第1个回答 2011-12-11
内燃发动机等压平衡控制装置简要说明：
注；《遵循热力学理论，只求结论，不涉及过程。技术数据源于<内燃机工程师手册。上海科技出版社>
当前汽车工业内燃机不断发展进步，唯独在内燃发动机，热工效率损
失最多的排气过程设计却百年没变。 仅汽油机为例：
有效热工转换率占平均热工效率总量的百分之22。
排气过程带走的热工损失占平均热工效率总量的百分之23.。
这种巨大的热工损失，能量的浪费，可以说在一个城市中每天内燃机车所在排气过程的燃油能源损失可达5000吨.。应当引起全社会的关注及专家和老师的重视。
为此遵照我国倡导的低碳环保节省能源的原则，在我学习空余时间，首先涉入内燃发动机排气过程设计百年没变的节能课题。发明了《“内燃机排气等压平衡控制装置”》改变传统的排气过程设计，提高内燃发动机有效功率。说明如下；
一 减少内燃机启动功率，缩短启动加速时间。
以四冲程气油机为例；当内燃机启动飞轮所带的机械扭矩损失基本固定的情况下，只有在排气过程的工质工况是个多变过程，在正常工况下内燃机启动，内部没有燃料，要通过起动机经过五个冲程即可 使系统进入正常怠速运行，经过小于一秒的时间可带负荷加速运转。
由于内燃机启动不顺畅启动机损耗功率大而启动电机的软特性要延迟一定时间方可进入启动电机的额定转速而限制缩短内燃机启动加
动速时间。
为减少内燃机启功率，缩短启动加速时间，将采用《发动机等压平衡控制装置》，改善现有的配气过程条件尤其是排气过程条件使排气过程更加顺畅，缩短内燃机启动加速时间。
下面通过《内燃机排气等压平衡控制结构原理图》附图一
加以说明；
从结构原理图可以看出排气门启动初期，曲轴所带动的凸轮轴及凸轮9通过摇臂7和排气门推杆6，首先要克服排气门连杆2回程弹簧3的作用力及气缸5的排气压力，当采用《排气等压平衡控制装置》后，通过压力表弹簧管在气缸排气压力作用的弹性变形与气缸排气压力的线性关系所产生的弹性力与排气阀推杆同时作用于排气阀连杆的回程弹簧，尤其是排气门启动初期，气缸5内的排气压力远大于排气门连杆2回程弹簧3的力，而这部分的排气压力将全部施加给排气阀，给启动机增加很大的负荷，由于采用《排气等压平衡控制装置》通过压力表弹簧管的弹性力，平衡气缸5内的排气压力将较大的降低起动机的启动负荷及缩短启动加速时间，可减少60%启动负荷。
二 疏通排气通道，减少排气过程的提前角。
传统内燃发动机排气过程提前角设计，通常平均设定为60度，为疏通排气通道，减少排气过程的提前角，在排气过程设计中采用带有单向阀的排气旁通管设计，将传统内燃发动机排气过程提前角设计，通常平均设定为60度，新设计为30度，并设定排气旁通管的排气口径为排气门口径的20%,在排气过程设计中由于采用带有单向阀的排气.
旁通管设计，气缸废气排空时间小于一毫秒，按百公里计算内燃发动机旋转30度 角需要三毫秒，而且设定排气旁通管的排气口，靠近总排气门，在高压差，高排气流速的工况下，形成排气门附近的负压区有利于缩短气缸废气的排空时间，这样减少15度，排气过程的提前角使内燃发动机做功容积增大使气缸内工质密度降低，质量减少，排气温度降低，延长发动机寿命，活塞回程阻力降低，又增加新鲜空气的充气系数，在排气过程设计中采用带有单向阀的排气旁通管设计可提升有效功率40%。
下面通过《内燃机排气等压平衡控制装置排气旁通管安装结构原理图》附图二加以说明。从结构原理图可以看出；带有单向阀12的排气旁通管11，与活塞下止点设计为15度的旁通管19，单向阀12排气管设定靠近排气门13，这样在内燃发动机排气过程中所产生的高压差，高排气流速的工况下，就会形成排气门附近的负压区，有利于缩短气缸废气的排空时间, 而内燃发动机气缸做功容积就有15度扩大空间，使气缸内工质密度降低，质量减少，排气温度降低，延长发动机寿命，活塞回程阻力降低，又增加新鲜空气的充气系数，在排气过程设计中采用《带有单向 阀的排气旁通管设计》可提升内燃发动机有效功率40% .
本溪二高 孟庆达。 .
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