为什么柴油机能做到50%以上热效率?

为什么柴油机能做到50%以上热效率?,第1张

在中国市场,柴油发动机搭载在家用轿车上不多,但是在欧美国家柴油发动机是一个很普遍的机器,主要由于其出色的节能性以及强悍的扭矩得到不少消费者的喜爱。大扭矩,意味着车辆不需要特别高的转速就能得到不错的马力输出,对于日常用车来说有一定帮助,在车辆加速时不需要降挡就可以获得足够的加速度,降低了因为变速箱带来的不利影响。

压缩比

柴油机的压缩比会比汽油机的压缩比更高,而内燃机的压缩比更高,其做工的效率也会更高。柴油机比汽油机压缩比更高其中的原因是因为柴油发动机压缩时只有空气在进行压缩,即便是有很高的压缩比,也不会产生提前爆燃的情况,并且柴油机是依靠压缩空气本身的温度将喷射进去的燃油瞬间点燃,所以柴油机需要把空气压缩到柴油的自燃温度以上。

汽油机压缩的是混合气,理想情况下是压缩到一定程度后通过火花塞点燃混合气,不能将其压缩到那么高的温度,所以汽油机不会过多压缩混合气,以确保温度不会过高,而柴油机则需要更多的压缩来提升温度。压缩比的大小直接关系到发动机的效率和扭矩,所以更高压缩比的柴油机能够输出更大的扭矩。

燃烧速度

我们都知道,汽油机是通过火花塞点燃混合气,火焰以火花为中心传播开来,将所有的混合气燃尽,而柴油机是几乎在柴油被喷射进燃烧室的瞬间就被点燃了,所以能在更短时间内完全燃烧。

观察活塞运动可以发现,汽油机的活塞在混合气燃烧完之前已经下行了相当长的距离,而柴油机的活塞在燃油完全燃烧前只移动了很小的距离,这样的结果就是柴油机的燃烧火焰有更多的时间在推动活塞下行,转化为更多的有用功和更大的扭矩。而汽油机上,如果活塞在远离上止点后还有燃烧在发生,而这部分火焰就只能推动活塞很短的距离,如果更靠近上止点,就可以推动活塞运行更长的距离。所以汽油机如果拥有柴油机的瞬燃特性也能最大化扭矩输出。

缸径行程比

事实上柴油机更倾向于长行程小缸径,汽油机则更倾向于大缸径短行程,因为扭矩即力x距离,所以在柴油机应用中,不但有更大的力,还有更长的距离(更长的曲轴曲柄)来放大这个力,最终下来这些都转化为更大的扭矩。

举个例子,假如有两台06L的单缸发动机,柴油机缸径为80mm,行程120mm;汽油机缸径为100mm,行程80mm,排量都为06L,但是柴油机的行程长的多。

值得一提的是,因为柴油机的燃烧速度要快得多,所以燃烧发生的时机并不在最佳的曲轴角度,所以长行程对于制造更多的扭矩有明显帮助。更重要的是柴油机有着更高的压缩比,配合瞬间燃烧和涡轮增压等才是影响柴油机扭矩高的原因。

更长的行程限制了柴油机的转速,因为如果行程更长,相同转速下活塞就要移动得更快,以上文的参数为例,假设转速在3000rpm,120mm行程的柴油机活塞平均速度为12m/s,这这个活塞平均速度对应80mm行程的汽油机转速为4500rpm。所以两台发动机的活塞平均速度一样,但是汽油机的转速要高得多。

柴油机更适合涡轮增压

柴油机的零部件强度更高,铸铁缸体、活塞、连杆、曲轴的强度很高,这些会使发动机更加笨重,但也可以承受更大的扭矩。

柴油机另外一个特性是稀薄燃烧,柴油机的空燃比可以达到18:1~70:1之间,通过稀薄燃烧,就会有更多的空气可以用于膨胀做有效功,因此发动机的效率会更高,达到这种效果就需要涡轮增压器的帮助,使用涡轮尽可能压入更多的空气进行高效的燃烧。

同时,柴油机的泵气损失也比汽油机小,因为柴油机不需要节气门,或者说有一个几乎常开到最大的节气门。相反,汽油机的空燃比范围就小得多,同时增压值也不会太大,因为原厂的汽油机并不像柴油机那样设计得能承受很大的增压值。总的来说,更大的增压值、更多的燃油就等于更大的马力,也就拥有更大的扭矩。

柴油的能量密度大

相同体积的燃油,无论是1L柴油还是1L汽油,柴油大约比汽油多10-15%的能量,所以喷射同样多的燃油,柴油会制造更多的能量,也就是更多的扭矩。

美国威斯康辛大学有过一个研究,通过柴油和汽油混合达到60%热效率的发动机,不过这是在实验室条件下达成。主要是因为柴油和汽油的燃烧速度不同,通过歧管喷射汽油,随后通过缸内直喷喷射柴油,再通过柴油引燃汽油的方式来做功,低负载情况下汽油用量较少,使用更多柴油,而在高负载情况下汽油和柴油的比例最高可达9:1。

这种技术首先排放很低,几乎不会产生氮氧化物,同时由于进行了提前喷射进行混合,充分混合的柴油并不容易产生颗粒物;此外,虽然使用了柴油,但是这种发动机可以在不安装尾气处理装置满足2010年EPA排放法规,所以在排气处理上会比传统柴油机更有优势。

但由于需要有两种燃油,所以需要有两套燃油装置,这是这种发动机不足的地方。同时如果想要达到60%的热效率,就必须停止对活塞的冷却,但这样对于零部件的耐用程度是一种考验,也是以后量产需要解决的地方。

这种发动机的优点同样在热效率上,根据了解,最大热效率可达55%,不过其做功形式跟传统柴油发动机有所区别,这种发动机使用对向燃烧室的设计,这种发动机有achates power研发。

最早的对向活塞发动机要追溯到19世纪末期,被用在船、飞机、潜艇、坦克、火车等交通工具上,劳斯莱斯甚至在1950年代开发了用于军事用途的对向活塞发动机。

对向活塞发动机的活塞区别于普通发动机,它的活塞是对向运动的,在上止点相遇,之后分别开始做功,这种发动机是两冲程发动机,这意味着每当活塞在中间相遇的时候就开始做功,所以不需要四冲程发动机的换气冲程。

这个发动机的基本工作原理的很简单的,当活塞到达下止点时,新鲜的空气从气缸下面的进气口进入气缸,燃烧后的气体从气缸顶部的排气口排出,之后两个活塞相互靠近,在接近中点之前柴油会被直接喷入气缸,每个气缸有两个对向安装的喷油嘴。燃烧开始后将活塞分离,之后整个循环不断重复,上面的活塞和下面的活塞各自使用一根独立的曲轴,两根曲轴通过齿轮结合在一起,作为一根轴输出动力。

使用两根曲轴看似很复杂,实际上这个发动机没有气门结构,意味着没有凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧甚至连气缸缸头都没有。举个例子,一台27L 3气缸的这种高电脑挂机可以输出270匹马力,650N·m的扭矩。

首先,没有了缸头,燃烧后炙热气体接触的面积更小,相比起燃烧室的面积,接触面积减少了很多,相对于把热量传递给缸头,它的热量传递给了两侧对向的活塞,这意味着有更多的热量被用于做功,并且把整个气缸的运动距离分给了两个活塞,这使得冲程缸径比很大,并且活塞的运动速度很低,这就使得能量的利用率更高。

此外,两侧活塞顶部的燃烧室能设计得非常理想,这样空气和燃油混合得更快,燃烧速度也就更快;这台两冲程发动机由机械增压来控制进气压力,并且还有涡轮增压的双增压结构,进气孔和排气孔被设计得最有利于扫气,排气口会首先打开,让燃烧后的高温高压气体排出,当气缸内压力降低,进气口打开,新鲜空气进入气缸将剩余的废气排出,进排气口在活塞向中心运动时关闭,会有少量的废气剩余。

从效率角度来讲,这是最理想的配置,如果只有两个气缸,供给涡轮的气流就会有很大的真空期,会降低整体的效率,尤其是低转速、低负载时,没有足够的排气气流去推动涡轮。如果是四个气缸,一个气缸的排气口打开时间和另外一个气缸的进气口打开时间就会有过多重合,这就会让气缸内剩余的废气变多,降低扫气效率,最终同样会降低整体效率。

当然,这不能说明这种发动机不能使用其他的布局,2、3、4、5缸都是可以的,achates也在开发一种以性能为目标的四缸发动机,但是在效率角度来讲,三缸是最理想的。说到效率,测试数据显示在很宽泛的负载条件下,发动机输出热效率都能处于40%以上,最大热效率达到46%,气缸内热效率在负载测试下都没有低于51%,所以这个发动机的优势不仅仅是最大热效率很高,而且具有非常宽泛的转速和负载下都能有非常高的热效率。在2012年就达到了SAE一项2018年的研究报告中,使用三缸对向活塞柴油机达到了55%的最大热效率。

在2017年底特律车展上,有9家主机厂成为了这种该发动机的研发参与伙伴,如今只有有一家已经开始实验生产这种对向活塞发动机了。但是由于这是两冲程发动机,在环保上会有明显的劣势,因为两冲程发动机的机油是参与燃烧的,在日益严格的环保法规限制下,必然会遭受毁灭性打击。此外,由于没有配气机构,所以进排气口的位置、高度都会影响着发动机的进排气相位,同时直接影响发动机的性能,同时不同拥有可变气门技术,所以难以满足在任何工况下的效率、动力表现。

以上,就是柴油发动机比汽油发动机优胜之处,但想要柴油发动机在中国能够普及,油品质量必须先提高,只有拥有良好的配套设施,发动机才能出色发挥实力,而这一点是我国的短板。混合燃烧发动机拥有出色的热效率表现,但是由于需要两套燃油加注系统,不利于量产车型的使用;对向活塞发动机也是如此,热效率高,但发动机的震动,各个工况下的输出、排放是否能达到量产化标准,还需要厂家们继续努力。

  

  挂机有多种含义,出现在网络游戏中时,指用特定的软件,模仿在游戏或者其他程序中的电脑操作,可以解放自己的双手,运用在机械行业,则指大型机器。此外,挂机也有死机,完了、输了等不同含义。

  利用某种软件在游戏中自动练级打怪刷金币等,从而省去了人工手动操作的辛苦,挂机分为:前台模拟挂机,后台挂机,脱机挂机"等前台模拟挂机:很常见的一种模拟鼠标键盘操作的外挂,如按键精灵等脚本软件在这方面出现得比较多。

  后台挂机:在很多外挂中也非常常见的一种,可能是通过后台的模拟,也可能是通过CALL游戏函数等实现自动打怪、自动找怪、自动买卖、自动喊话自动跑路、自动过验证等。甚至于还有其它变态功能。

  

扩展资料:

  挂挂浆机船,挂浆机船,是指水泥船、铁船和木头船后面用挂浆机作为驱动,上面是单杠195系列柴油机,结果三角皮带传动到挂浆机,挂浆机的螺旋桨推动船舶。

  挂机,起先于20世纪80年年代的长江流域,90年代盛行,一艘满载100吨的挂机船,一般要2-3台挂浆机。

你怎么会问这样的问题呢 真的是不懂吗 当然是冷却水箱了 原机配带的水箱漏斗盖 后换成封闭死的盖子 上面的两个水管一个是进水管一个是排水管 两个水管可以互换使用不分那个进水哪个排水 强调一下 进水管的前头 一般都连接在为尾挂机推进器附近 只要一挂挡推进器旋转水就通过水管子流进水箱 水箱水饱和后 多余的水就从 另一根水管排出 形成循环水 也用水泵循环水的 同样道理哦

1、柴油发电机组自动熄火时,转速逐渐降低,运转不稳,排气冒白烟,这种现象表明柴油中有水,气缸垫被冲坏,或自动减压损坏等。 措施:更换缸垫,调整减压机构。

2、排气管冒黑烟,加油门也不能正常工作这种情况多为柴油发环保机中柴油燃烧不良造成的,其主要原因是空气滤清器,进气道被杂质严重堵塞,导致进气不足应清洗空气滤清器,疏通进气管道,保证空气充足。

3、自动熄火时,运转连续不稳,并伴有异常敲击声,这种现象属于突发性机械故障,其常见原因有:曲轴折断,活塞销断裂,连杆螺栓松脱或折断,气门锁片,气门卡簧脱落,气门弹簧折断或气门杆折断,造成气门脱落等。工作中一旦发现发电机出现这种状况时,应立即停机检查,避免酿成重大机械事故,可送至专业维修点全面的检查。

4、自动熄火时,转速突然降低,排气管严重冒黑烟,这种现象多为发动机运转突然强烈受阻所致,其原因为:冷却系缺水,发动机过热,致使活塞在缸套内拉伤,卡死,摩擦副润滑不良,烧瓦抱轴或配气机构零件咬死等,使发动机被憋熄火。应加强对润滑系,冷却系维护保养,加足润滑油和冷却水。

5、自动熄火时柴油机声音发闷,运转吃力,冒黑烟。这就表明了柴油机超负荷了。

6、自动熄火前无异常,突然熄火,这种情况表明喷油泵或喷油器突然停止供油。原因有:柱塞弹簧折断,柱塞被杂质卡死,喷油器针阀卡死,压弹簧折断,喷油泵操纵拉杆及其连接销脱落,喷油泵驱动轴与主动盘的固定螺栓松脱后,轴上的键由于松旷而被剪平,致使驱动轴或主动盘发生滑动,因而驱动轴不能带动喷油泵工作等。

7、发生自动熄火时,转速逐渐降低柴油机运转声音和排气烟色无异常现象。 这说明单杠柴油机应不上,原因是油箱内的柴油用完,或油箱开关为打开,或油箱通气孔,燃油滤清器和输油泵堵塞,或油路不密封进了空气,产生“气阻”(熄火前伴有转速不稳现象) 措施:应对低压油路进行检查,首先检查油箱,油箱开关,滤清器,输油泵是否缺油,堵塞或开关未打开等,其次拧松喷油泵上的放气螺钉,按下燃油泵按钮,观察放气螺钉处的流油情况,如无油流出就是油路堵塞,如流油中有气泡,就是油路中进了空气,应逐段检查排除。

1、排水量、航速及总体布置

小型滑行艇均不是以增加排水量来提高其适航性的,排水量加大必然要消除其快速、机动、运行经济、初始造价低等优点。事实证明,设计优良的93米滑行艇亦可具有在7级风海况下安全航行的能力。故小型快艇的尺度、排水量不趋于加大,9~15米小型快艇销售量甚大亦证实了这点。

航速则视快艇任务的不同而有很大的变化范围。如2004年研制的3A1810型执法艇,其设计航速可由205节变化到36节。一般说来,随着时代的发展,民用高速客运的发展趋势,希望有较高的航速。而用于海关缉私艇,应能迅速反应,高速拦截,因此需要高航速。如用作交通艇,航速不一定很高。如用于巡逻,须具备较高航速,但更着重要求适航性和居住条件好。

7~20米的快艇大多销往东南沿海水域,其中20米左右的快艇自持力一般可达5~7天、续航力达400~500海里以上,故对居住条件要着重考虑。艇上居住及工作舱室一般均选用空调,尽可能集中布置,对防振、隔音、绝热均要认真对待。一般在机舱与居住工作舱室之间布置厕浴室及厨房等,这对隔音、减振亦有帮助。

在设计中通常采用较宽的艇型,这对适航性也是有利的。上层建筑要尽可能小,而且采用流线型,以减少受风面积、减少阻力。上层建筑一般设计成全封闭型,可在驾驶室对主机、舵及各种导航仪表进行操纵,因而可在高海情下航行。

2、艇体线型及快速性

线型是决定艇体性能的主要因素之一,当前世界发展动向是在侧重考虑具有优异的适航性条件下兼顾快速性。一般,通过适当加大艇宽、增加摇摆阻尼、提高稳性、减少摇摆;增设断级,减少航行阻力;增设消波鳍、增强空气润滑,提高滑行效率和综合性能指标。

3、艇体材料及结构

小型滑行艇,国内外很少用钢材建造。一般均采用轻质防腐艇体材料。世界上船用焊接铝镁合金的防腐性能己超过了船用钢板:玻璃钢的抗老化及结构设计方法也己取得很大突破。而小艇的艇体材料对刚度要求不大,故一般小艇均用玻璃钢或焊接铝镁合金建造。玻璃钢适于大批量建造:其优点是重量轻,成形方便,成本较低,因而对批量较大的小型艇,大多数生产厂家均采用玻璃钢艇壳。国内外滑行艇类玻璃钢结构大多采用单板、夹芯混合结构或夹芯结构,且加强了对其联接部结构形式的研究。

焊接铝镁合金价格较钢贵,但可大大减轻艇壳重量(可减轻30~40%),故从减少主机马力和节省能源角度来看仍是较理想、适用的小艇材料。

4、主机及推进型式

单体滑行艇大多采用1~2部汽油挂机或柴油机做主机,双体滑行艇一般采用2部高速柴油主机、今后的发展趋势是采用V型传动、常规螺旋桨推进,此种匹配,不仅可减小艇体尺度,且使居住及工作舱室集中设在艇的中、前部,便于隔音、降噪,还增加了有效使用面积。

对尺度较大的单、双体滑行艇,在艉部或槽道顶部,还可附加一个用于经济巡航专用的辅助喷水推进系统。喷水推进虽然效率相对较低,但可在任何速度下提供推力。喷水推进系统不工作时不增加附体阻力。另外,喷水推进机动性好,可提供极低航速时的安全航行,这对近距离机动及救援活动是很重要的。

单、双体滑行艇一般均选用小型高速汽油或柴油机。

尺度较大的滑行艇由于航速高、所需主机功率大,故一般不采用单机方案。单机方案,还因主机扭矩的反作用,会导致艇体有较大的横倾力矩。

银钢船用汽油挂机该产品采用电启动,具有动力大、油耗低、重量轻、航速快、噪音小、污染小、操用简便等显著特点,是新型环保、节能、安全型产品。

一、传动效率高:银钢新型船用挂机采用传动轴直接传动,不会出现打滑、变形现象,传动效率可以提高至98%左右,明显高于通过外部机械传动的发动机,(船用柴油机采用皮带传动)。

二、加速响应快:银钢新型船用挂机通过输出轴直接传动,没有中间变速过程,故加速响应快。

三、结构简单、成本降低:银钢新型船用挂机取消了变速系统、离合器、主副轴上繁多的齿轮等机件,不但简化了结构,同时有效的降低了成本。

四、银钢船用挂机与传统的船用柴油挂(桨)机相比,银钢新型船用汽油挂机具有以下优势: 1、采用电启动方式,低温状态也能轻松启动,一触即发。

2、发动机采用平衡轴技术,工作中震动小、噪音小,既环保又节能。

3、传动系统采用双油封密封设计,封闭性能好,使用寿命长。

4、体积小、重量轻、功率大、航速高,装卸方便,维护省心。

5、采用镀铬工艺和不锈钢材料制造,外观耐腐蚀性极大增强。

6、通用性极强,能替代所有船用柴油挂机!

五、银钢新型汽油挂机排放达到欧II,并通过水下排放过滤,如果全国的小型渔船更换银钢新型船用挂机,减少碳颗粒排放,减少硫的大气污染,符合当今时代发展 “低碳经济”的全球统一认识,为推进我国节能减排事业和保护水资源污染以及全球环境贡献力量。

六、传统柴油挂机一般使用不到一年时间,机身就非常陈旧,机座污物污染多,漏油机现象严重,严重污染水资源,银钢船用挂机从设计结构就杜绝了机油、汽油对水资源的污染。对发动机机油密封设计,封闭性能好,机油基本就无法渗漏。汽油油路也是密封设计,并有汽油回路,不会造成汽油挥发、泄漏。

七、银钢汽油挂机以26马力与传统的1115型柴油挂机162KW相对比,银钢挂机航行速度是柴油机的2倍,节约航行时间二分之一,相同距离使用燃油折算成价格后,银钢船用汽油挂机还略低于柴油机。

八、银钢新船用挂机在性价比、操纵性能、航行舒适度都远远高于柴油机。银钢挂机略高于柴油机的价格,享受一年的三包服务,使用寿命长达5年,必将引领传统船用动力的更新换代,成为其最佳替代产品,为广大水上用户朋友的生产和生活创造前所未有的乐趣。

设备问题。挂机船是挂浆机船的简称,由于设备问题放到水里会熄火。挂浆机船,是指水泥船、铁船和木头船后面用挂浆机作为驱动,上面是单杠195系列柴油机,结果三角皮带传动到挂浆机,挂浆机的螺旋桨推动船舶。

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