我目前的研究噴入燃燒室的是過熱水,主要針對第一點對內燃機的熱效率進行最佳化。

    以下是詳細敘述,沒興趣可以不看了。

    汽油機比柴油機熱效率低主要原因就是汽油機的壓縮比小,排溫高。為了充分利用排氣的高溫,更高效地將燃燒的熱量轉化為有用功,我們使用廢氣和內燃機冷卻劑來加熱水,並將水在內燃機燃燒行程的上止點噴入燃燒室中,以此增加工質並降低缸內溫度。

    基於Alto迴圈的噴水過程對熱力學圖的影響

    首先,從理論迴圈的能量平衡角度分析,由於噴水過程實質是向缸內引入能量的過程,無論噴水溫度的高低,該部分液態水的焓值始終為正,因此控制體的總內能始終增加。水蒸氣增加了作功工質質量,儘管由於溫度降低使得原有工質的作功量下降,但是水蒸氣在膨脹行程的作功量彌補上述不足,並且使得總作功量有所上升,最終熱效率得到提升。

    再者,噴入過熱水將更有利於水的汽化膨脹做功過程,增加燃燒熱量轉化為有用功的效率。並且,噴入水的熱量來自於內燃機冷卻劑和廢氣,也是廢棄能量的回收利用過程。

    最後,我們需要對噴水的量和溫度進行合理的研究,這也是目前我在做的事情。初步的結論是當噴水溫度為200℃時,理論噴水上限大約在180mg左右,內燃機的理論熱效率從未噴水的33.8%提高到67.3%(預設壓縮比為9.2)。當然實驗值會比理論熱效率低一些,由於泵損失等因素的存在。

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