中文名 | 螺旋形進氣道 | 領????域 | 汽車 |
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近年來,螺旋進氣道在小缸徑直噴式柴油機中得到普遍應用,研究螺旋進氣道的流動特性與燃燒系統(tǒng)的合理匹配對直噴式柴油機的性能有決定性的影響。
螺旋進氣道的流動特性對直噴式發(fā)動機的燃燒和性能有很大的影響。
螺旋進氣道的結(jié)構和形狀對提高發(fā)動機的充氣效率、改善燃燒性能和降低排放均起到十分重要的作用。
由于氣道本身形狀為螺旋形,所以氣流流經(jīng)氣道出來后已經(jīng)形成了螺旋氣流.由于氣體的流動是沿圓周方向的,氣體在碰壁后繼續(xù)沿氣缸壁流動,從而形成一股沿氣缸軸心旋轉(zhuǎn)的氣流.另一方面由于氣門偏離氣缸中心,所以在氣道距離氣缸壁很近的一例會有一些氣體碰壁后改變流動方向.此時在氣缸的橫剖面上會形成兩股方向相反的氣流,即一部分沿缸壁順時針方向流動,另一部分逆時針方向流動,在這兩股方向相反的氣流的作用下,就會在氣缸的橫剖面上形成局部渦流。
評價螺旋進氣道的流動特性是通過穩(wěn)流試驗進行的。一般采用無量綱流量系數(shù)評價不同氣門升程下的氣道的流動損失,用無量綱渦流數(shù)或渦流比評價不同氣門升程下渦流的強弱;用加權平均流量系數(shù)和加權平均渦流比來評價氣道總的流通能力和產(chǎn)生渦流的能力。流量系數(shù)和渦流比是一對互相矛盾的參數(shù),最佳的螺旋進氣道設計準則是:在滿足渦流比的前提下,流量系數(shù)盡可能的大。2100433B
螺旋形進氣道的任務是使燃料、空氣混合氣在內(nèi)燃機的燃燒室中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動 ,因而使燃燒過程具有一種動態(tài)特性。這種螺旋進氣道早在1970年已試用在具有 Heron 型燃燒室的發(fā)動機上。
螺旋進氣道由進氣道口、引導管、最小截面、蝸殼、氣門室高度、進氣道喉口等要素構成。螺旋進氣道是在氣門座上方的氣門腔里將氣流通道做成螺旋蝸殼形,氣流通過在氣道內(nèi)的流動以及氣道截面的變化,進入氣缸后可形成較強的渦流.螺旋氣道對發(fā)動機的換氣質(zhì)量,混合氣形成與燃燒有極重要的影響;同時又因為其形狀復雜,是發(fā)動機中設計要求較高的零件。
為的是減小燈泡的體積。燈泡功率一定,其熒光管的長度也一定,在相同的熒光管長度下,螺旋形燈泡的體積較小。
首先要分室外還是室內(nèi)樓梯,室內(nèi)樓梯取水平投影面積乘以層數(shù)。投影面積包括踏步板和平臺,反正就是3面墻圍的一圈的面積吧,不扣梯井面積。 室外的話要看情況,無永久性頂蓋的架空走廊、室外樓梯和用于檢修、消防...
因為電力設備接口沒有全球統(tǒng)一規(guī)定的標準,起先為了把燈泡固定在燈座上,人們用習慣的螺絲固定模式,但是后來發(fā)現(xiàn)生銹后,燈泡不容易取下來,于是后來又有了卡口的接口模式,不過相比較不如螺絲口牢固,各有所長,于...
進氣道是一個系統(tǒng)的總稱,包括進氣口、輔助進氣口、放氣口和進氣通道,它是保證發(fā)動機正常工作的重要部件,它直接影響到飛機發(fā)動機的工作效率、發(fā)動機是否正常工作、推力的大小等,起到至關重要的作用,尤其對戰(zhàn)斗機的性能有很大的影響。其作用有:提供給發(fā)動機一定流量的空氣,飛行時要實現(xiàn)對高速氣流的減速增壓,將氣流的動壓轉(zhuǎn)化成壓力能,隨著飛行速度的增加,進氣道的增壓作用將更大。
進氣道的形式有可調(diào)式和不可調(diào)式,三維軸對稱型和二維矩形等。
進氣道噴射分類
按噴油器的安裝位置不同,將進氣道噴射分為兩種,即進氣道多點噴射 (MFI)和進氣總管噴射(SPI),如圖 2所示。
進氣道總管噴射也稱為單點噴射,與多點噴射(MPI)相對應,單點噴射(SPI)是指多個氣缸共用一個噴油器生成混合氣。單點噴射又因各缸由一個噴油器集中供油,故又稱集中噴射或者中央噴射(CFI)。
與化油器相比,單點噴射系統(tǒng)的優(yōu)點如下:
(1) 經(jīng)濟性好。汽油單點噴射在改善燃油經(jīng)濟性方面效果明顯。單點噴射的油耗曲線普遍低于化油器的油耗曲線,且曲線較為平坦,平均油耗率有一定程度的降低,燃油經(jīng)濟性可提高5%~7%。
(2) 動力性好。汽油單點噴射可以適當提高原機的最大扭矩和最大功率。
(3) 排放性好。若廢氣中的CO控制在0.2%~0.5%以內(nèi),成本更低,HC濃度可控制在120~150PPM以內(nèi),符合國內(nèi)廢氣排放標準。
與多點噴射系統(tǒng)相比,單點噴射系統(tǒng)的缺點如下:
單點噴射難以保證節(jié)氣門后至進氣門的一段管壁上不形成油膜,因此進氣歧管的結(jié)構對混合氣的輸送和分配有重大影響,而且難以實現(xiàn)在所有工況下都能保持理想的混合氣分配;多點噴射將噴射器設在進氣門處,燃油在熱的進氣門上進一步蒸發(fā)與空氣充分混合后立即通過進氣門進入燃燒室,不受進氣結(jié)構的影響,可以保證均勻一致的混合氣分配。
單點噴射系統(tǒng)的優(yōu)點如下:
單點噴射雖然在性能上略低于多點噴射,但其構造簡單,工作可靠,維護簡單。其中一個很顯著的優(yōu)點就是單點噴射的噴油器設在節(jié)氣門上方,直接向氣流速度很高的進氣管道中噴射,由于該處壓力低(流速與壓力成反比),噴射時只需要0.1MPa的低壓就可以噴射了,多點噴射則要在0.35MPa才工作,這就意味著單點噴射系統(tǒng)可以降低對電動燃油泵的要求,節(jié)省了成本。
為了保證汽車發(fā)動機的運行質(zhì)量,現(xiàn)在大部分乘用車發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)采用多點噴射的形式,單點噴射系統(tǒng)一般僅用于小型乘用車上。隨著汽車排放法規(guī)和消費者對于汽車發(fā)動機性能要求的越來越高,單點噴射系統(tǒng)逐漸的退出歷史舞臺,讓位于多點噴射系統(tǒng),甚至是最先進的缸內(nèi)直噴系統(tǒng)。
多點噴射又稱多氣門噴射(MPI)或順序燃油噴射(SFI)或進氣道噴射或單獨燃油噴射(IFI),與單點噴射相對應,每個氣缸設置一個噴油器,各個噴油器分別向各氣缸進氣道(進氣管前方)噴油。是目前最為普遍的噴射系統(tǒng)。
與單點噴射相對應,多點噴射系統(tǒng)是在每缸進氣口處裝有一點噴油器,由電控單元(ECU)控制進行分缸單獨噴射或分組噴射,汽油直接噴射到各缸的進氣前方,再與空氣一起進入汽缸形成混合氣。
多點噴射又稱多氣門噴射(MPI)或順序燃油噴射(SFI)或單獨燃油噴射(IFI)由于多點噴射系統(tǒng)是直接向進氣門前方噴射,因此多點噴射屬于氣流的后段將燃油噴入氣流,屬于后段噴射。
多點噴射有同時噴射、分組噴射和按順序噴射等形式。同時噴射式電控單元發(fā)出同一個指令控制各缸噴油器同時噴油。分組噴射是指各缸噴油器分成兩組,每一組噴油器共用一個導線與ECU相連,ECU在不同時刻先后發(fā)出兩個噴油指令,分別控制兩組的噴油器交替噴射。按序噴射是指噴油器按打洞機各缸的工作順序進行噴射。ECU根據(jù)曲軸位置傳感器信號,辨別各缸的進氣行程,適時發(fā)出各缸噴油指令以實現(xiàn)按序噴射。
機身/進氣道一體化歸根到底是機身與動力裝置特性的匹配。飛機設計中,如以嵌入式的機翼根部為進氣道入口,保證了機身附面層保持在進氣道外面;然而,進氣道亞聲速導管損失和不良速度場分布效應的負面影響,與單臺發(fā)動機由分叉進氣道供氣,在偏航時產(chǎn)生的流量不對稱分布的周期效應結(jié)合在一起,使發(fā)動機性能大受影響。這里的分叉進氣道,在國外被稱之為“雙進口進氣道”。通常,這種流量不對稱的流動現(xiàn)象,其最終結(jié)果是進氣道總壓恢復突然下降,使進入發(fā)動機的速度場分布顯著惡化,影響進/發(fā)匹配;此外,如果氣流在機身兩側(cè)管道之間振蕩,就會引起壓力快速變化而出現(xiàn)進氣道音爆的噪聲,并引起飛機振動。出現(xiàn)在其中的流動不穩(wěn)定性,是飛機設計不能允許的。其解決的工程措施是,避免兩側(cè)進氣導管的拐彎過急,并適度地延長共同管道的長度,使兩股氣流匯合后的靜壓力平衡功能保持到下游的壓氣機進口處。
沒有預壓縮作用的皮托式進氣道,在大Ma數(shù)飛行的情況下,僅產(chǎn)生一道簡單的正激波,造成很大的總壓損失。但是,這個損失可由生成若干道較弱的斜激波(經(jīng)過進口中心錐體或楔形板預壓縮表面),而不是僅通過一道簡單的強激波來減少。例如,皮托式進氣道在Ma=2.0的總壓損失為27% ,當在進口內(nèi)插入了一塊簡單(單級)楔形體的時候,可以減少到9%(見圖1)。對于腹部進氣道,完全可采用一體化設計,將楔板轉(zhuǎn)化成前機身下表面凸出的一塊斜坡,從而簡化了進氣道的設計,降低了制造難度,減輕了總質(zhì)量。該一體化設計縮比模型的側(cè)視細節(jié)參見圖2。
進氣道9%的壓力損失將減小動力裝置凈推力約15% ,并增大燃油消耗率約6% 。雖然附加一塊適當?shù)男ㄐ误w要付出其復雜性、成本、質(zhì)量和亞聲速阻力為代價,但有了更多的傾斜壓縮表面,總壓損失可以更進一步降低,這一點,對于急需“增推減阻”的飛機設計或改進改型,顯然有重大意義。