发动机性能参数分析及优化.pdfVIP

2010 年第 13 期 NO.13.2010 （总第 148 期） China Hi-Tech Enterprises （CumulativetyNO.148） 胡乐明 （江汉石油管理局第四机械厂江深维修服务部，湖北 荆州 434024 ） 摘要：在当今能源短缺的形势下，为了降低发动机对石油的消耗和对环境的污染，世界各国均在寻求和研究内燃机的 代用燃料。文章主要分析了汽油发动机主要工作参数对工作性能的影响，为样机的调试以及改进提供了理论指导， 从而减少了试验的盲目性，缩短了试验周期，降低了工作量。 关键词：发动机；性能参数；压缩比；点火提前角；配气相位 中图分类号：U467　　　　　　文献标识码：A　　　　　　文章编号：1009-2374 （2010 ）13-0040-03 在当今能源短缺的形势下，为了降低发动机对石油的消 压缩终了时，混合气温度约为 600 ～ 700K，压力一般为 耗和对环境的污染，世界各国均在寻求和研究内燃机的代用 0.6 ～ 1.2MPa 。混合气被压缩之后，密度增大，压力和温度迅 燃料。在醇类燃料中，从原料来源、生产过程以及生产能量消 速升高，为燃烧创造了良好条件。 耗等角度来考虑，甲醇作为内燃机代用燃料比乙醇具有更多 3．作功行程。当压缩冲程临近终了时，火花塞发出电火 的优越性。汽油机的良好替代燃料甲醇具有比汽油更高的辛 花，点燃可燃混合气。由于混合气迅速燃烧膨胀，在极短时间 烷值，允许使用更高的压缩比，因此甲醇是一种高效燃料。由 内压力可达到 3 ～ 5MPa，最高温度约为 2200 ～ 2800K。高温、 于燃料分子中含有质量的氧，可以实现清洁燃烧，因而甲醇 高压的燃气推动活塞迅速下行，并通过连杆使曲轴旋转而对 还是一种清洁燃料。在油价不断攀升的形势下，甲醇燃料的 外作功。 优势日渐突出，世界各大汽车公司都曾对甲醇的车用技术进 在作功行程中，活塞自上止点移至下止点，曲轴转至一周 行了积极的研究与开发，提出了不同的方案。我国从 20 世纪 半。随着活塞下移，活塞上方容积增大，燃气温度、压力逐渐 70 年代开始，也对甲醇燃料的应用开展了广泛的研究。 降低。作功行程终了时，燃气温度降至 1300 ～ 1600K，压力 汽油发动机的一些结构参数对其性能有较大的影响。甲 降至 0.3 ～ 0.5kPa。 醇发动机是比较典型的汽油发动机，通过性能计算和结果分 4．排气行程。混合气燃烧后成了废气，为了便于下一个 析，可对这些参数进行优化，获得较为理想的发动机性能参 工作循环，这些废气应及时排出气缸，所以在作功行程终了 数，对汽油发动机的设计和试验有指导作用。下面在整机模 时，排气门开启，活塞向上移动，废气便排到大气中。当活塞 型可靠的基础上，先后改变压缩比、点火提前角、配气相位，通 到达上止点时，排气门关闭、曲轴转至两周，完成一个工作循 过计算，分析它们对发动机性能的影响，指出存在的问题，并 环。 提出相应的改进意见。 由于废气受到流动阻力及燃烧室容积的影响，不可能完 全排尽。所以排气终了时，气缸内废气压力总是高于大气压 一、汽油发动机的工作原理 力，约为 0.105 ～ 0.115MPa，温度为 900 ～ 1200K。留在缸内 汽油机是将汽油和空气混合成可燃混合气，然后进入气 的废气，称残余废气，它对下一循环的进气行程是有妨碍的， 缸用电火花点燃。四行程汽油机的每个工作循