基于排氣能量回收利用的車用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣特性研究.pdf

1、對(duì)排氣能量進(jìn)行回收利用是提高燃料能量綜合利用率和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的措施之一。然而，車用發(fā)動(dòng)機(jī)工況復(fù)雜多變，具有非穩(wěn)態(tài)特性，導(dǎo)致排氣狀態(tài)參數(shù)（壓力、溫度、流速、質(zhì)量流量等）呈現(xiàn)出瞬變波動(dòng)性。排氣作為能量傳遞的介質(zhì)，其狀態(tài)參數(shù)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化關(guān)系決定了各形式排氣能量具有瞬變脈動(dòng)性，使排氣能量回收利用過程相對(duì)復(fù)雜。為合理利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣特性進(jìn)行分析研究顯得十分必要。
　　 本文首先從熱力學(xué)角度出發(fā)，分別用能量平衡法和可用

2、能分析法對(duì)排氣能量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。同時(shí)分析了沿排氣流動(dòng)方向排氣能量的損失情況，并提出了降低能量損失的相應(yīng)措施。其次，分析了發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣組分，根據(jù)理想氣體混合物熱物性參數(shù)的導(dǎo)出方法，得到排氣熱物性參數(shù)的計(jì)算公式。最后，利用發(fā)動(dòng)機(jī)仿真軟件GT-Power建立了某型汽油機(jī)仿真模型，通過對(duì)選定工況點(diǎn)的模擬計(jì)算，得到不同工況下各監(jiān)測點(diǎn)處排氣狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上運(yùn)用Matlab軟件對(duì)排氣能量進(jìn)行編程計(jì)算，得到各形式排氣能量的動(dòng)態(tài)特性及分布情況

3、。
　　 研究結(jié)果表明，隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的增加，排氣余動(dòng)能、余壓能和余熱能逐漸增大，且能量的波動(dòng)強(qiáng)度增大，具有較好的脈動(dòng)性;沿排氣流動(dòng)方向，排氣余動(dòng)能、余壓能和余熱能逐漸減小，且排氣具有的脈動(dòng)性減弱。排氣中余熱能所占比例最大，尤其在低轉(zhuǎn)速時(shí)，排氣能量幾乎全部為余熱能，而且負(fù)荷越低，排氣余熱能所占比例越大;隨轉(zhuǎn)速的增加，排氣余動(dòng)能和余壓能所占比例相對(duì)增加，但增幅較為緩慢，而排氣余熱能比例減少，但仍占絕大部分;沿排氣流動(dòng)方向，排氣