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杏彩体育平台app内燃机的发展与展望
2024-12-05 03:33:06来源:杏彩体育官网app 作者:杏彩体育官网登录入口浏览:20
一个国家的能源政策和相关的技术政策,决定着该国的动力机发展方向。当然影响动力机技术发展的因素是很多的,诸如科学技术水平、制造设计技术、材料工程、管理工程以及使用维修等也是制约因素。内燃机是使用最为广泛的动力机械,它的功率覆盖面为1~35300kW。在我国,内燃机保有量已达3.3~3.7亿kW,其中汽油机约占40%,其余为柴油机,农用柴油机约占柴油机总功率的50%左右,显然它的耗油量所占的比例也大致相似。 众所周知,石油资源是有限资源,据预测,按现在的开采速度还可维持50年左右,而且在近期内采用新型能源或代用燃料在发动机上得到普遍推广和应用还有困难,因此,柴油机仍然是我国主要农用动力机械,而“节能”则成了内燃机发展的头号问题。 一、内燃机的节能 1.发展节能型内燃机 (1)内燃机的柴油机化。柴油机的热效率比汽油机高,通常可以节油25%以上。随着设计、制造技术、材料技术水平的提高,过去限制柴油机取代汽油机的技术障碍逐步被克服,制造成本不断降低,使用性能不断提高,特别是1973年石油危机以来,世界各国柴油机化迅速发展,不但农用发动机采用柴油机,车用发动机也在采用柴油机,不但载重车采用柴油机,就是传统用汽油机的轿车也有不少采用柴油机。 (2)增压技术在向中小功率内燃机扩展。采用废气涡轮增压通常可提高功率30%~50%,降低耗油率2%~5%,还可以改善内燃机的排放。随着小型涡轮增压器结构的可靠性和效率的不断提高,制造成本不断降低,中小型增压高速柴油机正在迅速发展。 (3)采用多种燃料和代用燃料。石油危机以来各国都加强了非石油发动机燃料的研究,主要是:醇类燃料,它们可以从农产品中、煤中或天然气中制取,可以和汽油或柴油掺混燃烧,也可以燃用纯醇类燃料;天然气、沼气等烃类燃料;氢燃料以及煤粉一油混合浆燃料等均在开发中。 (4)汽油机采用高压缩比。提高压缩比可以提高指示效率,节约燃料,同时也意味着提高了内燃机的指示功率。目前,已经在研制直接向气缸内喷射燃油的汽油机,并配之以微机控制。这样,既改善了燃烧过程,提高了热效率,又改善了使用性能,使整机性能得到了改进。但由于太复杂、成本过高、可靠性欠佳、控制不完善等原因而尚未普遍应用。 2.不断提高内燃机各项性能指标 围绕“节能”和“强化”内燃机而开展的改善各项性能指标的工作也是内燃机发展的重要方面。主要包括:(1)采用直喷式燃烧室。(2)采用局部冷却系统或“绝热”内燃机以减少散热损失,在与高温燃气接触的缸筒上部、活塞顶部、缸盖底部、排气道内镶嵌陶瓷隔热材料,或用镍钥钢承受高温空气做隔热层等办法,减少传热损失是提高热效率的有效措施,与此同时,需采用废气涡轮增压以回收排气能量。(3)减少摩擦损失,提高机械效率,据研究,摩擦损失减少10%,耗油率可降低5%。内燃机的机械损失由泵气损失、附件消耗及零部件摩擦损失组成。充分利用进排气系统气体动力现象,减少阻力增大流量系数是减少泵气损失的根本途径。(4)采用燃烧稀混合气的汽油机。
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