首页 理论教育柴油机热流相关性分析及实验结果分析

柴油机热流相关性分析及实验结果分析

【摘要】:柴油机的热流测量方法与汽油机类似。柴油机也同样表现为每个循环的热流曲线之间有很大的变化。试验条件是压缩比为16,转速为2000r/min,当量比为φ=0.5,进气系统压力为1.5×105Pa。图8-20 中间涡流柴油机热流涡流较小的柴油机活塞凹部的平均热流通常比活塞冠部环状壁部位和气缸盖部位的平均热流高。图8-21 自然进气柴油机的气缸盖与气缸套处热流Praum计算求出活塞壁面与气缸盖面的热传递率h1,以及气缸套面的热传递率h2,并比较判定后者为前者的1/3,即h2=1/3h1

柴油机的热流测量方法与汽油机类似。热流的分布通常不很均匀。柴油机也同样表现为每个循环的热流曲线之间有很大的变化。如图8-20所示,中间涡流直喷式柴油机在各自不同的2个位置,一个是(TC1)活塞凹部(热流较高的位置),另一个是(TC2)活塞冠环状壁部分的热流。试验条件是压缩比为16,转速为2000r/min,当量比为φ=0.5,进气系统压力为1.5×105Pa。热流在燃烧开始的位置急速上升,在最大燃烧压力附近达到最大后,上止点后(ATDC)40~60℃A开始逐渐减小。燃烧室表面的活塞凹部和活塞头部峰值热流为10MW/m2,比汽油机高得多。

978-7-111-51380-3-Chapter08-127.jpg

图8-20 中间涡流柴油机热流

涡流较小的柴油机活塞凹部(TC1)的平均热流通常比活塞冠部环状壁部位(TC2)和气缸盖部位的平均热流高。这是因为活塞凹部为主要的燃烧领域,并为空气流速较高的部位。

气缸套部位的热流较低,并不均匀。气缸盖和气缸套3个部位的热流比较如图8-21所示。即使在气缸套的最上部位,最大热流也仅为气缸盖热流的15%~20%。这可能是因为高温燃烧气体在做功行程末期前不与气缸壁接触,在做功行程末期气体温度已经下降到比最高温度低得多的原因。

978-7-111-51380-3-Chapter08-128.jpg

图8-21 自然进气柴油机的气缸盖与气缸套处热流

Praum计算求出活塞壁面与气缸盖面的热传递率h1,以及气缸套面的热传递率h2,并比较判定后者为前者的1/3,即

h2=1/3h1 (8.53)