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首先感谢你们认真看了我写的帖子,并提出宝贵意见。看完你们的回复,我觉得我的帖子没有写好,没有把可变燃烧室二冲程发动机的工作过程讲清楚。现在我在这里再仔细讲一下,希望你们能够继续提出宝贵的意见,让我们通过相互的探讨、交流,将可变燃烧室发动机设计的更完善。
一、可变燃烧室二冲程发动机改进的前提是旧式的二冲程发动机燃烧后的废气无法彻底排出。
1、发动机在燃烧过程结束时,气缸内的废气容积=燃烧室的容积(气缸顶部的半球形)+气缸容积(活塞从下至点到上止点形成的圆柱形容积)
2、发动机进气冲程时可吸入的最大新鲜空气量=气缸容积(活塞从下至点到上止点形成的圆柱形容积)
但由于有曲轴箱容积的影响,吸气效率无法达到100%。曲轴箱容积越大,吸气效率越低。我没有这方面的资料,是按90%的效率计算设计的,这个值应该不算低了。
实际上发动机进气冲程时吸入的新鲜空气=90%的气缸容积(活塞从下至点到上止点形成的圆柱形容积)
同理,新鲜空气被压入气缸内进行排气的效率也无法达到100%,也按90%计算,此时发动机扫气的总效率就是81%。
很明显,气缸内进入的新鲜空气量是80%的圆柱形气缸容积,要小于气缸内需排出的废气量(100%的圆柱形气缸容积+燃烧室容积)。
气缸内无法排出的废气容积R=燃烧室的容积+19%的气缸容积(活塞从下至点到上止点形成的圆柱形容积)
可变燃烧室二冲程动机活顶圆柱下移使气缸减小的容积大约占R的40%,圆环形上气缸内油气进入气缸的容积大约占R的60%——按活顶小圆柱和圆环面积之比。
二、气缸在不同阶段容积的大小取决于活塞和活顶所处的位置,这和固定燃烧室发动机气缸在不同阶段发动机气缸容积的大小只取决于活塞所处的位置不同,这点和对置式发动机很相似。
固定燃烧室发动机:
压缩过程结束,活塞在上止点时:气缸容积(小)=燃烧室容积
燃烧过程结束,活塞在下止点时:气缸容积(大)=燃烧室容积+圆柱形气缸容积(活塞从下至点到上止点形成的圆柱形容积),
可变燃烧室发动机:
压缩过程结束,活塞在上止点时:气缸容积(小)=燃烧室容积
燃烧过程结束,活塞在下止点,但排气口还没打开时:气缸容积(大)=燃烧室容积+圆柱形气缸容积(活塞从下至点到上止点形成的圆柱形容积)
燃烧过程结束,活塞在下止点,但排气口已打开时:气缸容积(中)=80%圆柱形气缸容积(活塞从下至点到上止点形成的圆柱形容积)+60%气缸内无法排出的废气容积R。
从上面的公式可以看出,固定燃烧室发动机气缸的容积大小有两个,而可变燃烧室发动机气缸的容积大小有三个。
压缩过程开始时可变燃烧室发动机气缸内的进气量=气缸容积(中)=80%圆柱形气缸容积(活塞从下至点到上止点形成的圆柱形容积)+60%气缸内无法排出的废气容积R。
因此时可变燃烧室发动机气缸内的进气量(新鲜空气)比固定燃烧室发动机气缸内的进气量(新鲜空气)多60%气缸内无法排出的废气容积R,所以可变燃烧室发动机要比固定燃烧室发动机的功率大,又因为压缩过程开始时可变燃烧室发动机气缸内存在的都是新鲜空气,没有废气,故燃烧时的压缩比可以定的更高,使油气燃烧的更充分,效率更高,功率也会因此增大。
三、压缩比取决于以后经过改进的活顶小圆柱下部将要加工的燃烧槽的容积,在现在这款发动机中,燃烧室是活顶上移后小圆柱和孔形成的一个三角形的圆环,发动机的压缩比也取决于这个三角形圆环的容积。
发动机没有发动着的原因确实是因漏气造成的,因为漏气,油气无法被压缩点燃。
但这款发动机的实验还是成功的。因为,这款发动机实验时会有三种情况产生。
1、活顶上下移动、且发动机被点燃。
2、活顶上下移动、发动机没被点燃。
这两种情况的实际结论是一样的,就是这款发动机要实验的可变技术已经被证明是成功的——活顶能上下移动,将气缸内的废气彻底排出。
3、活顶不能上下移动、但发动机被点燃。
虽然发动机能被点燃,但实验是失败的,因为这和固定燃烧室发动机没有区别。
用弹簧作回弹力是可行的,大家想一想四冲程发动机的气门弹簧就会明白,况且用弹簧作回弹力也是经实验被证明是成功的。只是气门弹簧的作用是产生压力,使气门和气门底座能密封良好,不漏气。而在这款发动机上,弹簧的作用是克服活顶上的活塞环与孔的摩擦阻力,在排气孔打开后,将活顶推下去。弹簧反应的速度也不用非常快,只要在排气孔打开又关闭这个曲轴转角(时间段)能将活顶推下去就可。
也许大家还没有意识到这款发动机的前景,在省油和环保的双重要求下,这款发动机可能会满足将来汽车对发动机的要求,淘汰掉现在普遍使用的固定燃烧室发动机。
如果可能,这款发动机的发展会分这么几步走。
第一步:小功率可变燃烧室二冲程发动机,应用在摩托车上。
第二部:大功率可变燃烧室二冲程发动机,应用在长途、越野、军事等汽车上。
第三部:可变燃烧室四冲程发动机,应用在轿车上。
以到山西拉煤的汽车为例:因为山西很多都是上山的坡道,这就要求发动机马力要大。拉煤的路一般都很荒凉,这就要求发动机质量要好,不能坏在半路上。因为路很荒凉,对环保(废气排放)的要求就降低了,这几点要求较符合大功率可变燃烧室二冲程发动机的特点。所以,大功率可变燃烧室二冲程发动机可能会用在拉煤等的长途、越野、军事等汽车上。
城市里的汽车对环保(废气排放)的要求较高,所以可能会采用可变燃烧室四冲程发动机。
这款发动机目前还只是处在一个新概念、实验阶段,还没有厂家生产,所以,我希望有能力牵线搭桥的朋友能够帮助我和发动机生产厂取得联系,看是否能对这款发动机进行研发生产,谢谢。
写的内容可能比较枯涩难懂,希望大家能对照可变燃烧室二冲程发动机里的照片想一想,就会明白的。
高 岩
2011-1-1 |
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