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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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) i! s4 U! N: n( `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。0 K0 ]8 u8 F: |0 v
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。
: N& O7 `& }7 T2 o+ W& i' w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。8 Q+ S  e, ]) M4 T
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$ ^# |( G5 J0 Y9 \4 N
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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。$ [& t- g' `" L! a! y2 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。9 C7 A% `3 O/ I0 k, N- J3 d6 h- t% F  G1 I
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。
' _) T0 E9 x" t4 L. r1 c- s. B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。4 n" r# p! @0 l) S- r
　
4 X! z9 v  J4 p* a2 K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。
# A) z7 k. C, n; E* v: F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。
- p) u9 O' _5 ?% V/ c( h1 z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。5 @% y, n: D0 G: d9 z
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。3 T5 w0 Y, M0 X+ \' e7 a* d
　
1 Y. e0 {* w7 o: 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。# M. u& S: s2 J( k6 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。( ]  }/ g! R6 g9 ]6 L
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。/ h" w% u9 S( k  {' \5 i! U2 G& |# e
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。
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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。
4 B5 w7 n0 U; V9 G2 X, y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。8 Q2 }" j- n+ ?$ a9 Y% e6 U: u% W
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 d% j" y( R4 H1 J, X. a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。
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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。）% H2 V3 A/ _) Q9 G8 P- P" G
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。
5 W! g. X9 p7 m. h& C; m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。1 O  `. t! v9 B7 F) @9 I
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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$ G" A" s& Z0 g  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。
  D4 J. O. O5 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。+ O. s' r% Q& g+ l
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。
2 x! C9 x- r9 M  W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。( t, b9 J0 P- y' A
　
" y- b5 I4 n! |. ~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。. S( Y) c' l; ]1 H- o
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。
/ O0 n2 m' X. i# X* }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。- `) i, I4 F8 X: ]% O4 r; b
“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。
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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。
* O0 t" X1 q( D3 h" K3 J$ ]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。
% ^! Q7 H7 S9 N4 F: X, |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。% W& G; e; X1 l4 g/ o6 T
（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。）/ |: v% W0 b" x2 _' B
　
1 c. h6 S0 e7 z0 x: J' ]& Z/ C, `5 j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。# O7 K. R0 W; r7 F2 |6 _8 [) h
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。' y5 J7 I5 Q1 i# S5 M% {
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。5 O: M7 r$ |  E/ j: G
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。( a' b; h, ]: v1 f- w( G+ b! R
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说到这里，相信有专业基础的你应该可以明白：" j  ^6 l4 K; Q! f8 v
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。9 M( e* o7 G8 u. v
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。
1 C3 @( n. l# Q8 S３、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。
6 z: k+ J0 P* p; R４、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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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。9 l! q. I( _2 l+ Z$ o
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。
* X# B& |% \/ ^  F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。# B  n$ ]% c0 D( o1 z
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。
8 F% ^) H  }) I; _8 P' E% X2 t9 q0 O9 B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。& e, {4 K$ J) I) s: _0 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。
0 V+ `( _6 e/ p3 d9 R7 _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。% p# |9 O& r% D! j" \$ g* N5 k
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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。1 U3 [. g# O1 @9 c/ \
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。+ y1 Y) k" C4 q. r4 H. m$ A
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。. z/ l4 q9 k! `/ Y  L
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。
7 A* U  X) N* a, ~/ h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。; F0 ~# W8 O& R( S# p, A1 L
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。5 e1 C5 }3 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。　! M1 [4 r& O. F
　　
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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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9 _: v. K5 s9 W6 M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。. g& G, a. S* J  Z6 C
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。* {7 R2 o: R; ^$ }7 `# C9 `( D- [
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。% ~/ _# [0 G* M$ X5 u
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。
' I1 J  \* W9 A) N+ R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。; b9 u. r( w, E' a7 d& n% E
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。
7 v9 E% V# y* G. p# p: i3 J& K8 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。
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6 t2 W9 s' a) S8 l: j; k. U8 h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。' b" W0 S& ^; V, M2 e0 A& X6 B9 b
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。; i; b7 f. l. ^/ |
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。0 ^1 j: @8 q" g: C8 x# l7 L* _
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。* G& o# c; i9 Q+ O9 H+ o* S$ y
　
, Z" E6 m9 F5 p+ ^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。
* n+ N& A$ r4 o6 b& [8 Y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。
1 c7 J% o+ W/ j0 o8 _' @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。0 X. S0 X6 `$ Z4 `; |8 V# L
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

, J2 ]$ \) P  o$ ?5 F/ ?% L                               
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9 J, N( E7 a  k9 W7 _7 h
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 ...
- u- A& L' h' R* o7 C* [+ u
( \, F7 D- I' v; [1 B
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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