·不冒黑烟,颗粒排放少。 目前来讲,柴油机的优点就是汽油机的缺点,反之亦然。 燃气发动机: ·气体燃料发动机主要使用压缩天然气(Compressed Natura Gas-CNG)、液化天然气(Liquified Natural Gas-LNG)、液化石 油气(Liquified Petrol Gas-LPG). ·可以汽油LPG、汽油/天然气切换(Bi-ful两用燃料)或天然气 柴油混合(Dual Fuel双燃料),也可以单独使用: ·辛烷值超过100,单独使用时可以提高压缩比以保证功率不损失: ·排放指标比较低、不冒黑烟: ·一般情况下使用经济性较好,价格也比汽油便宜: ·可以节省石油资源: ·燃料供给采用多点电控喷射才能使混和气比较均匀。 一般,6吨以上用柴油机,36吨混用,3吨以下汽油机居多,燃气则有 较宽的使用范围。但是燃气汽车续航里程短,大部分地区加气站不如汽、 柴油加油站分布广泛,所以燃气汽车多用于城市公交车、城市出租车。 二、冲程 四冲程:使用可靠,工作柔和,耐磨,经济性好,指标稳定,生产、使 用经验丰富: 二冲程:单位时间内工作循环多一倍,实际功率输出大50~70%,体积 小,重量轻,结构简单,但经济性差。 三、冷却形式
• 不冒黑烟,颗粒排放少。 目前来讲,柴油机的优点就是汽油机的缺点,反之亦然。 燃气发动机: • 气体燃料发动机主要使用压缩天然气(Compressed Natural Gas—CNG)、液化天然气(Liquified Natural Gas—LNG)、液化石 油气(Liquified Petrol Gas—LPG)。 • 可以汽油/LPG、汽油/天然气切换(Bi-fuel 两用燃料)或天然气/ 柴油混合(Dual Fuel 双燃料),也可以单独使用; • 辛烷值超过 100,单独使用时可以提高压缩比以保证功率不损失; • 排放指标比较低、不冒黑烟; • 一般情况下使用经济性较好,价格也比汽油便宜; • 可以节省石油资源; • 燃料供给采用多点电控喷射才能使混和气比较均匀。 一般,6 吨以上用柴油机,3-6 吨混用,3 吨以下汽油机居多,燃气则有 较宽的使用范围。但是燃气汽车续航里程短,大部分地区加气站不如汽、 柴油加油站分布广泛,所以燃气汽车多用于城市公交车、城市出租车。 二、冲程 四冲程:使用可靠,工作柔和,耐磨,经济性好,指标稳定,生 产、使 用经验丰富; 二冲程:单位时间内工作循环多一倍,实际功率输出大 50~70%,体积 小,重量轻,结构简单,但经济性差。 三、冷却形式
水冷: 1.冷却均匀效果好: 2.nv大,pe大: 3.受外界影响小 4.噪音低」 风冷: 1.散热不好,热负荷高,油嘴易堵,机油易变稀,磨损大: 2.可在沙漠等缺水地带使用,无冻裂: 3.噪音大,因为无水套吸音: 4.铸造困难; 5.冷却系结构简单,无漏水: 6.单体结构,维修成本低。 四、气缸的布置 主要由发动机的使用环境决定。 单列:结构简单,使用维修方便。 双列:在增加功率,提高车厢面积有效利用要求下,趋向采用双列, 双列有V型、错缸型(缸心线平行和缸心线不平行两种) 卧式:可布置在底盘中部或后部,大幅度降低高度,改善面积利用率, 开阔视野,提高了操纵性、机动性。 第四节内燃机主要参数的选择 pe-PhZn-075PmZ-D(仟瓦 30r
水冷: 1. 冷却均匀效果好; 2.ηv 大,pe 大; 3.受外界影响小; 4.噪音低. 风冷: 1. 散热不好,热负荷高,油嘴易堵,机油易变稀,磨损大; 2. 可在沙漠等缺水地带使用,无冻裂; 3. 噪音大,因为无水套吸音; 4. 铸造困难; 5. 冷却系结构简单,无漏水; 6. 单体结构,维修成本低。 四、气缸的布置 主要由发动机的使用环境决定。 单列:结构简单,使用维修方便。 双列:在增加功率,提高车厢面积有效利用要求下,趋向采用双列, 双列有 V 型、错缸型(缸心线平行和缸心线不平行两种) 卧式:可布置在底盘中部或后部,大幅度降低高度,改善面积利用率, 开阔视野,提高了操纵性、机动性。 第四节 内燃机主要参数的选择 . (千瓦) 2 me pme Vm Z D 0 785 30 p Vh Z n Pe = =
一、平均有效压力pmc P=作儿月之 a.lo Hu一燃料低热值,Ys-进口状态下空气密度,10一理论空气量 提高pme的途径: 1.↑V,采用合理的进气系统,合理的配气机构(相位、型线、多气 门) 2.↑1i,↑ε,↓传热损失(绝热活塞、绝热气缸),加强燃烧室密 封 3.↑nm,减小配合间隙,选择摩擦材料,提高工艺水平。 柴油机还要注意燃油系统的调整,使α→1:采用增压提高空气密度。当 然,增压会带来: 机械负荷增加→机械应力增加 热负荷增加→热应力增加 应从结构、冷却、加工、材料等方面加以保证。 二、活塞平均速度 m甜 Vm是表征发动机强化程度的主要参数 Vm↑可以使平均有效压力Pe增加,但是Vm↑的副作用是: 1.摩擦损失增加,导致热负荷增加、机油承载能力下降、发动机寿命降 低。 2.惯性力增加,导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低
一、平均有效压力 pme Hu—燃料低热值, γs –进口状态下空气密度, l0—理论空气量 提高 pme 的途径: 1. ↑ηv , 采用合理的进气系统,合理的配气机构(相位、型线、多气 门) 2. ↑ηi , ↑ε, ↓传热损失(绝热活塞、绝热气缸),加强燃烧室密 封 3. ↑ηm ,减小配合间隙,选择摩擦材料,提高工艺水平。 柴油机还要注意燃油系统的调整,使α→1;采用增压提高空气密度。当 然,增压会带来: 机械负荷增加→机械应力增加 热负荷增加 → 热应力增加 应从结构、冷却、加工、材料等方面加以保证。 二、活塞平均速度 Vm 是表征发动机强化程度的主要参数 Vm↑可以使平均有效压力 Pe 增加,但是 Vm↑的副作用是: 1.摩擦损失增加,导致热负荷增加、机油承载能力下降、发动机寿命降 低。 2.惯性力增加,导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低。 u s me i v m 0 H p l = 30 S n 60 2S n Vm = =
3.进排气流速增加,导致进气阻力增加、充气效率nv下降。 三、气缸直径和缸数 气缸直径D加大,P以平方的速度增加。但是惯性力也增加明显,导 致振动和机械负荷加剧。 缸数Z增加,P线性提高,发动机长度加大,平衡性改善。 M=txr=txs ·气缸直径改变之后,要做如下必要的工作: 一计算气缸工作容积。 -计算标定功率和标定转速下的扭矩M。利用表(1-2)估算 最大扭矩Memax和对应转速。 一压缩比验算和调整、燃烧室重新设计。 一工作过程计算。 一重新选配活塞组零件,计算活塞组质量。 一确定是够需要改变气门直径和气门最大升程,是够需要重新 设计凸轮型线。 一重新曲轴平衡分析、重新设计曲轴的平衡块及布置。 一进行曲柄连杆机构动力计算,计算活塞侧向力、连杆力、切 向力、径向力和单缸扭矩,计算轴颈积累扭矩。 一连杆轴承表面压力校核。 一曲轴系统的扭转振动计算以确定是否要重新匹配减振措施。 一冷却水流动和散热能力计算分析
3.进排气流速增加,导致进气阻力增加、充气效率ηv 下降。 三、气缸直径和缸数 气缸直径 D 加大,Pe 以平方的速度增加。但是惯性力也增加明显,导 致振动和机械负荷加剧。 缸数 Z 增加,Pe 线性提高,发动机长度加大,平衡性改善。 • 气缸直径改变之后,要做如下必要的工作: – 计算气缸工作容积。 – 计算标定功率和标定转速下的扭矩 Me。利用表(1-2)估算 最大扭矩 Memax 和对应转速。 – 压缩比验算和调整、燃烧室重新设计。 – 工作过程计算。 – 重新选配活塞组零件,计算活塞组质量。 – 确定是够需要改变气门直径和气门最大升程,是够需要重新 设计凸轮型线。 – 重新曲轴平衡分析、重新设计曲轴的平衡块及布置。 – 进行曲柄连杆机构动力计算,计算活塞侧向力、连杆力、切 向力、径向力和单缸扭矩,计算轴颈积累扭矩。 – 连杆轴承表面压力校核。 – 曲轴系统的扭转振动计算以确定是否要重新匹配减振措施。 – 冷却水流动和散热能力计算分析。 S M t r t 2 = =
四、行程S 行程S增加,可以提高Pe,但活塞平均速度Cm提高,有磨损加速、寿 命降低等问题。一般S的变化主要用于: 1.调节整机排量 2.调节耐久性一减小S,减小侧向力,减轻磨损 3.调节扭矩值 ·要改变行程S,相应在结构上的必要改变和必要的计算包括: ·要重新设计曲轴,使曲轴的曲柄半径r=S2。 ·要重新进行压缩比计算和调整。 ·重新设计缸套长度。 ·计算气缸工作容积。计算标定功率和标定转速下的扭矩M。利用 表(1-2)估算最大扭矩Memax和对应转速。 ·要重新进行曲柄连杆机构动力计算、平衡计算。 ·活塞平均速度和最大速度计算,确定活塞与缸套的摩擦情况。 ·曲柄半径改变,连杆比入变化,要确定连杆长度是否合适,最大连 杆摆角时杆身是否与缸套下沿相碰,活塞下止点时曲轴平衡块是否 与活塞裙部相干涉。一般情况下,如果活塞行程加大,连杆长度也 要加大。 ·要改变机体高度或者将曲轴中心上下移动。 ·要进行工作过程计算等 ·此时曲轴轴颈的重叠度肯定要发生改变,尤其在加大冲程情况下, 一定要利用有限元方法验算曲轴的强度
四 、行程 S 行程 S 增加,可以提高 Pe,但活塞平均速度 Cm 提高,有磨损加速、寿 命降低等问题。一般 S 的变化主要用于: 1.调节整机排量 2.调节耐久性 — 减小 S, 减小侧向力,减轻磨损 3.调节扭矩值 • 要改变行程 S,相应在结构上的必要改变和必要的计算包括: • 要重新设计曲轴,使曲轴的曲柄半径 r=S/2。 • 要重新进行压缩比计算和调整。 • 重新设计缸套长度。 • 计算气缸工作容积。计算标定功率和标定转速下的扭矩 Me。利用 表(1-2)估算最大扭矩 Memax 和对应转速。 • 要重新进行曲柄连杆机构动力计算、平衡计算。 • 活塞平均速度和最大速度计算,确定活塞与缸套的摩擦情况。 • 曲柄半径改变,连杆比λ变化,要确定连杆长度是否合适,最大连 杆摆角时杆身是否与缸套下沿相碰,活塞下止点时曲轴平衡块是否 与活塞裙部相干涉。一般情况下,如果活塞行程加大,连杆长度也 要加大。 • 要改变机体高度或者将曲轴中心上下移动。 • 要进行工作过程计算等。 • 此时曲轴轴颈的重叠度肯定要发生改变,尤其在加大冲程情况下, 一定要利用有限元方法验算曲轴的强度