燃油时代还可以压榨出什么发动机技术

在未来全电化发动机的趋势下,燃油发动机的路子肯定越走越窄。当然其根本原因是人类是非常聪明的动物,燃油的世界终究会枯竭,大家一定会全力去寻找可再生能源,以使我们的出行文化得以延续并发扬光大。未来电动车一定大行其道。不过,电池技术,充电技术还没充分成熟之前,燃油发动机还是有很长的一段历史使命。那么,燃油发动机还有哪些新技术可以挖掘呢?现在已经商用的技术,包括增压中冷——空气冷却和水冷,可变涡轮截面,顶置凸轮轴加多气门,缸内直喷,可变进气歧管长度,可变气门升程,可变压缩比,可变气门正时,可变排量(停缸技术),自动启停(ISG,制动能量回收),新型燃烧系统汽油压燃HCCI燃烧(均质充量压燃),热管理系统,奥拓/阿特金森双循环等等,这些都曾是是发动机技术中一颗颗璀璨的明星,推动着燃油发动机的一路前行。缸内直喷那么,在这等后有电动车为追兵,前有众多现有技术埋伏的状况下,燃油发动机还有什么可以压榨的新技术呢?发现哥居然发现一个现在还没用起来的燃油发动机技术:温控进气发动机温控进气发动机示意图温控进气有啥用?无论是柴油发动机还是汽油发动机,都需要空气与燃油参与燃烧,气缸越大,能容纳的空气越多,可以喷的油的就越多。但燃油和空气的比例,有个最佳配比,这个最佳配比就是空气中的那点氧气刚好把喷进来的燃油充分燃烧,这样就不会导致燃烧不充分所导致的尾气排放恶化。汽油发动机的最佳空燃比是14.7:1最佳空燃比怎么算出来的呢?以柴油为例。柴油是碳氢化合物燃料,其中碳约占86%,氢约占13%,氧约占1%。C+O2=CO2+.5kJ2H2+O2=2H2O+.6kJ由此可以算出1kg柴油完全燃烧时产生的热量为.8kJ。该值就是通常说的燃料的低热值。空气中氧的含量占21%,那么1kg柴油机完全燃烧需要的千摩尔(kmol)空气量为L0=/21[C/12+H/4-O/32]=0.kmol空气的千摩尔质量为28.97kg/kmol,那么1kg柴油完全燃烧时需要的空气量为Mair=28.97L0=14.3kg也就是说柴油的理论空燃比为14.3。也就是说,在汽油发动机中,每次燃烧,14.7份的空气配比1份汽油,刚好充分燃烧。而柴油则是14.3:1.不过,两种发动机的进气与燃烧的过程是不同的。汽油发动机是用火花塞点燃过的,有个节气门,在怠速时,会把节气门的进气量调到尽量低,低到刚好够维持发动机正常运转的程度。不过为了符合环保要求,油气比例不敢远离最佳空燃比。汽油发动机靠火花塞点火柴油发动机则没有节气门,每次点燃都是满缸空气的,他靠喷油量来调节转速。由于空气量不可调,但需要调节转速,所以经常不工作在最佳空燃比上,这就导致柴油发动机的排放非常恶劣,好多稍微旧的柴油发动机,都是喷黑烟的。柴油发动机靠压缩引爆空气是很容易受热膨胀的物质,在大气中,气温25°变到85°,其体积将会膨胀至约%。那么说,只要控制好发动机进气的空气温度,就能个改变进入发动机的空气量,而配比这个空气量,就可以在最佳空燃比上喷入适量的燃油,直接达到省油的目的。这个调节的范围,Z在怠速工况时,可以达到0.5倍左右,调节进气温度的结构也非常简单,节能空间可观。而城市道路,都是红绿灯、堵车等工况非常多,在这种工况下,提高进气温度,就能更直接省油,何乐而不为?


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