1. 高速柴油机的理论循环为
进气丶压缩丶燃烧丶排气。
2. 汽油机及柴油机的循环过程
发动机润滑循环过程的油路,分为A,B两路。A路过滤,B路润滑。机油泵从油底壳内抽出机油后分别供给AB两路。
A,机油从机油泵出来后,到滤芯过滤器再到离心过滤器,然后回到油底壳。
B,机油从机油泵出来后,到曲轴前端,通过主轴颈曲轴颈和连杆瓦到曲轴的末端,通过高压 油管到压力表。
机油在机油泵作用下产生压力,机油从曲轴颈和连杆瓦之间分泌出来,通过曲轴的旋转, 产生飞浅润滑后返回油底壳。
3. 通常认为高速柴油机的理论循环为什么加热循环
答案是
答案是
理想循环条件下汽、柴油机热效率的对比
考虑真实工质特性后,汽、柴油机热效率的差距进一步加大。
1.高负荷时差距扩大的因素
在高负荷条件下,汽油机的混合气较浓,过量空气系数=0.8-1.0,而柴油机的平均过量空气系数=1.3-2.0,混合气总体偏稀。
汽油机的压缩比虽然较低,但由于混合气较浓而且等容度也较高,所以它的最高燃烧温度反而比柴油机高很多;此外,汽油机的残余废气系数比柴油机高。以上两方面的原因,使得汽油机的等熵指数比柴油机小,高温热分解作用加剧,这些都使得汽油机的热效率相对于理论循环的下降幅度远大于柴油机。虽然汽油机的分子变化系数要高于柴油机,但其影响较小,不起主要作用。
2.低负荷时差距进一步扩大的因素
由于混合气形成和负荷调节方式的差别,汽油机的负荷越低,过量空气系数越小。而柴油机则相反。这进一步扩大了两者热效率的差距。
汽油机是量调节负荷,负荷越低,进气量越少,残余废气系数越高。而柴油机的残余废气系数在低负荷变化时大致维持不变。这一因素除对汽油机的等熵指数有影响外,更多的是使汽油机的燃烧速度降低,热效率下降。
汽油机高、低负荷时,工质燃烧后的温差要比柴油机小,即低负荷时汽油机仍保持较高的燃烧温度。这是因为汽油机是量调节负荷,各种负荷时混合气的过量空气系数变化不大。虽然低负荷时进入缸内的混合气量少,但单位质量工质的发热量没有改变,故燃烧后工质的温度下降幅度不大。柴油机是质调节负荷,低负荷时过量空气系数增大,单位质量工质的发热量减少,燃烧后工质的温度成比例下降。这一因素使汽、柴油机低负荷时的工质温度差别更显著,由此引起两者的热效率的差距加大。
通过汽、柴油机的理论循环和理想循环热效率的全面对比,从理论上阐明了两种不同燃烧模式对热效率影响的本质原因。近年来,缸内直喷(GDI)、均质压燃(HCCI)汽油机的出现,正是这些循环理论应用的突出体现。
负荷
如图,汽油机柴油机主要差别就两点。
1.汽油机的有效燃料消耗率(be)比同负荷的柴油机高,这是由于两种机型的混合气形成、着火燃烧以及负荷调节方式不同造成的。
2.中低负荷区be的差值明显比最低油耗点和标定功率点大,如图△be1>△be2>△bemin.这时因为汽油机的be曲线过于陡尖,而柴油机的be曲线有较宽平坦段的缘故。形成这种差别的理论依据在上面已作了详细的介绍。统计资料表明,汽、柴油机的最低燃料消耗率bemin差值约15%-30%,而综合使用油耗的差值可达25%-45%,这是由于汽车大部分时间在中、低负荷工况下运行所致。
由以上两点可知,若单纯从燃油经济性考虑进行汽车动力的选择,自然是柴油机优于汽油机,这是柴油机最明显的优势。实际选配发动机时,不可能只考虑这一个因素。此外,无论是汽油机还是柴油机,都希望尽可能提高符合率,使其经常接近最经济的80%-90%负荷区工作。这一点对汽油机尤为重要。提高运行负荷率已成为改善发动机燃油经济性、降低实际使用油耗的一个极为重要的原则。
问题一:汽油机与柴油机有什么不同?
混合气形成
汽油的沸点低,蒸发性好,因而在常温或稍加热的条件下易于在缸内与空气形成预制均匀混合气,因此,常规汽油机大都采用点火前预制混合气的方式。而柴油的沸点高达180-360℃,不适合缸外预混合,即使加热后能在缸外气化混合,也因加热造成空气密度下降而减少进入气缸的充量,并且额外消耗加热所需的能量,这些都是不合理的。因此,常规柴油机采用燃料缸内高压喷射,与空气雾化混合形成浓度分层的混合气。
着火、燃烧模式
常规汽油机缸外形成预制均匀混合气后,若进行接近化学计量比的预制混合气压燃,由于同时着火,压力升高率过高,近于爆炸,这是不允许的,因此适合采用外源强制点火燃烧模式,即先在火花塞附近高温处着火,然后在混合气中进行火焰传播燃烧。(但这并不意味着汽油不能采用压燃燃烧模式,事实上,在较稀的混合气条件下汽油可以实现均质混合气压燃)
柴油的着火温度较低,柴油机在开始喷雾到自燃着火的较短时间内,适合燃烧的混合气量不多,初期工作粗暴的情况会得到缓解。柴油机在初期着火燃烧后,紧接着进行边喷油、边气化、边混合的扩散燃烧。柴油适合压燃,在喷雾条件下的点燃难度大,也无必要。
负荷调节方式
混合气形成方式的差异带来了负荷调节方式的不同。汽油均匀混合气能点燃的过量空气系数(0.4-1.4)较小,一般靠改变节气门的开度,控制混合气进气量来调节负荷,这种方式称为负荷的量调节。
柴油机在循环喷油量较大的变化范围内,喷束内都有适合着火的混合气,因此柴油机在较大的平均的过量空气系数范围内都可以压燃着火,所以可以依靠循环喷油量的多少来调节负荷。由于循环进气量基本不变,平均的过量空气系数会随负荷变化而变化。这种依靠改变喷油量,即改变平均的过量空气系数来调节负荷的方式,称为负荷的质调节。
上述这些差异导致了二者在性能、设计和结构上的各种差异,而这些差异追溯的根源是汽油、柴油燃料本身理化特性的差异所引起的。
再就是有关工作模式的差异,排放等等。今天不说。
不过应该指出,上述汽油机和柴油机的工作模式差异既跟燃料特性有关,也取决于当时的科技发展水平。近年来,随着电控技术的发展,出现了汽油缸内直喷(GDI)分层稀燃模式。目前国内外都在研究汽油均质混合气压燃(HCCI)模式也试图将柴油的压燃方式与汽油机的预制混合气形成方式结合,以实现高效低污染燃烧。
问题二:为什么柴油机比汽油机省油?
理论循环
从热力学的理论高度来看,改善发动机动力、经济性的基本原则就是提高燃效加热后的能量质量,也就是在相同加热量条件下,尽可能提高加热过程中工质的平均温度,以及尽可能降低向环境放热过程的平均温度。在现有循环模式下,有以下三个主要的实施方向:
1.在允许的条件下,尽可能提高发动机的压缩比。
2.合理组织燃烧,提高循环加热的等容度,即通过减小循环的预膨胀比和合理选择选择燃烧始点相位,使燃烧加热中心接近上止点。
3.保证工质具有较高的等熵指数。
但是在标定工况下,实际柴油机比汽油机更接近等压循环。由于柴油机的压缩比大大高于汽油机,而且其最大燃烧爆发压力也远高于汽油机,所以它的热效率高于汽油机。
柴油机是喷雾压燃后边喷油边燃烧,当负荷下降时,喷油时间缩短,但初期相当于等容燃烧的变化不大,这相当于压力升高比不变反而预膨胀比减小。
汽油机则是点火后火焰传播燃烧,无论负荷如何变化,火焰传播距离不变。负荷下降后,由于进气充量减少,残余废气增多,燃烧温度有所降低,使得火焰传播速度降低,燃烧时间加长,相当于压力升高比下降而预膨胀比上升。
汽柴油机的这种相反变化趋势使得二者在中、低负荷时的燃料消耗率的差距进一步扩大。
这一结论与实际情况完全符合:在标定工况下,柴油机的有效燃料消耗率be约比汽油机低15%-25%,而包括大量中、低负荷工况在内的使用燃料消耗率可低30%-50%。当然,还有形成be差距扩大的其他因素,比如汽油机在中低负荷时节气门造成的泵气损失增大等。但正是基于理论循环的上述分析,才阐明了汽柴油机的燃料消耗率出现差距的最本质和最主要的原因。
4. 根据循环理论解释柴油机热效率高于汽油机
柴油机的效率为34%-45%。
柴油的热效率比汽油高,柴油的热值更高,所以燃烧同样质量体积释放的能量更多,做功冲程做的功也会更多。
柴油机的压缩比会高于汽油机,而内燃机的压缩比更高,其工作效率也会更高。柴油机之所以压缩比高于汽油机,是因为柴油机在压缩时只有空气体被压缩,即使压缩比很高,也不会出现过早爆燃的情况。而且柴油机是依靠压缩空气体的温度来瞬间点燃喷射的燃油,所以柴油机需要将空气体压缩到柴油自燃温度以上。
5. 柴油机理论循环是什么
一般来说,柴油机机油的循环路径基本都是相同的。多缸柴油机的机油循环的路径如下:
油底壳→机油泵→机油滤清器→机油散热器→机油主油道→各压力润滑点(包括:主轴颈和轴瓦、连杆颈个轴瓦、凸轮轴轴径和轴瓦配气机构的各个润滑点、涡轮增压器等部位)→回流(自由落入)油底壳。
6. 高速柴油机的实际循环接近于
轻循环油不可以用在运输公司,可以用于低速柴油机,是混合船用柴油的一种,广泛用于船舶运输业,主要使用方向在沿海、沿江运输的较大船型上用途广泛。
循环油就是轻质油品的一种,经过一次加工常减压装置,二次加工经过催化裂化,中间馏分油,再经脱硫装置加工的一种油品。
循环油是一种轻质油类,也就是LCO,催化裂化有轻循环油。催化里面的轻循环油指的是轻柴油。质油一般泛指沸点范围约50~350℃的烃类混合物,但含意并不十分严格。