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標(biāo)題: 用輔助氣缸延長做功沖程的發(fā)動機(jī)，我的創(chuàng)想 [打印本頁]

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-12 21:21
標(biāo)題: 用輔助氣缸延長做功沖程的發(fā)動機(jī)，我的創(chuàng)想
我有一個(gè)用輔助氣缸延長做功沖程的發(fā)動機(jī)想法，大家看看是否有價(jià)值。
如果誰有能力改裝一個(gè)樣機(jī)就好了。具體內(nèi)容如下：
4沖程發(fā)動機(jī)的一個(gè)汽缸，曲軸每運(yùn)轉(zhuǎn)2周有一次排氣沖程。
兩個(gè)汽缸就是曲軸每運(yùn)轉(zhuǎn)一周有一個(gè)排氣沖程。
我們給這個(gè)兩缸機(jī)增加一組輔助氣缸。比如是3個(gè)。
就構(gòu)成了一個(gè)5缸機(jī)。其中2個(gè)主缸，3個(gè)輔缸。
排氣沖程的時(shí)候，順序?qū)U氣排入輔缸，每個(gè)輔缸先后獲得三分之一的廢氣。
獲得廢氣后，通過噴水膨脹，繼續(xù)做功。
輔助氣缸的布置需要錯(cuò)開一定的相位，并且第一缸第二缸之間的進(jìn)氣氣門開啟時(shí)間有重疊，第二缸和第三缸也有氣門開啟的重疊。
從而達(dá)到均分主汽缸廢氣的目的，又避免主汽缸將廢氣重新壓縮。
噴水做功行程相當(dāng)于延長了整個(gè)發(fā)動機(jī)的做功行程，可以提高熱效率。
噴水做功的缸處于低壓膨脹狀態(tài)，也許比國外6沖程在一個(gè)汽缸中噴水和燃燒做功容易一些。我覺得是這樣，還請專業(yè)人士來糾正吧。
同時(shí)，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。
總體上，應(yīng)該能提高發(fā)動機(jī)熱效率。
相比6沖程，還有一個(gè)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。
這種輔助氣缸方式應(yīng)該能避免廢熱的直接浪費(fèi)。噴的水可以通過廢氣和缸體提前預(yù)熱，也可以進(jìn)一步回收熱能，提高效率。
以上想法，不知道有沒有哪位高人能夠?qū)嶋H做一個(gè)樣機(jī)測試一下�？纯茨艿玫蕉喔邿嵝省�
我自己是做不出來了。所以把點(diǎn)子告訴大家。希望這個(gè)點(diǎn)子能夠給社會做點(diǎn)貢獻(xiàn)。呵呵。

作者: fmdd 時(shí)間: 2011-5-12 23:40
通過噴水膨脹，繼續(xù)做功

這句話是什么意思？什么原理？

噴水會冷卻，氣溫會下降，能量會損耗，氣體的內(nèi)能會減少，如何還能對外做功？

莫非永動機(jī)又來了？

作者: 紫劍狂風(fēng) 時(shí)間: 2011-5-13 00:07
好像廢氣的熱度要比你的那個(gè)水溫的溫度高的多，你噴水能使氣體膨脹嗎？

作者: godvfhpt22 時(shí)間: 2011-5-13 13:19
莫非永動機(jī)又來了?莫非永動機(jī)又來了?

作者: jointer800 時(shí)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(jì)壽命就短了

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-13 15:30
永動機(jī)咱不敢沾邊。別亂說啊。
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(fā)動機(jī)的應(yīng)該能算出來吧。
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。
我覺得這里肯定有一個(gè)平衡點(diǎn)。只是我不會熱力學(xué)計(jì)算，也不是做這個(gè)行當(dāng)?shù)�。所以想把我的想法分享給大家。
誰有能力試驗(yàn)就試驗(yàn)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。
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(qiáng)吧。
還是非常希望有人能真正去計(jì)算一下。
當(dāng)然了，我沒有工錢付�；蛘咴囼�(yàn)成功了，我也不會去收錢。

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-13 15:32
永動機(jī)咱不敢沾邊。別亂說啊。
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(fā)動機(jī)的應(yīng)該能算出來吧。
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。
我覺得這里肯定有一個(gè)平衡點(diǎn)。只是我不會熱力學(xué)計(jì)算，也不是做這個(gè)行當(dāng)?shù)�。所以想把我的想法分享給大家。
誰有能力試驗(yàn)就試驗(yàn)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。
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(qiáng)吧。
還是非常希望有人能真正去計(jì)算一下。
當(dāng)然了，我沒有工錢付�；蛘咴囼�(yàn)成功了，我也不會去收錢。

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-13 15:40

jointer800 發(fā)表于 2011-5-13 14:43 $ M7 z+ q1 ]7 U5 n+ O
直接噴水到高溫的腔體中，腔體冷熱交替，估計(jì)壽命就短了

噴水量估計(jì)不能很大，具體多少應(yīng)該是根據(jù)溫度來決定的。應(yīng)該不會造成驟冷驟熱。
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(fā)動機(jī)，廢氣排出時(shí)應(yīng)該是700多度吧。
通過噴水降溫還有給水預(yù)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(yīng)該差不多了。

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-13 15:52
本帖最后由向左看齊于 2011-5-13 15:55 編輯

紫劍狂風(fēng) 發(fā)表于 2011-5-13 00:07
1 I' h3 ]7 f; S0 p# r好像廢氣的熱度要比你的那個(gè)水溫的溫度高的多，你噴水能使氣體膨脹嗎？

紫劍的疑問是一道熱力學(xué)問題，懂熱力學(xué)的幫忙解一下吧，我把這個(gè)提問變成一道題目描述如下：
P1壓強(qiáng)下的T0（假設(shè)T0=700)℃的廢氣X1（假設(shè)X=0.2）升，噴入N1升T1（暫時(shí)假設(shè)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。
求2：P1,T0,N1與噴水后氣體壓強(qiáng)P2以及噴水后氣體溫度T2之間的關(guān)系方程是什么？
有了方程就好辦了�？梢援嫵銮€，可以看看噴多少水最合適。

作者: 紫劍狂風(fēng) 時(shí)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(rèn)為哪個(gè)時(shí)間太短，不能把水氣化到那個(gè)程度，一提醒反過來想多路小噴嘴噴的話好像能實(shí)現(xiàn)！

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-13 19:19
哪位能估計(jì)一下需要多少成本才能改裝一個(gè)這樣的發(fā)動機(jī)呢？
1，曲軸要改，2，氣門凸輪軸要改，3，進(jìn)氣管道要改，4，排氣管道要改。5，增加噴水系統(tǒng)。
這5項(xiàng)估計(jì)都不好弄。最好是弄一個(gè)奧迪或沃爾沃的五缸舊機(jī)器來改�；蛘呤怯盟母讈砀模褪�2主缸，2輔缸。
如果6缸機(jī)，可以2主缸，4輔缸。
6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(yùn)行。估計(jì)改起來更麻煩一些了。

作者: 雙鋒俠 時(shí)間: 2011-5-13 21:41
l理論上肯定沒有問題！能產(chǎn)生多大功有待考證。要做實(shí)驗(yàn)機(jī)不容易�，F(xiàn)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(jī)器的點(diǎn)火正時(shí)問題，現(xiàn)成的4缸機(jī)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(yàn)證效果。輔機(jī)直接吸入主機(jī)的廢氣。這樣主機(jī)不需要改動，輔機(jī)將噴油系統(tǒng)改成噴水要簡單的多！試試看輔機(jī)能否開起來！如果要效率最高化輔機(jī)的燃燒室容積要改變。主機(jī)排放的廢氣溫度.輔機(jī)機(jī)溫 .噴水壓力.時(shí)間，霧化程度.等都是關(guān)鍵！

作者: 無線風(fēng)箏 時(shí)間: 2011-5-14 09:27
關(guān)于廢熱利用，很多高校和企業(yè)都在搞。
我記得好像江蘇大學(xué)就有一個(gè)關(guān)于雙發(fā)動機(jī)的課題，其中有一個(gè)發(fā)動機(jī)就是利用的廢熱。
樓主的提議似乎是可行的，但有幾點(diǎn)實(shí)際問題需要考慮：
1、目前發(fā)動機(jī)多都采用廢氣渦輪增壓技術(shù)，如果將廢氣冷卻后，增壓動力是否夠？
2、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？
3、基于目前全球排放法規(guī)日益嚴(yán)格，樓主設(shè)想中不經(jīng)過任何處理的廢氣直接冷卻，是否考慮到其中可能會產(chǎn)生硫酸、硝酸呢？這些酸的腐蝕性又是否考慮到了呢？
4、其實(shí)，現(xiàn)在很多排氣后處理真是利用了廢熱，如果溫度降低，可能導(dǎo)致后處理系統(tǒng)無法工作，在大量水蒸氣中，很多催化器可能提前over。
個(gè)人意見，請多參考下國內(nèi)外同行研究成果

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-14 10:41
謝謝版主的回復(fù)。廢氣增壓我也覺得恐怕不行了。如果想要增壓就得機(jī)械增壓了。
冷熱沖擊帶來的老化和密封我倒是覺得問題不大。因?yàn)檩o缸怎么說也是低壓運(yùn)轉(zhuǎn)，我理解輔缸對密封問題要求應(yīng)該不高吧。腐蝕問題我想應(yīng)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(yán)重腐蝕是溫度在起作用�，F(xiàn)在水蒸氣多了，只要溫度控制好應(yīng)該也沒問題吧。我猜的。呵呵。

排氣后處理需要的廢熱確實(shí)低了很多。這是我沒預(yù)料過的新問題。不知道有沒有辦法。

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-14 10:43
雙發(fā)動機(jī)來做前期測試真是一個(gè)好主意。實(shí)現(xiàn)起來更容易。也應(yīng)該能看到大概的效果。謝謝hyzdz的提醒。

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-14 11:28
這里分析一下雙發(fā)動機(jī)的方案：
1，主發(fā)動機(jī)采用4缸機(jī)，不作改動。
2，輔發(fā)動機(jī)與主機(jī)用齒輪同步連接，從而保證相位能配合。
3，輔機(jī)4缸或6缸，均分兩組。兩組相位整體錯(cuò)開180度。
4，輔機(jī)每組氣缸中各個(gè)氣缸對應(yīng)的曲軸相位合理設(shè)計(jì)安排，盡量均分主機(jī)的廢氣。
5，輔機(jī)進(jìn)氣正時(shí)合理設(shè)計(jì)安排。每缸進(jìn)氣和噴水做功占一個(gè)沖程，排氣占一個(gè)沖程，組成一個(gè)周期。
6，輔缸噴油改噴水。

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-14 11:31
哪位知道定做一個(gè)曲軸和定做一個(gè)氣門正時(shí)凸輪軸大概分別要多少錢�。�
這個(gè)應(yīng)該占用改造工作最大的成本。

作者: 向左看齊 時(shí)間: 2011-5-24 09:49
自己頂一下。。。。
還是希望有能力的高人做個(gè)樣機(jī)啊。我在這光說不練怎么都是白扯。

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