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標題: 用輔助氣缸延長做功沖程的發動機，我的創想 [打印本頁]
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-12 21:21
標題: 用輔助氣缸延長做功沖程的發動機，我的創想
我有一個用輔助氣缸延長做功沖程的發動機想法，大家看看是否有價值。& a9 u' |8 [' |! R7 ~- |* a/ M# `; n2 _
如果誰有能力改裝一個樣機就好了。具體內容如下：
# R9 z' p1 M8 P2 e) I# E4沖程發動機的一個汽缸，曲軸每運轉2周有一次排氣沖程。. M5 E; u! X( v& X  |5 F% `
兩個汽缸就是曲軸每運轉一周有一個排氣沖程。
" G) r8 t  P5 r2 U, R& n" v" ?' o我們給這個兩缸機增加一組輔助氣缸。比如是3個。# \* D8 \+ `$ M0 z6 L" @2 H
就構成了一個5缸機。其中2個主缸，3個輔缸。
7 V) }$ t% G, H# w8 r排氣沖程的時候，順序將廢氣排入輔缸，每個輔缸先后獲得三分之一的廢氣。* C) \0 a0 V8 v" |) K
獲得廢氣后，通過噴水膨脹，繼續做功。
) K* X8 _" C  E  C# F$ b輔助氣缸的布置需要錯開一定的相位，并且第一缸第二缸之間的進氣氣門開啟時間有重疊，第二缸和第三缸也有氣門開啟的重疊。
3 S, @3 y( S6 v  j6 b: j0 t從而達到均分主汽缸廢氣的目的，又避免主汽缸將廢氣重新壓縮。. l: ~, z" ~% d2 @- ]
噴水做功行程相當于延長了整個發動機的做功行程，可以提高熱效率。
. g, p& @6 Q$ B& W4 |; ]噴水做功的缸處于低壓膨脹狀態，也許比國外6沖程在一個汽缸中噴水和燃燒做功容易一些。我覺得是這樣，還請專業人士來糾正吧。  x9 }* n8 d5 q6 U
同時，這種噴水方式也有降溫的作用。主輔氣缸交替布置，更利于輔氣缸將熱量吸收帶走。* @& ?& l2 C$ X/ ~$ P
總體上，應該能提高發動機熱效率。
( E$ d6 G% x' f* d$ l: [相比6沖程，還有一個好處是，6沖程把廢氣直接排掉了，只是利用了燃燒做功后缸體的余熱來噴水做功。廢氣熱能直接丟失了。
2 S/ o7 O0 I; x6 u這種輔助氣缸方式應該能避免廢熱的直接浪費。噴的水可以通過廢氣和缸體提前預熱，也可以進一步回收熱能，提高效率。/ e$ I' r5 K2 m# a- o0 J) U
以上想法，不知道有沒有哪位高人能夠實際做一個樣機測試一下?？纯茨艿玫蕉喔邿嵝?。
6 T  T4 ?5 e! L我自己是做不出來了。所以把點子告訴大家。希望這個點子能夠給社會做點貢獻。呵呵。1 m7 b$ d4 N' p
作者: fmdd    時間: 2011-5-12 23:40
通過噴水膨脹，繼續做功& [. h9 g; i' H* z' B
% W. [. R: L1 l1 P8 Y' A
這句話是什么意思？什么原理？: D, i6 o1 E) a4 m$ O: }

- u% d; @) G- S5 I6 a噴水會冷卻，氣溫會下降，能量會損耗，氣體的內能會減少，如何還能對外做功？
$ k; c9 G6 {, U
' @8 v- P. W: o: T! b, f莫非永動機又來了？
作者: 紫劍狂風    時間: 2011-5-13 00:07
好像廢氣的熱度要比你的那個水溫的溫度高的多，你噴水能使氣體膨脹嗎？
作者: godvfhpt22    時間: 2011-5-13 13:19
莫非永動機又來了?莫非永動機又來了?
作者: jointer800    時間: 2011-5-13 14:43
直接噴水到高溫的腔體中，腔體冷熱交替，估計壽命就短了
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-13 15:30
永動機咱不敢沾邊。別亂說啊。9 {* {' O8 d9 b' J. f- }
噴水水會變成水蒸氣，從而膨脹。至于能膨脹多少，我也算不上來。各位高手有搞發動機的應該能算出來吧。
' k' E1 M+ f- S+ r- y比如在一定排氣溫度，一定排氣體積的情況下，噴多少水能夠保證既能降溫，又能膨脹。
5 W& I7 O' P* [5 Y+ m, l我覺得這里肯定有一個平衡點。只是我不會熱力學計算，也不是做這個行當的。所以想把我的想法分享給大家。9 v) y) A' ?7 U; W- o% p
誰有能力試驗就試驗一下。證明有可行性最好，算是沒白想。證明沒可行性也行，省的別人跟著走彎路。呵呵。4 H+ N7 n4 B( B
我想6沖程向空缸噴水都行，這里向高溫廢氣中噴水至少比向空缸中噴水強吧。* L* @( n2 _9 Z
還是非常希望有人能真正去計算一下。2 `5 Z% e' J' f6 X
當然了，我沒有工錢付?；蛘咴囼灣晒α?，我也不會去收錢。
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-13 15:32
永動機咱不敢沾邊。別亂說啊。: k0 }. r) x: @: W& V( O
噴水水會變成水蒸氣，從而膨脹。至于能膨脹多少，我也算不上來。各位高手有搞發動機的應該能算出來吧。
6 I& f! _7 M% X$ B& `9 Z比如在一定排氣溫度，一定排氣體積的情況下，噴多少水能夠保證既能降溫，又能膨脹。
9 S% z8 K5 y$ @' m7 H9 f5 H: D3 ]我覺得這里肯定有一個平衡點。只是我不會熱力學計算，也不是做這個行當的。所以想把我的想法分享給大家。
: r& s" z5 @7 G6 c; t; j3 _; l誰有能力試驗就試驗一下。證明有可行性最好，算是沒白想。證明沒可行性也行，省的別人跟著走彎路。呵呵。
) ?. Q* \. n& A" `我想6沖程向空缸噴水都行，這里向高溫廢氣中噴水至少比向空缸中噴水強吧。
/ j( F. i7 ^- ?  P6 f還是非常希望有人能真正去計算一下。% p. h6 k( {5 X9 u) Q. e: C
當然了，我沒有工錢付?；蛘咴囼灣晒α?，我也不會去收錢。
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-13 15:40
jointer800 發表于 2011-5-13 14:43 * U1 L" |( L  }* i3 j, v5 a6 S; M) t7 n
直接噴水到高溫的腔體中，腔體冷熱交替，估計壽命就短了
  E7 W5 O* P, u2 T' c2 E
噴水量估計不能很大，具體多少應該是根據溫度來決定的。應該不會造成驟冷驟熱。0 P" H& }* Z! K* B* ^! Q/ L
最理想的情況是通過廢氣把水加熱到臨界溫度，那就最好了。普通發動機，廢氣排出時應該是700多度吧。4 ?2 f! _  S& X( P
通過噴水降溫還有給水預熱，廢氣最終會降低很多溫度。也就是需要控制好排氣溫度，就應該差不多了。
; _/ H% p& a' I
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-13 15:52
本帖最后由 向左看齊 于 2011-5-13 15:55 編輯 & B1 c, z' L- H: W! q& P) n
紫劍狂風 發表于 2011-5-13 00:07
' ^) W9 d/ i  ~: l7 Y好像廢氣的熱度要比你的那個水溫的溫度高的多，你噴水能使氣體膨脹嗎？
0 ~9 ^6 J/ f" _( Z# X' F
2 Y, F6 {$ M3 E% s0 ^, H
紫劍的疑問是一道熱力學問題，懂熱力學的幫忙解一下吧，我把這個提問變成一道題目描述如下：% }) W: x& E, d& p
P1壓強下的T0（假設T0=700)℃的廢氣X1（假設X=0.2）升，噴入N1升T1（暫時假設T=80）℃水，假定容積不變，求1：N1最大是多少能保證水完全氣化。) q' `4 u* g/ \( z4 e
求2：P1,T0,N1與噴水后氣體壓強P2以及噴水后氣體溫度T2之間的關系方程是什么？
8 A3 ]0 L2 T4 o/ K有了方程就好辦了?？梢援嫵銮€，可以看看噴多少水最合適。9 |. J6 q/ [; Z3 y: |4 s

3 ?; w/ Q' s% C8 T0 t* s
作者: 紫劍狂風    時間: 2011-5-13 18:48
呵呵 想反了，沒想到是用尾氣把水氣化了做動力，一直認為哪個時間太短，不能把水氣化到那個程度，一提醒反過來想多路小噴嘴噴的話 好像能實現！
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-13 19:19
哪位能估計一下需要多少成本才能改裝一個這樣的發動機呢？& I/ Z; x# m2 y) e" {0 N6 m) |
1，曲軸要改，2，氣門凸輪軸要改，3，進氣管道要改，4，排氣管道要改。5，增加噴水系統。! I  r- [0 T3 c- Q4 @+ t
這5項估計都不好弄。最好是弄一個奧迪或沃爾沃的五缸舊機器來改?；蛘呤怯盟母讈砀?，就是2主缸，2輔缸。
9 C/ S( \+ r' I- w+ |' L  i, D: o如果6缸機，可以2主缸，4輔缸。
' @1 X7 L8 f) C; [5 z2 V3 f6缸最好改成6沖程的方式，就是3主缸，3輔缸。這種情況下，主缸采用6沖程模式運行。估計改起來更麻煩一些了。
作者: 雙鋒俠    時間: 2011-5-13 21:41
l理論上肯定沒有問題！能產生多大功有待考證。要做實驗機不容易?，F成的4缸  5缸  6缸都不合適。不單有樓主說的5大問題。還有機器的點火正時問題，現成的4缸機改成2主兩輔肯定著不起來。不如兩臺和起來，一主一輔來驗證效果。輔機直接吸入主機的廢氣。這樣主機不需要改動，輔機將噴油系統改成噴水要簡單的多！試試看輔機能否開起來！如果要效率最高化輔機的燃燒室容積要改變。主機排放的廢氣溫度.輔機機溫 .噴水壓力.時間，   霧化程度.等都是關鍵！
作者: 無線風箏    時間: 2011-5-14 09:27
關于廢熱利用，很多高校和企業都在搞。
3 U. O, ]/ f" R! x4 l2 t0 b! a7 E. d我記得好像江蘇大學就有一個關于雙發動機的課題，其中有一個發動機就是利用的廢熱。% [, I; C$ K6 m
樓主的提議似乎是可行的，但有幾點實際問題需要考慮：
, D. i# h$ _- ]: B2 M, U1、目前發動機多都采用廢氣渦輪增壓技術，如果將廢氣冷卻后，增壓動力是否夠？
5 N) ~/ t* V1 z3 v$ j2、在冷熱沖擊下，廢熱氣缸、活塞是否會快速老化？密封性又是否考慮過呢？
0 f7 V7 p2 x' ]( }3、基于目前全球排放法規日益嚴格，樓主設想中不經過任何處理的廢氣直接冷卻，是否考慮到其中可能會產生硫酸、硝酸呢？這些酸的腐蝕性又是否考慮到了呢？
2 \. k* s. A4 @8 ]4、其實，現在很多排氣后處理真是利用了廢熱，如果溫度降低，可能導致后處理系統無法工作，在大量水蒸氣中，很多催化器可能提前over。- F' u8 z& f) m% s- ^
個人意見，請多參考下國內外同行研究成果' q2 v) N6 q+ P1 e
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-14 10:41
謝謝版主的回復。廢氣增壓我也覺得恐怕不行了。如果想要增壓就得機械增壓了。
: W" |6 H0 V# h# o; A冷熱沖擊帶來的老化和密封我倒是覺得問題不大。因為輔缸怎么說也是低壓運轉，我理解輔缸對密封問題要求應該不高吧。腐蝕問題我想應該取決于溫度控制。保持一定溫度，就能夠維持原有的腐蝕水平。烴的燃燒一定有水蒸汽，我覺得沒有帶來嚴重腐蝕是溫度在起作用。現在水蒸氣多了，只要溫度控制好應該也沒問題吧。我猜的。呵呵。
' }" r; J9 Y2 P0 D
, H$ q$ k" v8 T- P- M排氣后處理需要的廢熱確實低了很多。這是我沒預料過的新問題。不知道有沒有辦法。
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-14 10:43
雙發動機來做前期測試真是一個好主意。實現起來更容易。也應該能看到大概的效果。謝謝hyzdz的提醒。2 m4 y+ o" O9 C0 E. t! W( t) L# y
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-14 11:28
這里分析一下雙發動機的方案：
9 K2 n* O; O1 i% I, {1，主發動機采用4缸機，不作改動。
: ?# E0 a, T9 ^& H+ ]2，輔發動機與主機用齒輪同步連接，從而保證相位能配合。9 [5 m+ t/ m4 }8 v) \
3，輔機4缸或6缸，均分兩組。兩組相位整體錯開180度。2 g; @* e. h$ x! K
4，輔機每組氣缸中各個氣缸對應的曲軸相位合理設計安排，盡量均分主機的廢氣。
7 p2 U5 q& F# L9 l$ N5，輔機進氣正時合理設計安排。每缸進氣和噴水做功占一個沖程，排氣占一個沖程，組成一個周期。
: J8 T( h, K1 D# u8 _+ H6，輔缸噴油改噴水。% ~/ }5 X# s; I, s9 k6 K9 \

$ x, m# R, H. N! D- s9 O: {
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-14 11:31
哪位知道定做一個曲軸和定做一個氣門正時凸輪軸大概分別要多少錢?。?font class="jammer">" |$ x# i" r! N  S2 n: S
這個應該占用改造工作最大的成本。
作者: 向左看齊    時間: 2011-5-24 09:49
自己頂一下。。。。
2 {; D( n$ a. _; n還是希望有能力的高人做個樣機啊。我在這光說不練怎么都是白扯。



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