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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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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。! B5 v1 S$ d% s% b& |
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。! D5 Y$ q0 P2 ^) V4 A, D
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。
2 K% X* T5 h5 ~" c# |# |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。4 ]  \8 W+ p! `' _: O
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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。$ @8 E7 u1 y. s  l0 ]. C
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。6 r) A4 ^: m# y. ?7 M' t; c  {
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。. T/ u$ |8 e6 ]2 k0 O1 x
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。$ z! N1 P" G1 B' U6 B; d% F
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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。
9 V. ?! Q' L1 D" i: S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。
% I: e8 Y, \) M1 w( t1 a$ q8 X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。4 Z; _9 ?; o- a5 {$ t3 w
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。8 P" {7 h  G  Y& v% @) Z# u0 W) t% M* ~
 
$ K+ X, o6 v6 z' [, A9 n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。
8 e6 y) [9 G# b2 Y4 q$ Y  h0 A( O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。
1 f. q% K! ]( u5 u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。
: o( t! _# K# b' A" p8 c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。# r* L3 g# U- s1 v
 
( B6 o/ T! {( m# y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。- K  J( g7 v2 k
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。
0 Q9 S, D3 g; h4 l  X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。
0 D/ @9 g9 }; K. n. `' K9 m4 k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; v+ ^( f4 \$ d, V
 
% E4 s9 f; b* }(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。)& ^& R1 t' A  w. I3 V% i. k
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。7 `9 q! v. s9 a* T
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。
) u  L$ {' Y5 }2 F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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7 O# ^) M* c( t/ \$ |( ]/ a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。, w! R& {) \4 W( P, `
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。% }+ I5 r1 X. U  c( W& I! N
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。; w; u: p6 a; K# c1 U2 M! D
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。0 W* {" F7 J  e
 
( g# I& B# Q; G" e5 P; ~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。5 s4 ~, B" i  A3 {, M$ X
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。
+ M7 {3 {( D7 z" [8 [0 J% d5 {' n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。+ R# k2 f7 v! n0 [+ E
“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。3 t/ H9 j' Q) n- F! ?6 U# y3 j
 
* i/ d& u& i' [8 ]: \* u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。
+ {% W/ z, c. L% H  N8 s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。
% l5 d  E% [( j1 m. u1 N* C! U; _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。: F& Q0 @* @# X1 B/ N& e
(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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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。, G8 d# _1 i( Q
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。3 f$ _2 w9 \' w% B& p' U
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。# W' F) S# V* ~
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。
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% R' g9 P6 \% v  ?) J说到这里,相信有专业基础的你应该可以明白:
# ^9 d2 V% Z, p1、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。3 q% U4 A5 j/ W. P8 z0 C; _
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。+ v( R6 e& l) ~0 }; y( |) G5 z
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。7 [) T* ~; L! b9 n# v
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。
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+ `5 `* k* Y/ `0 v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。
, ]$ o3 O% x; K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 w6 d3 A# B$ T8 B* w2 {
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。
, j0 P; O/ A0 g8 B5 P+ x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。  e' V3 G/ X: \2 [3 `, x
 
3 X5 u* F4 c3 g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。
" d4 m! L8 H: w% ]( i, \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。
2 P+ z! K0 H" e6 {2 a9 f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。
/ Y2 ]# O9 D- N& @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。' O" o4 M3 R) Q0 b0 u& r5 V
 
* k- _- H! O5 }' U+ |  |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。" T. A5 C8 E' q# q1 E
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。& E4 J8 Q8 K; I
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 Y; ?: O7 b7 D9 |! ?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。
8 _+ B2 A/ l4 N' g: d+ {0 u 8 t/ `4 W  [3 C3 G
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。' S4 F0 f9 W0 g2 e$ i
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。
6 T. v  k9 b  Q6 |3 O: Q" Q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。, @; w3 m, n, `
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。 4 n2 m# n! M. P; {2 c% p
  
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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。3 \0 l: {$ o  M2 E/ m

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 ! b% ?7 S& o. e% f. {  ~

% w) k* h( [" D; m4 g6 V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。5 d6 U& o$ f9 ?% z, m1 j: K
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。
% z4 b# d! f0 f2 S  ]1 J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。
# c2 Z) b- t  s& f/ a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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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。
" |' I+ i# Y; {* {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。
, z4 W6 B, ~- F5 L6 M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。
. f$ [. v- t% h' V9 B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 N' R3 g0 ^& z. t9 W+ z8 e0 }0 H 7 n  Z8 Z' l6 z# A6 ~8 V% l' k
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。& s! o5 i7 j  A: F: ^7 B2 _4 Z
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。
. J6 x. C: a; n7 E/ I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。
3 i3 p" m+ u; r% G% s3 k" X  t+ A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。9 m4 ]& ~, k+ l  j& x' ]
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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。: F8 k# Y4 b$ D% ^* w) g% U
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。' |4 M+ e' \4 R& j' U9 U7 G$ 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。8 T( S  M' N% p( f5 D
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
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qiangui117 发表于 2011-12-22 11:04
: u5 Y/ Q7 n- O' S( p+ ]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 ...
- z. t& E! t2 S% s

# h; }, G+ m" Y' z! {& }! G: k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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