發動機氣缸數量與輸出功率的關系---請教

zhangfg

對樓上各位的解釋，有不同的看法：
任何一個能力轉換裝置都必須遵循能量守恒，拿內燃機為例：
燃料的化學能＝介質帶走的熱量（排氣＋冷卻水）＋曲軸輸出功率＋發動機振動的能量輻射
對內燃機而言曲軸輸出功率占整個能量的40％左右，發動機振動的能量輻射10％，排氣占35％，冷卻水15％。
我之所以說上述的能量守恒，是想告訴上面的各位，在分析上述問題時，你只要能找出能量的源頭，能量的去向，以及在此過程中能量的損耗，你就可以找到你的答案。
就你所提的這個問題，發動機缸數與功率的關系，正常情況下（發動機標定轉速一定，發動機平均有效壓力不變的情況下），發動機的功率隨著缸數的增加而增加，但并不是呈現線性的增加（接近線性，這里所說的都是發動機的標定功率），當中需要考慮熱量的損耗（摩擦及排氣能量等等）。如果你真是需要非常細致地考慮這個問題，需要詳細考慮各個環節。
發動機最高空車轉速的問題也并不是你所說的那樣的，首先你要搞清楚發動機最高空車轉速到底是為什么要選擇這個轉速，由什么來決定的，如何去實現的。等你搞清楚這些問題后，也許你就會發現答案了。
2 k4 S# J' o3 I好好學學內燃機原理！

梅羨仙

朋友，沒人否認能量守恒，但你對化學能究竟能轉化為多大動能卻完全是相信書本，氣缸里化學能之所以能轉化為動能，是因為燃燒后產生的高氣壓與外界大氣壓存在巨大的量差（摩擦耗損這里不計），所以能量守不守恒，要看外界壓強，不是你說的有多少化學能就有多少動能那么簡單。
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      還是騎自行車，你應該見過多人一起騎的那種自行車吧，很簡單，找幾個人一起騎，找找感覺，之所以說多氣缸是在浪費，就是因為第一個人一旦讓速度提升上去后，第二個人就是在踏空踩，而且氣缸不是人，不會回收能量。

      所以說，書本要看，不過更要注重實踐。

A209

原帖由 梅羨仙 于 2008-12-25 14:38 發表
/ ~% }# C. Q( ]' j# v朋友，沒人否認能量守恒，但你對化學能究竟能轉化為多大動能卻完全是相信書本，氣缸里化學能之所以能轉化為動能，是因為燃燒后產生的高氣壓與外界大氣壓存在巨大的量差（摩擦耗損這里不計），所以能量守不守恒，要看 ...

好像忽視了負荷的存在

A209

現在有采用低負荷時不讓部分氣缸工作的發動機，那僅僅是低負荷時靠幾個氣缸也可以正常工作的時候

過街蛤蟆

梅羨仙大蝦，很有趣，
你正在誤導大家，我不知道你是否是內燃專業的，假如你是的話，請留言，大家可以詳細討論，現在的話題偏了，可能你自己沒有意識到，

zhangfg

同意16樓的觀點，感覺梅羨仙好像是修自行車的，或自行車工程師，哈哈，開玩笑了。
1 U: G3 i' i4 I* D4 H6 H如果再這樣討論下去，不會有什么好的結果，還會重復再重復已經說過的話，沒有什么意義了，大家就此打住吧。

梅羨仙

呵呵，謝謝各位的關注，我不是修自行車的，當然也不是內燃機的專家，不過本人的物理知識還勉強可以，所以冒昧獻丑了，之所以討論無負荷的情況，是希望大家看清活塞運動的真實過程，加上負荷其實也是一樣，只是加上負荷后，作為克服負荷做功的第一氣缸的運動速度降低了，而后續氣缸在進氣進油都不變的情況下，實際是在對有速曲軸做補充做功，其壓力釋放并不象第一做功氣缸一樣是全效的，這樣說吧，如果第一氣缸內部壓力F在無負荷狀態下做功使曲軸達到轉速w，假設負荷f一定，則其在相同時間內使曲軸降低的轉速都是定值，設為w'，那么第一氣缸的做功過程是
（F-f）t=m(曲軸質量)r^2（曲軸半徑的平方）（w—w'），
而第二氣缸的內部壓力不變，為F，負荷也不變為f，那么第二氣缸的做功過程則明顯是在第一氣缸的基礎上，使曲軸轉速由w—w'向w靠近。
而且一氣缸在做功時，其余氣缸不論是處于什么狀態，都只能起阻礙作用（除非同時做功且功量相同，否則也是起阻礙作用，而且同時做功且功量相同的做功行程也不是在倍增轉速，而僅僅只起到了一個缸做功的作用），
3 d7 R2 u$ @6 G# f9 g1 f; X這里可以形象的給大家描述下多缸的做功過程，
9 B. P7 R$ U9 Q7 I. K1 Q多缸做功也就相當于多個人用繩子拴著，然后一起推著一輛車走，有人慢了就必然拖累其他人。而如果都保持相同的速度用力推車，在達到要求的克服外界阻力所必須的條件后，其余人實際是沒有用上力的。

梅羨仙

對了，補充做功是否為壓力完全釋放，主要看w—w'與w—（w—w'）哪個是大值。

5 D9 u4 u4 i& r. N( Z' d/ A$ P這當中還有一個氣體膨脹速度的問題，多缸考慮起來比較復雜，但原理是和無負荷差不多的。
/ Y# c; k0 t% P* @0 ~+ r# [' d
9 m) m6 ~: i; K* Y$ `1 w1 X: J我當然有興趣和各位專家交流，不過讓大家見笑了，我既不是學院派出生，也非長期從事這方面工作的專業人員，只是機械設計和物理知識稍微好點，所以大家如果愿意不吝賜教，我當然欣然奉陪。
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8 @& z' R! t' h, r; b) l[ 本帖最后由 梅羨仙 于 2008-12-28 16:43 編輯 ]

過街蛤蟆

首先應該說我非常敬佩梅羨仙大蝦的探討精神，我以前和別人探討變缸徑的結構問題時 也是興趣非常大，
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. k4 ~$ k$ `' e! G( S& v+ U7 l8 r9 j我愿意陪你探討下去，但有幾點希望你先作一下，
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1  對于多缸機，你可以先作一個循環關系圖，對應各缸的最大壓力和平均有效壓力作循環圖，有了循環圖，你會發現和你以前的說法有矛盾的地方
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+ t1 w  ]4 A# n/ j  W) w2  無論對于二沖程或四沖程，在其非做功沖程，都需要有外界的輔助才能完成整個循環，假如你只看到作功循環而希望忽略掉非做功循環，這個的循環就無法實現，

) h8 J; ]+ Q. o9 n, X+ G9 U9 w3  你對卡諾循環有什么見解，我以前遇到一個人，他希望在否定卡諾循環的條件下討論一個話題，這就是另外的問題了。

梅羨仙

對于蛤蟆兄的第一個問題，我有時間的時候一定會把它做出來的，還是那句話，補充做功是否為壓力完全釋放，主要看w—w'與w—（w—w'）哪個是大值。

對于第二個問題，這里簡單說下，我并沒有忘記其余沖程，其實 W‘  就包含了非做功行程的能量損耗，我只是把它簡單化了而已。

3 D; M  j2 s& j/ M+ m至于第三個問題，我覺得卡諾循環分析問題的方法是可取的，其實等溫膨脹（壓縮）和等熵膨脹（壓縮）和微積分的分析方法是一樣的，都用的是矩形法，就是假定X不變，Y變，后又X變，Y不變。作為解決問題的方法是可取的，但作為傳熱的實質來說，就欠妥，因為壓強和溫度是一體的，他們不可能一個變化而另一個不變，往往都是由于一個變化而引起另一個變化。其實壓強和溫度也可以辨證地看作（膨脹）速度和溫度，它們是對等的，當然也可以由分子力學把溫度的變化看著是分子運動速度的變化，那么就可以把兩個自變量看著是一個自變量了，不過這要解起問題來難度可不是一般的大。