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  • 1 # 使用者6874768249527

    實際不相等。在理論迴圈中,四個衝程各佔180度曲軸轉角,是因為理論迴圈中不考慮流體工質的運動,認為氣門瞬間開啟,同時氣流瞬間達到足夠大的速度,可以立即填滿活塞下行時氣缸工作容積內增加的空間(進氣衝程),並能隨活塞上行同步排出氣缸(排氣衝程),且氣體狀態不受溫度影響、燃燒過程瞬間完成。由此帶來的結果是在理論迴圈中,發動機缸內充量係數為1。實際過程中,由於1.氣門開啟需要時間;2.工質氣體的流動速度有限,且受流通面積限制;3.氣缸溫度較高,氣體流入過程中受熱體積膨脹;4.燃燒速度有限,且燃料存在滯燃期等因素,氣缸內實際的充量係數低於1,缸內新鮮空氣量較少,由此導致實際迴圈的熱效率要比理論迴圈低很多。通常情況下(不考慮阿特金森迴圈或米勒迴圈這些特殊迴圈),為了彌補進氣量的損失,並促進上一迴圈中缸內廢氣的排出,進氣門與排氣門都會有一定量的提前開啟與推遲關閉(可以查一下發動機換氣過程相點陣圖),因此,四衝程發動機實際上進排氣這兩個衝程要比壓縮和膨脹做功兩個衝程時間長,均大於180度曲軸轉角。對於阿特金森迴圈及米勒迴圈,為了更充分地利用燃料能量、提升發動機熱效率,這兩種迴圈改變了發動機實際的壓縮與膨脹衝程,使膨脹衝程大於壓縮衝程,由此導致這兩個衝程的時間也不一樣長了。至於活塞速度對沖程時間長度的影響,理論上可以通過幾何關係找到活塞位移與曲軸轉角的關係,求導後就是活塞運動速度的變化規律。活塞位移——曲軸轉角關係實際上是一條正弦曲線,所以活塞速度變化規律事實上是一條餘弦曲線,在活塞單次上/下行過程中,活塞的速度會有加速與減速過程,但不同的上下行過程之間則是對稱的。實際工作過程中,由於活塞兩側氣體壓力的變化,活塞頂部受力情況會發生變化,進而影響活塞的運動,不過由於曲軸與飛輪這些大轉動慣量儲能零件的存在,由活塞受力變化導致的一個迴圈內發動機轉速的波動較小,拆分成的不同衝程之間的速度變化就更小了,遠不及進排氣相位變動帶來的衝程差別明顯。

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