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标题: 四冲发动机改变怠速工况的措施 [打印本页]

作者: nathan22128    时间: 2011-12-20 11:09
标题: 四冲发动机改变怠速工况的措施
四冲发动机改变怠速工况的措施  lx.nj
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* f% H" i& J/ K5 p$ ?) ^0 p4 y研究变容作功,发现有两条不同的路,一是适当变容,改善小油门时压缩比过低的问题。
  O  O; h  U; I3 V, P二是将变容与增压联系,将火花塞点燃的发动机改变成靠压缩点火的匀质压燃式发动机。; w1 x+ r$ t3 E
对于第二条,在此不谈,因为俺已有不用机械变容机构就可以实现匀质压燃的电控方案。
% l, K( M0 X7 d9 O( Y" Z0 j( S本帖现在讲得是第一条:适当变容,改善四冲发动机小油门时=实际压缩比过低的措施。+ m- a" @2 C: M
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四冲发动机是靠改变进气量来改变输出功率的,在怠速与小油门时,吸入的油汽量很少。2 t9 w+ W# M3 P- Z
怠速时油门开度很小,实际进气量很少,当进气量为汽缸排量10%时,实际压缩比=2。
) R- L8 C/ V7 {* e3 J- x! G% N而四冲发动机的作功效率,是与实际压缩比成**关系的,压缩比高才会接近理论效率。
0 ~2 k7 [, u% L6 ^3 g% _由此可见,以四冲发动机的怠速状态,汽缸内的压缩比和作功效率极低,燃油多被浪费。
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  _! C1 p0 F4 T对于四冲发动机,压缩比相当重要;怠速与小油门时压缩比过低,就严重影响作功效率。
1 F9 ~3 G9 q0 Z/ P想提高发动机的压缩比,通常有两条路:一是改变燃烧室的容积,二是增加缸内填充物。* o. ?( r# s5 u& c
改变燃烧室方面,在缸头上安置变容柱塞腔的方案最为简单,主燃烧室比常规的小一半。
" i' u. r0 D1 F+ A0 }1 G4 n增加填充物的做法成本较低,即使用高温废气来填充怠速油汽,也可增加怠速的压缩比。  L( v  \% {( o+ c" |8 e
 
# g7 f( B: R' E$ u2 I一台GY6发动机,通常怠速耗油率至少240ml/H;常规125立缸机,怠速耗油率约180ml/H。
( z% ^3 h/ ?& E1 k) Z) W2 R0 t' T. @若从耗油率来看,应该有半个马力输出;但这是为了维持怠速的富油,油汽多半被浪费。
$ O+ K+ V( q% ]% o/ t7 j7 F为此曾试验过,不动化油器的怠速状态,另外增加点新鲜空气,发动机转速马上就提高。# F8 U9 C+ U. P; u
但传统四冲发动机的怠速,必须靠富油来维持;如果用标准浓度油汽,怠速会很不稳定。8 ^: D( W: C$ V
 
3 `" n4 X7 A0 ^+ G. [如果增加新鲜空气过多,那叫油汽稀薄,简称贫油,这样的油汽,一般的电火花点不着。2 c6 |6 R/ A& z- w" }
如果将汽油比例再增加到可以点火,那就是油汽偏多,发动机马上加速,转速超出怠速。
# }& G+ [: f7 O9 S$ m+ y% B所以想让四冲发动机在怠速时增加压缩比,采用简单增加可燃性油汽的办法是行不通的。
8 H7 p; p8 n/ q# p此时要求汽缸里的油汽必须可以被火花塞点燃,体积还最好别太少,以保证多点压缩比。: o: A0 l8 A; @6 M: `* R* {2 U
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(另一个试验:不动化油器=不动油门,只是提前点火角,发动机转速也会随之提高。)
, t7 I$ J. F, e+ d* v+ V! x提前点火角可以给四冲怠速状态增功节油,但会导致怠速不稳,而且在大油门时容易暴震。1 M- o1 ?" G$ q1 ]/ s; }' F
关于加速与怠速时随同油门(压缩比)修正点火角,那是属于点火器内容,在此暂时不谈。
0 A1 L3 \' @2 _4 E  [7 J在此帖里,只谈论改善怠速时实际压缩比过低、严重富油=发动机作功效率过低的问题。
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4 t7 F7 z  F# t( k; ^1 F如果增加油汽,汽缸里的压缩比就可提高;但那样做功过多=转速飙升,会脱离怠速状态。9 }7 T2 {" F/ y
所以希望发动机在怠速时有种状态,是汽缸里的有效油汽不要太多,但压缩比又不要太低。# X- }9 G! k- b$ _3 Q( q! `5 B
二冲发动机的做法是:汽缸里面残留些高温废气,让少量新鲜油汽因此增加些压力和温度。/ o0 e* S9 n* [- U8 ~0 O1 Y  @
在这里,废气起到充填物的作用,增加汽缸里面的气体含量,增加汽缸里面的实际压缩比。9 C+ M4 e+ c- M$ b, M
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在此用废气来充填怠速油汽,是因刚燃烧完的废气还有高温余热,使汽油容易挥发和点火。
7 i+ X$ B3 B6 J4 _* E3 P若发动机很热,残留废气温度高、量又大,有可能不到火花塞点火,油汽就提前受压自燃。% J: `- P0 n! i5 j. M
这样一来,发动机就进入了“残余废气高温压燃”的点火模式,点火时机不受点火器的控制。- J+ I! i$ t" [2 @. X6 w
“高温压燃”通常不受点火器的控制,需要用别的手段来控制点火时机,不是本帖主题范畴。* Q! n7 o  q8 Z" K
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在这里,只讲略微添加点高温废气混在怠速油汽里,稍微提高点汽缸里的实际压缩比即可。$ k$ z8 D$ x' w- Z. F* w
只要汽缸里的实际压缩比别太弱,做功效率就能极大提高,怠速与小油门就不用那么富油。
- o! Y. B7 I# p4 `4 j" y( _如果改用新鲜空气,因为新鲜空气是冷的,其中还有氧气,点火与做功容易偏离怠速范围。
- d2 z  C* R  p% ^& P(使用大油门时,油汽大量涌入汽缸,实际压缩比不成问题,可以不在乎有无废气加入。)
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' c# s0 S7 q2 }8 l根据早年实验,进气温度过高,或是汽缸有积碳,油汽就容易在活塞上止点以前发生早燃。, @; i) \, Q5 d7 L8 G: b
从实验结果来看,少量油汽早燃对于怠速状态的发动机不构成伤害,只是降低油耗和排放。. a1 k; R& u+ n7 d2 i/ R! Z
当今世界,四冲发动机最难减排的转速段是怠速状态,许多发动机都过不了新的排放标准。7 A$ I4 a0 L9 I, F  A+ z: V  C+ Q
而这种适当加入高温废气的做法,可以使四冲怠速变成二冲热机的怠速状态,节油和减排。/ f0 d, C+ q; ^0 k7 `/ ~: V8 m7 R
 
) F2 g0 p2 P7 M8 Q, }说到这里,相信有专业基础的你应该可以明白:8 t+ `$ ?) ^5 u4 Z9 p2 f7 o3 }6 r
1、添加的废气是发动机自身产生的、还有一定残余温度的新鲜废气,不要求含油含氧。4 ~- v, L. \4 M! z
2、添加高温废气的主要是作用是在怠速状态,不是量越多越好,也不是温度越高越好。% U8 D' C* o) E! ?* ?3 C
3、添加废气的主要用途是增加汽缸内气体含量,提高怠速微油门时实在太弱的压缩比。5 ~0 a7 j3 M' u6 \' l2 m  u
4、废气不含氧,只是增加压缩比的填充物;但可利用其废热,增强油汽的挥发和点燃。! }3 g& M! N" ~0 T/ t
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简易废气加入机构非常简单,只是在活塞下止点位置的的汽缸内壁上钻个2mm大的小孔。
  y! x; p& n% t4 a/ T3 H' F此孔在汽缸内位置偏下,只在活塞到下止点时才露出来,平时都是被活塞外圆遮挡着的。1 A& u9 R( t# b$ Y4 V1 i# ?
这样做,只在活塞到下止点的那一瞬间,而且是汽缸内高负压的怠速状态下,才会吸气。' u" Z5 ~$ }; }- R7 u' @' n1 @
在大油门时,汽缸里面的负压不大,那只孔相对化油器的口径比例很小,几乎不会吸气。
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此孔在汽缸体内连接缸头的排气口,可将高温废气直接吸入汽缸,要求连接可靠,可微调。
0 [2 R6 @/ `/ A2 {+ O' C# X, L* [6 U7 J! ^有人担心此举会影响发动机启动,但有点常识的人都知道,启动前发动机排出的不是废气。: Y9 _* Q3 l) c6 Y
也曾试图引用曲轴箱的温热吐气,但那里热得慢,温度不够高,而且里面气体成份变化大。5 a' ], C! W6 v) x7 Y. |1 V9 f
有条件者可以使用热交换器,利用排气的高温加热进气,但那样做的内容是另外一套理论。. G9 A6 `  X9 j; S
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此举有点象二冲活塞在排气口位置开的“回气孔”;只是二冲有排气孔,压缩比不会那么低。4 v% [, Z% y! c  ~3 x5 L
所以二冲在热机后,如果精心调节好化油器,怠速时可以测量到比四冲还低一倍的排放值。5 P. x0 J3 i0 S+ p
曾见某厂家为了“废气回燃”,在缸头采用很复杂的三气门机构,说是可以将废气再烧一遍。( `1 T& C7 _1 t7 _) b' ]
在俺看来,那点废气没啥回燃价值,若适当借用点来充当缸内充填物,可以提高点压缩比。
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此方案太过NB,对于上面来说,四冲要仿效二冲,且不很没面子?下面也未必有兴趣做。  I4 x% s- ?6 T1 g& `; G0 x
特别是太过简单的方案,附件没有当前的“O2”那么多,太缺乏可糊油草民与上面的噱头。
7 r7 V0 F9 R. E8 ?/ F当今社会,赚¥是第一位,为此不惜颠倒黑白口蜜腹剑,要是玩真的,反而坏了行业财路。
. V. b5 h% n, B( Y象这种需要重新调节化油器,又没有那么多附件和理由去涨价的东西,肯定不会有人说好。 
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作者: nathan22128    时间: 2011-12-20 11:29
说穿了,就是逼四冲机学二冲机的燃烧模式,以期减少怠速排放,提高小油门时的效率。
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作者: 杰克丹尼    时间: 2011-12-20 13:59
学习了 没看懂 专业
作者: 易水萧萧    时间: 2011-12-20 17:29
这是一个好贴
作者: rzjpyx    时间: 2011-12-20 18:23
专业
作者: nathan22128    时间: 2011-12-20 21:12
本帖最后由 nathan22128 于 2011-12-20 21:13 编辑
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7 R3 f! H& |  u+ D: `简易废气加入机构非常简单,只是在活塞下止点位置的的汽缸内壁上钻个2mm大的小孔。
7 M; g6 o2 k$ I. T3 a3 U4 H此孔在汽缸内位置偏下,只在活塞到下止点时才露出来,平时都是被活塞外圆遮挡着的。/ W$ S0 M) i. |/ |' q9 T
这样做,只在活塞到下止点的那一瞬间,而且是汽缸内高负压的怠速状态下,才会吸气。5 i) F  y3 R/ d+ {; s1 q9 n+ |7 O
在大油门时,汽缸里面的负压不大,那只孔相对化油器的口径比例很小,几乎不会吸气。9 k) z( D6 I7 n/ f* R, e5 A" A

作者: nathan22128    时间: 2011-12-21 08:48
此孔在汽缸体内连接缸头的排气口,可将高温废气直接吸入汽缸,要求连接可靠,可微调。
6 g* e$ z3 T8 Y9 n0 g有人担心此举会影响发动机启动,但有点常识的人都知道,启动前发动机排出的不是废气。* s; E7 _6 W( O
也曾试图引用曲轴箱的温热吐气,但那里热得慢,温度不够高,而且里面气体成份变化大。: h. ]5 E, O7 K$ }) |" v8 \
有条件者可以使用热交换器,利用排气的高温加热进气,但那样做的内容是另外一套理论。0 L" b$ Q* z  [& C( K3 t
 
# [% Y- b# f9 {此举有点象二冲活塞在排气口位置开的“回气孔”;只是二冲有排气孔,压缩比不会那么低。& U2 u, V' A5 N- N/ X- V- y: G( y
所以二冲在热机后,如果精心调节好化油器,怠速时可以测量到比四冲还低一倍的排放值。8 G- c+ h3 T8 B) G3 [) M: F9 V
曾见某厂家为了“废气回燃”,在缸头采用很复杂的三气门机构,说是可以将废气再烧一遍。
9 P, c* C/ W- _7 _' F- n3 e# W( S在俺看来,那点废气没啥回燃价值,若适当借用点来充当缸内充填物,可以提高点压缩比。7 W" r  e' }- R# r
 
& x* H; p; a! Q) r* A# W此方案太过NB,对于上面来说,四冲要仿效二冲,且不很没面子?下面也未必有兴趣做。
- U% D8 Z8 A; e7 Y+ m7 ~特别是太过简单的方案,附件没有当前的“O2”那么多,太缺乏可糊油草民与上面的噱头。
0 \9 t  i& d0 a$ v: t当今社会,赚¥是第一位,为此不惜颠倒黑白口蜜腹剑,要是玩真的,反而坏了行业财路。$ Q; J: |. ]9 t% v0 W
象这种需要重新调节化油器,又没有那么多附件和理由去涨价的东西,肯定不会有人说好。

作者: qiangui117    时间: 2011-12-22 11:04
如果像你说的。在活塞下止点开孔可以吸气。但是曲轴箱里面是有压力的。当活塞到上止点的时候,会不会因为活塞上行后小孔被曲轴箱内的压力,压进机油,反而当活塞下行的时候又把小孔内的机油吸入缸体,造成烧机油?
作者: xuemushen    时间: 2011-12-22 11:45
太专业了,估计是大师级别的人物看的。
作者: nathan22128    时间: 2011-12-22 12:47
本帖最后由 nathan22128 于 2011-12-22 12:48 编辑 3 L4 I. ~9 h) M6 d/ o9 Y& L
qiangui117 发表于 2011-12-22 11:04
& p' W% x. ^& |6 A+ r如果像你说的。在活塞下止点开孔可以吸气。但是曲轴箱里面是有压力的。当活塞到上止点的时候,会不会因为活 ...
: X. N) U5 f# i2 A. J& T

3 L0 @9 Y& X/ J2 |, K' h& n下行的时候你说它会干什么呢?难到活塞是没有环的吗?哈哈!




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