计算发动机进气和排气流量
用CFM 表示的进气流量可从发动机制造商处得到。如果
没有用CFM 表示的技术规格，使用容积效率计算。CFM
的简单计算是将您的发动机马力乘以2.5。
四冲程发动机空气流量计算
（发动机尺寸（立方英寸排量）×每分钟转数）×容积效率=进气流量（CFM）
3456
二冲程发动机空气流量计算
（发动机尺寸（立方英寸排量）×每分钟转数）×容积效率=进气流量（CFM）
1728
容积效率：发动机的容积效率额定值最好从您的发动机制造商
处得到。电控发动机，容积效率额定值可能大于2.0。
这些发动机的空气流量应由发动机制造商核实。
四冲程汽油发动机自然吸气式= 0.70-0.80
二冲程和四冲程柴油发动机自然吸气式= 0.90
涡轮增压式* = 1.50-3.00*
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摩托车空气滤清器性能检测方法探讨 -------------------------------------------------------------------------------- 新闻来源：摩托车行情发布时间：2005-8-20 15:11:18 浏览次数：1727次 空气滤清器（下简称空滤器）是摩托车发动机进气系统的重要部件，主要是滤去空气中的灰尘、杂物和水份，以减少发动机气缸、活塞、曲轴等运动部件的磨损及防止化油器孔道堵塞，部分空滤器还兼有进气消声作用。空滤器既是性能部件又是功能部件，尤其是滤清效率、通气阻力等性能参数直接影响发动机的动力性、燃油经济性、使用可靠性和耐久性等。很多整车厂和专业厂对空滤器各项检测试验数据不够重视，没有认识到空滤器性能检测不准确会直接影响与化油器的精确匹配。 目前，摩托车空滤器现有技术标准和检测方法执行的是QC/T 230-1997《摩托车和轻便摩托车空气滤清器技术条件》和QC/T 29117.21-93《摩托车和轻便摩托车产品质量检验发动机空气滤清器质量评定方法》。随着摩托车检测技术的发展，这2个标准中的部分技术要求也应进行相应的修改。 1、额定空气流量 1.1 额定空气流量的计算 额定空气流量的计算公式为： Q＝0.06nVnεη/C （1） 式中：Q——额定空气流量，m3/h n——发动机额定转速，r/min Vn——发动机排量，L ε——发动机充气系数 η——脉冲系数，取值参照标准 C——发动机冲程系数 求单缸二冲程和四冲程发动机额定空气流量时，（1）式可简化为： 二冲程发动机额定空气流量：Q＝0.054nVn（2） 四冲程发动机额定空气流量：Q＝0.0639nVn（3）
第二章 发动机的换气过程 一。五个角度： 1.进气提前角α：从进气门打开到上止点这段曲轴转角(0～40 oCA)。 目的：活塞下行时有足够大的开启面积，新鲜工质可以顺利流入气缸。 2.进气门迟闭角β：从下止点到进气门关闭(40～70 oCA) 。 目的：利用高速气流的惯性，在下止点后继续充气，以增加进气量。 3.排气提前角γ：从排气门开启到活塞行至下止点所对应的曲轴转角称为，一般为30o~80oCA。 目的：①在活塞上行时排气门有足够大的开启面积；②减小活塞上行时的阻力。 4.排气迟闭角δ：从上止点到排气门完全关闭这段曲轴转角（10～350CA ） 目的：利用高速气流的惯性排除废气。. 5.叠开角：进、排气门同时开启时对应的曲轴转角，一般为20o～80o曲轴转角。在增压发动机可达80o~160o的曲轴转角。因其进气压力高。 目的：由于进气管、气缸、排气管互相连通，可以利用气流的压差、惯性或进、排气管压力波的帮助，清除残余废气，增加进气量，降低高温零件的温度，但注意不应产生废气倒流现象。 二，换气过程： ⑴自由排气阶段：排气门开启到气缸压力接近了排气管压力的这一时期 ⑵超临界状态： 排气门开启时，气缸内废气压力较高（0.2~0.5Mpa ）， 通过排气门口废气的流速等于该状态下的音速（m/s ） 在超临界排气时期①废气流量与排气管内压力pr 无关，只与气缸内的气体状态及气门开启截面积有关②因排气流速甚高，在排气过程中伴有刺耳的噪声，所以排气系统必须装有消声器。 ⑶亚临界状态：当 时，排气流动转入亚临界状态，废气流速降低，产生的噪音较小。 特征：排出的废气量决定于气缸内及排气管内的压力差。压力差越大排出废气越多。当到某一时刻 ，自由排气阶段结束（一般下止点后10o~30o曲轴转角）。此阶段虽然历程很短，但因排气流速甚高，排出废气量达60%以上。 ⑷高速发动机：高速发动机其排气提前角要大一些：在自由排气阶段中，排出的废气量与发动机转速无关。发动机转速高时，在同样的排气时间（以秒计）所相当的曲轴转角增大，因此，高速发动机排气提前角要大。但不宜过大，否则会使排气损失加大。 2。强制排气阶段：活塞上行强制推出废气。 特点：缸内平均压力高于排气管平均压力：克服排气门、排气道处的阻力，一般高出10kpa 左右。气体的流速越高，此压差越大，消耗的功越多。 KRT c
计算发动机进气和排气流量 用CFM 表示的进气流量可从发动机制造商处得到。如果 没有用CFM 表示的技术规格，使用容积效率计算。CFM 的简单计算是将您的发动机马力乘以2.5。 四冲程发动机空气流量计算 （发动机尺寸（立方英寸排量）×每分钟转数）×容积效率=进气流量（CFM） 3456 二冲程发动机空气流量计算 （发动机尺寸（立方英寸排量）×每分钟转数）×容积效率=进气流量（CFM） 1728 容积效率：发动机的容积效率额定值最好从您的发动机制造商 处得到。电控发动机，容积效率额定值可能大于2.0。 这些发动机的空气流量应由发动机制造商核实。 四冲程汽油发动机自然吸气式= 0.70-0.80
二冲程和四冲程柴油发动机自然吸气式= 0.90 涡轮增压式* = 1.50-3.00* 廊坊曼斯特机械有限公司，专业生产唐纳森滤芯，贺德克滤芯，PALL 滤芯，进口替代滤芯。我公司有严格的质量检测标准，请放心购买。 1、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 仓顶除尘器 2、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 威埃姆除尘器 3、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 除尘滤芯 4、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html,烘干机布袋除尘器 5、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 仓顶除尘器 6、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 水泥罐除尘器 7、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 贺德克滤芯 8、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 替代贺德克滤芯 9、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 唐纳森滤芯 10、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 颇尔滤芯 11、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 钢厂滤芯 12、https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, 高仿滤芯 https://www.doczj.com/doc/3219247656.html,液压滤芯 https://www.doczj.com/doc/3219247656.html, https://www.doczj.com/doc/3219247656.html,
第二章： 1.三种理论循环：等容加热循环（汽油机均匀混合燃烧），混合加热循环（低速柴油机扩散燃烧），等压加热循环（高速柴油机预混和扩散燃烧）。 1.循环热效率：ηt=Wt/Q1=1-Q2/Q1 预胀比P=V ‘z/Vz 压缩比ε=Va/Vc公式： 2.提高循坏热效率的途径： (1).提高压缩比。(2).提高多变指数。(3).增 加压力升高率。(3).减小预胀比。 3.实际循环和理论循环的差别，主要体现在实际循环的每一个过程中所存在的不同形式的损失。1）进气行程：进气流动损失。2）压缩行程：工质影响，传热损失3）做功行程：燃烧损失。4）.排气行程：排气流动损失。 4.残余废气系数：残余废气量Mr与新鲜进气量M1之比： 表示气缸内换气郭晨进行的完善程度。 评价指标： 1).一活塞做功为基础评价气缸内热工转换的完善程度的指示性指标。实际循环做功能力的评价指标：有平均指示压力： 指示功率： 实际循环的经济性指标：指示热效率：指示燃油消耗率： 5.指示指标的缺点：只能评价内燃机气缸內热工转化的工作循环的好坏，却不能评价指示功经内部传递途径对外输出功的过程中，所要克服的内部摩擦损失功率以及驱动附件所消耗的功率损失大小等。 6.有效性能指标是来衡量发动机热工转化对外界的影响。 动力性指标： 1）有效功率Pe:指示功率克服运动的摩擦损失功率以及驱动冷却风扇，机油泵等附件所消耗的功率损失后，经曲轴对外输出的有用功率。 2）平均有效压力Pme：单位气缸工作容积输出的有效功，是衡量发动机动力性的重要参数之一。 3）升功率Pl：单位气缸工作容积所输出的额定功率。 经济性指标： 7.有效热效率： 8.有效燃油消耗率：简称油耗率，单位时间内有效功率所消耗的燃油量。 9.机械效率定义：ηm=Pe/Pi=1-Pmm/Pmi Pmm=Pmi-Pme 10.发动机的机械损失包括那几部分？各占比例如
计算发动机汽缸工作容积、燃烧室容积和发动机排量 一、热力学计算： 参数选择 缸径D ： D=80mm 缸数i ： i=1 冲程数τ：4 转数n ： n=3600r/min 几何压缩比：8.5 工作容积h V ： h V =0.3L 有效压缩比ε：ε=7.5 大气状态： 0p = 1bar 0T = 288K 燃烧平均重量成分： C = 0.855， H = 0.145 ， O = 0 燃料低热值Hu ： 44100kJ/kg 过量空气系数α： α=0.85 热量利用系数ξZ ： ξZ = 0.9 残余废气系数γ： γ = 0.086 排气终点温度Tr ： Tr = 1050K 示功图丰满系数φi ： φi = 0.96 机械效率ηm ： ηm = 0.93 平均多变压缩指数： n 1=1.32 进气加热温升Δt ： Δt=20℃ （1）． 排气过程 排气压力，选Pr=1.1?P 0=1.1bar （2）． 进气过程 取Pa=0.8Po=0.8bar 进气终点温度 a T =γ γ++?+10r T T T =373K 充气效率v η
γεε η+???-= 11100a a v T T p p =0.65 （3） . 压缩过程 1) 选取平均多变压缩指数1n =1.22 2) 压缩过程中任意点X 的压力cx p ： cx p = 2 .19.01???? ??=???? ??cx a n cx a a V V V V p bar 式中cx V ——x 点的气缸容积，它等于： cx V =()()C x x V Cos L R Cos R D +?? ????---??π214142 c V =1 -εh V =0.04 L 3) 压缩终点压力c p 和温度c T ： c p =Pa 1n ε=8.0?22.15.7= 9.3bar c T =Ta 11-n ε=373×8122.1-= 589.4K c t = 273-c T = 316.4c o （4）． 燃烧过程计算 1) 压缩终点的空气平均等容比热v C c t =316.4c o 时，p C =7.06 kcal/kmol c o v C =p C 986.1-= 5.074 kcal/kmol c o 2) 压缩终点残余废气平均等容比热"v C ， α =0.85，c t =323.8c o 时，"v C =7.82kcal/kmol c o . "v C =986.1-"p C = 7.82 – 1.986 = 5.834 kcal/kgmol c o 3) 压缩终点的混合气平均等容比热'v C 'v C =γ γ+"+1v v C C =5.103 kcal/kmol c o =21.4 kJ/kgmol c o
发动机的进气与排气系统解析在汽车发动机中，进气与排气系统扮演着至关重要的角色。进气系 统负责将空气和燃料混合物引入燃烧室，而排气系统则将燃烧产生的 废气排出。这两个系统相互配合，共同实现汽车引擎的高效工作。本 文将对发动机的进气与排气系统进行详细解析。 一、进气系统 进气系统的主要部件包括进气道、空气滤清器、进气歧管和气缸。 其工作原理如下： 1. 空气滤清器：汽车进气系统中的第一道防线是空气滤清器。其作 用是过滤进入发动机的空气，防止灰尘、沙粒等杂质进入引擎，保护 发动机运行顺畅。 2. 进气道：空气滤清器过滤后的空气通过进气道进入发动机。进气 道的设计可影响进气的流量和速度，进而影响发动机的性能。 3. 进气歧管：进入进气道的空气经过进气歧管分配到不同的气缸中。进气歧管的结构和设计也会对发动机的性能产生一定的影响。 4. 气缸：空气进入气缸后与燃油混合，通过喷油器喷射形成可燃混 合气。然后，在火花塞的作用下，混合气被点燃，完成燃烧过程。 进气系统的设计和优化对发动机的性能和燃油经济性具有重要影响。例如，增加进气道的直径和长度可以增加进气量，提高发动机的输出
功率。同时，采用进气可变门的技术可以实现进气道的变化尺寸，从而在不同转速下优化进气效果。 二、排气系统 排气系统由排气歧管、催化转化器、消声器等组成，其功能是将燃烧后产生的废气排出发动机。排气系统的工作原理如下： 1. 排气歧管：燃烧后的废气从气缸中排出，在排气歧管中进行集中处理，将多个气缸的废气合并到一起。 2. 催化转化器：废气经过排气歧管后进入催化转化器，其中的催化剂能够将有害物质转化成无害物质，减少对环境的污染。 3. 消声器：排气经过催化转化器后进入消声器。消声器通过设计和设置吸音材料，减少发动机排气产生的噪音。 排气系统的设计和优化可以降低发动机运行时的噪音，并减少废气对环境的污染。例如，采用不同形状和尺寸的排气管可以改变排气流动的速度和压力，从而影响发动机的输出功率和扭矩。 总结： 发动机的进气与排气系统是汽车发动机运行的重要组成部分。进气系统负责引入空气和燃料，排气系统则将燃烧产生的废气排出。这两个系统的设计和优化对发动机的性能、燃油经济性以及环境影响有着重要影响。通过合理调整进气和排气系统的设计参数，可以实现更高效、更环保的发动机工作。
发动机功率的测试原理 发动机功率测试是评估发动机性能的重要手段，通常通过测量发动机的输出功率来确定其输出能力。发动机功率测试的原理涉及到数学和物理知识，涵盖了动力学、热力学和机械学等学科。下面将从测试方法、测量原理、测功机理论以及测试误差等方面进行详细解析。 一、测试方法 发动机功率测试的方法主要有三种：油耗法、扭矩法和流量法。其中，流量法是最常用的方法，通过测量发动机排气量或进气量的流量，结合测量进出口气体参数的方法来计算发动机功率。 流量法分为直接测流法和间接测流法两种。直接测流法是通过在进气道或排气道上安装流量计来直接测量流量，然后与气体参数配合计算功率。间接测流法则是通过测量进气道和排气道的气体参数，通过公式推算气流量，再计算功率。 二、测量原理 发动机功率的测量原理基于能量守恒定律和动能定理。在进气和排气过程中，气体受到压力和温度的影响，通过相关物理量的测量可以得到发动机的功率输出。 在热力学方面，根据理想气体状态方程和热力学循环原理，可以计算出发动机的压缩比和燃烧温度，从而得到理论功率。然而，由于发动机燃烧过程的不完全，摩擦损耗等因素，实际功率往往小于理论功率。
在动力学方面，通过测量发动机进气道和排气道的压力、温度和流量等参数，结合相关的公式，可以得到发动机的功率输出。进气道的流量和压力可以通过质量流量计和压力传感器测量，排气道的流量可以通过动量传感器或者有流体动量相关公式测算得到。 三、测功机理论 测功机是测量发动机功率的专用设备，其工作原理是将发动机的输出能力向负载转化成载荷工作，再将所转化的工作通过测量和计算方法得到发动机的功率输出。 主要的测功机有液压测功机和电力测功机两种。液压测功机通过转速传感器、转矩传感器以及压力传感器来测量发动机的相关参数，然后计算功率输出。电力测功机则是通过电动机和负载之间的电力转化来测量发动机功率。 四、测试误差 发动机功率测试中会存在一定的误差，主要来源于测量设备的精度和仪器的校准程度。常见的误差因素有传感器特性误差、传感器位置误差、气象条件变化等。 为了减小误差，需要校准传感器、保持仪器正常运行，并在测试前对设备进行检验和调整。此外，还应注意随机误差的积累、相同测试条件下的重复性以及测试过程中的纪实与验证。
(完整)发动机理论进气量发动机理论进气量 a)自然吸气式，四冲程发动机进气量: CFM= CID × RPM ÷ 1728 ÷ 2 × 0.85 其中： CFM=发动机进气量（英制单位：立方英寸每分钟） CID=发动机排气量（英制单位：立方英寸) RPM=发动机每分钟最大转速 1728=立方英寸至立方英尺的换算因素 2=四冲程发动机每两转吸气一次.二冲程则不必乘以2 0.85=发动机的容积效率 举例：5.73公升排气量，四冲程，化油器式发动机，最大转速2000RPM. 首先将公升换算成CID=5。73×61。02=350 CFM=350 ×2000÷ 1728 ÷ 2 × 0。85=172。2CFM， b）电喷式发动机进气量：由于进气歧管设计的改变进，电喷式发动机的容积效率可增加至100%。故 CFM= CID × RPM ÷ 1728 ÷ 2 ×100％ C）涡轮增压式发动机进气量 CFM= CID × RPM ÷ 1728 ÷ 2 ×（1+增压比） 说明:一般自然吸干式的空气压力接近大气压力。配置涡轮增压器后，此进气压力增加至某一数值,进而增加发动机的进气量。 增压比=（增压值,表压)÷大气压力【注意:此处压力值必须为同一单位，不论为Bar，kpa或英制的psi】。 首先换算成CID=13.4L ×61。02=817 增压比=0。4Bar/1。0Bar=0。4 CFM= 817 × 2000 ÷ 1728 ÷ 2 ×0.85×（1+0.4）=567 CFM 空滤器额定空气体积流量计算公式 Q=P*g＊α＊A/（1000＊γ） Q-----————额定空气体积流量,m3/h; P——-———-——发动机额定功率,KW； g--—--——--发动机额定功率时燃油消耗率，g/KW.h（约235 g/KW。h） α-—--——-额定功率时过量空气系数（增压发动机取2。0）； A--—--——燃烧1kg燃油所需的理论空气量,kg/kg(柴油为14.3kg/kg)； γ——--——-空气密度,kg/ m3，标准状态下的空气密度为1.2005 kg/ m3
涡扇发动机进排气数值模拟研究 摘要：通过完全抛弃发动机内部的流动，给定发动 机进气口和排气口设置适当的边界条件的方法，模拟发动机的进排气影响。首先利用日本航空宇航技术研究所的试验标模进行了计算验证，并将此方法应用到DLR-F6 标模上，取得了很好的效果。 1概述所谓发动机进排气动力影响，是指对于航空发动机， 般其前部都要配置进气道，而后部配置尾喷管，这样进气道前面的进气流和尾喷管后面的尾喷流，都会对飞行器的外部 流动产生干扰影响。涡扇发动机的动力数值模拟（CFD ）的主要目的就是要计算发动机工作时发动机进气、排气对飞机气动特性的影。CFD 是一种虚拟试验，可以完全抛弃发动机内部的流动，只需要给发动机进气口和排气口设置适当的边界条件，就可以准确的模拟发动机的进排气影响。 2动力边界条件涡扇发动机的动力模拟较为复杂，发动机内部涉及到空 气压缩、燃烧、膨胀、做功等一系列问题，想完全真实模拟这些变化相当困难，也完全没有必要。CFD 的特点就是配合
合适的边界条件和初始条件计算网格区域的流动，因此可以完全忽略发动机内部的流动情况，只需给定适当的进气和排气边界条件。涡轮风扇发动机中的内外涵道气流可以分别排出，也可以在排气系统内混合排出，两者在模拟方面没有本质区别，只是设置一个排气边界还是两个排气边界的问题。 2.1发动机入口边界发动机的入口（进气）边界对于计算区域来 说相当于流 体流出计算域，因此需要设置为出口类边界条件。 数值模拟中的出口边界包括压力出口和质量流量出口。 在发动机进排气模拟中，一般知道给定条件下的发动机进气 流量系数MFR（流量系数定义为当时进入进气道的实际空气 流量对未经扰动的来流直接撞入进气道应有流量之比），可以换算出进气质量流量。因此在发动机的进气边界设置质量流量边界条件。 已知发动机的进气流量系数时，进气质量流量按下式计 算： 2.2发动机出口边界发动机的出口（排气）边界对于计算区域来 说相当于流 体流入计算域，因此需要设置为入口类边界条件。数值模拟中的入口边界包括压力入口、质量流量入口、速度入口 压力入口边界条件用于定义流场入口处的压强及其他 标量函数。这种边界条件既适用于可压流计算也适用于不可 压流计算。通常用在入口处总压已知、而速度和流量未知时，就可以使用压力入口条件。 对于涡扇发动机，一般已知涵道喷口的总压比RP0 和总 温比RTO。则总温和总压按下式计算:
发动机实际工作数据计算方法 在发动机的故障诊断中，由于数据流能够动态反映发动机的实际工作状态，所以对判断故障的成因可起到一定的辅助作用。在数据流中有些参数与其他参数关联较小，可以直接判断其数值是否正常，如蓄电池电压，冷却温度和发动机标准怠速等。而有些参数与其他参数有关，则不能简单地判断其数值是否正常，如发动机转速、空气流量、喷油脉宽等。对与后者，需要将相关参数共同加以考虑，通过数值分析来判断发动机的故障。 发动机的常见故障可分为2类，一类是充气不足，另一类是失火，失火是指输出扭矩与充气量不符，故障现象表现为发动机输出扭矩达不到驾驶员的期望值。通过分析空气流量、喷油脉宽和燃油修正量等参数，可以准确地找到以上述故障原因。 1.空气流量 正常状态下，发动机的输出扭矩取决于空气流量。空气流量与其他参数 关系如下： F=0.029NVP/T 其中F为实际空气流量（g/s），N为发动机转速（r/min）,V为发动机排量（L），P为节气门后的空气绝对压力（KPA）,T为进气的绝对温 度（K），其数值为摄氏温度值加上273.15，如进气温度为30度时， T=273.15+30 2.喷油脉宽 喷油脉宽是根据已经确定的空气流量，基于理想空燃比来确定的，对于 非气缸内喷射发动机，他与空气流量在怠速状态时关系如下： W=(1+ 入)CF/NM 其中W为期望喷油脉宽（ms），入为燃油修正量，C为常数，根据大量的实车测量，其值约为2500，F为空气流量（g/s），N为发动机转 速（r/min），M为发动机气缸数。 3.燃油修正量 燃油修正量是从氧传感器信号中提取的系统误差值，他可以反映混合气的浓度变化趋势。 入=入stft+入ltft 其中入为燃油修正量（%），入stft为短期燃油修正量，入ltfr为长期燃油修正量（%）
气缸气门行程计算公式 在汽车发动机中，气缸气门行程是一个重要的参数，它直接影响着发动机的性能和效率。因此，准确地计算气缸气门行程对于发动机的设计和调整至关重要。在本文中，我们将介绍气缸气门行程的计算公式，帮助读者更好地理解这一参数的重要性。 首先，让我们来了解一下什么是气缸气门行程。在汽车发动机中，气缸气门行程指的是气门从关闭到完全打开再到关闭的过程中的行程长度。这个参数决定了气门打开的时间和程度，从而影响了气缸内的进气量和排气量。通常情况下，气门行程越大，发动机的进气和排气效率就越高，从而提高了发动机的性能和燃烧效率。 为了计算气缸气门行程，我们可以使用以下的公式： 气门行程 = (曲轴转角 / 2) (凸轮轴转角 / 2)。 其中，曲轴转角是指曲轴在一定时间内的转动角度，而凸轮轴转角是指凸轮轴在同一时间内的转动角度。这个公式的推导过程比较复杂，但是它可以帮助我们快速准确地计算出气门行程，从而进行发动机的设计和调整。 在实际应用中，我们可以通过测量曲轴和凸轮轴的转动角度来计算气门行程。通常情况下，这需要使用一些专业的测量设备和工具，如曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。通过这些传感器，我们可以准确地测量出曲轴和凸轮轴在一定时间内的转动角度，从而得出气门行程的数值。 除了使用公式计算气门行程外，我们还可以通过改变凸轮轴的设计来调整气门行程。通过改变凸轮轴的凸轮形状和角度，我们可以改变气门的开启和关闭时间，从而影响气缸内的进气量和排气量。这种方法通常需要借助一些专业的仿真软件和工具，以便准确地预测和调整气门行程。
总之，气缸气门行程是汽车发动机中一个重要的参数，它直接影响着发动机的 性能和效率。通过使用气门行程的计算公式，我们可以快速准确地计算出气门行程，从而进行发动机的设计和调整。同时，通过改变凸轮轴的设计，我们也可以调整气门行程，从而优化发动机的性能和燃烧效率。希望本文对读者能够有所帮助，更好地理解和应用气缸气门行程这一重要参数。
汽车进排气数据流参数在故障检测诊断中的应用 作者：李宽宽 来源：《科学与财富》2019年第29期 摘要：数据流是利用故障诊断仪读取发动机ECU中的数据，它在故障检测诊断中起着十分重要的作用，本文主要对汽车进排气两种数据流在故障检测诊断中的应用作一般介绍。 关键词：汽车;进气;排放;数据流 1.压力与流量参数 发动机压力与流量参数包含大气压力、进气压力和进气流量参数，它们分别指示汽车周围的大气压力、发动机进气歧管中的压力和进气流量的大小。 （1）大气压力 这是一个数值参数，它表示发动机ECU检测到的大气压力传感器或进气压力传感器的信号电压的大小，或ECU根据这一信号计算得出的大气压力的数值。该参数的单位有V、kPa和cmHg三种，其变化范围分别为0～5.12V、10～125kPa和0～100cmHg。有些车型显示两个大气压力参数，其单位分别为V和kPa（或cmHg），分别代表大气压力传感器信号电压的大小及发动机根据这一信号计算得出的大气压力的数值。大气压力数值和海拔高度有关，在海平面附近为100kPa左右，高原地区大气压力较低，在海拔4000m附近为60kPa左右。在数值分析中，分析该参数可以判断大气压力传感器电路工作状态。 （2）进气压力 这是一个重要参数，它表示发动机ECU检测到的进气压力传感器信号电压，或表示ECU 根据这一信号电压计算出的进气压力数值。该参数的单位有V、kPa和cmHg三种，其变化范围分别为0～5.1V、0～205kPa和0～150cmHg。进气压力传感器所测量的压力是发动机节气门后方的进气歧管内的绝对压力，该压力的大小取决于节气门的开度和发动机的转速。在相同转速下，节气门开度愈小，进气歧管的压力就愈低（即真空度愈大），发动机转速愈高，该压力就愈低。涡轮增压发动机的进气歧管压力在增压器起作用时大于102kPa（大气压力）;在发动机熄火状态下，进气歧管压力应等于大气压力，该参数的数值应为100～102kPa。分析该参数可以判断进气压力传感器电路状态和进气系统的工作状态。 （3）进气流量
简述燃气轮机发电机组的性能计算 摘要：本文依据规范标准，简单明了的阐述了燃气轮机发电机组性能计算所需要的关键参数，以及参数取值依据，并列出了常用的燃气轮机发电机组性能的计算公式。 关键词：燃气轮机发电机组性能计算 1. 概述 对于燃气轮机发电机组而言，机组性能根据不同现场条件分有性能保证工况、ISO工况、夏季工况、冬季工况。主要包含环境温度、环境压力、相对湿度、燃 料品质等参数；根据不同负荷条件分，有100%负荷工况、70%负荷工况、50%负荷 工况等。一般燃气轮机发电机组需要提供不同现场条件和不同负荷工况的性能数据，便于燃机电站总体经济分析及机组考核。本文主要结合国家相关规范以及实 践中最终用户提供的燃气轮机性能数据等内容，简单明了的介绍了燃气轮机性能 计算所需要的关键参数以及性能计算输出的关键指标。 1. 关键参数 燃气轮机发电机组性能计算的基本条件有现场条件工况定义中的基本条件 （环境温度、环境压力、相对湿度、燃料品质）以及燃机进气压损、排气压损、 发电机效率、减速器效率等。燃气轮机发电机组的ISO工况一般指，在一个标准 大气压下（101.325kPa），环境温度15℃，相对湿度60%，燃气轮机发电机组100%负荷条件下的运行工况。 2.1燃料 对于燃气轮机发电机组通常需要计算其工作效率，燃气轮机发电机组的工作 效率表达形式有燃料消耗量、热效率、热耗率等，这也是用户通常比较关心的参
数。根据GB/T 11062-2014 天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法中所述，燃料有高位发热量（GB/T 28686-2012燃气轮机热力性能试验中称为总比能）和低位发热量（GB/T 28686-2012燃气轮机热力性能试验中称为净比能）。进行计算时，我们通常采用燃料低位发热量（净比能）。对于气体燃料，例如天然气，当燃料由摩尔、质量、体积给出时其低位发热量分别对应有摩尔发热量、质量发热量、体积发热量。在不同的燃烧参比条件下，气体燃料的低位发热量不尽相同。由于实际气体在不同压力、温度下，压缩因子不相同，因此在不同计量参比条件下即使是同一燃料体积发热量也会不同。各国规定的燃烧参比条件和计量参比条件均不相同，我国规定的燃烧参比条件和计量参比条件均为压力101.325kPa，温度20℃。本规范按我国规定参比条件计算，具体计算方法见 GB/T 11062-2014 天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法。 2.2空气/烟气焓值 气体焓值为气流中各组分的焓值的质量加权值。各组分的焓值由NASA拟合公式（参见NASA/TP-2002-211556，2002年9月）推导得出。该计算公式气体焓值计算的基准温度为15.56℃。 2.3水和水蒸气 水和水蒸气焓值采用IAPW-IF97国际水和水蒸气性质学会工业用计算公式1997或实际与业主达成协议的其他水蒸气特性图表获得。主要用于计算水和水蒸汽的焓值。 3.燃气轮机发电机组性能计算
燃气轮机性能计算标准的比较分析 0 引言 “为应对全球变暖，中国政府承诺，到2020年单位国内生产总值（GDP）二氧化碳排放（碳排放强度）比2005年下降40%至45%。”这样的承诺完全可以被看成是我们当前应该大力发展节能减排事业的动力所在。单位GDP的能耗水平，即每生产万元GDP所消耗的能源，是反映能源消费水平和节能降耗状况的主要指标。从我们国家的指标和欧美日等发达国家指标的对比中不难发现我们国家用电环节存在很大的降耗空间。当前由阿尔斯通、GE、西门子、三菱等国外公司引进的燃气轮机机组在性能试验时均不采用国内标准进行试验。国内标准在关于航空用燃气轮机性能验收方面研究得比较多，但是在发电用燃气轮机性能验收方面却研究得比较少。本文通过对ASME、ISO和GB在燃机性能试验上的比较分析，提出在发电用燃气轮机性能验收试验上的几点建议。 1 标准简介 ASME PTC22-2005 Gas Turbines Performance Test Codes 是美国机械工程师协会（The American Society of Mechanical Engineers,简称ASME）在2005年颁布的一个关于燃气轮机性能计算的标准。该标准是在ASME PTC22-1997（R2003）的基础上结合具体工程实践修改而成。这个标准是和1953年该协会颁布的PTC22标准一脉相承的。制定该系列标准的目标是测定燃气轮机的排气流量和排气能量，并在此基础上计算其他燃机性能参数。在不断的实践中和算法更新中，达到不断减小不确定度的目的。 BS ISO2314:2009 Gas turbines-Acceptance tests 是英国制定并采用的关于燃气轮机性能计算的标准。在该标准推出并施行的同时，废除了BS3135:1989 的标准。ISO是国际标准组织the International Organization of Standardization的缩写。制定该标准的目的是测定或确定输出的电功率、机械功率、热效率、透平排气能量或其他性能参数等。 GB/T 14100-2009 燃气轮机验收试验标准是中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布的关于燃气轮机性能计算的标准。该标准是对GB/T 14100-1993《燃气轮机验收试验》和GB/T 10490-1989《轻型燃气轮机验收试验规范》的整合修订。 这三个标准中均对燃气轮机性能试验时要用到的术语进行了定义，并对试验前的准备工作、试验运行条件、测量仪器和测量方法进行了大致相似的规定。试验之前均需要有关各方达成一个协议。该协议必须对试验范围、试验所采用的标准、试验的不确定度等达成共识。只有在此基础上，才能由第三方开始进行试验。 关于试验结果的计算方面，三个标准差异较大，本文主要分析这三个标准在燃气轮机性能测量方法和计算方法上的差异。 2测点布置 2.1ASME规定的测点布置 在ASME的规定中，要测量表1中所列的数据。 表1 需要测量的测点 Tab.1 Measuring Points Needed
排气系统 排气系统的主要作用是降低排气噪声，防止排气泄漏，保持排气畅通，特别是排气系的阻力非常重要，如果阻力过大，将引起发动机输出功率降低，油耗增加，自由加速烟度过大，有害排放物增多，整车加速也将受到影响，因此对排气系统的结构设计应给予足够重视。 发动机排气压力一般为0.3~0.5Mpa ，温度为500℃~700℃，这表明排气具有一定的能量，同时由于排气具有间歇性，在排气管内引起排气压力的脉动。若将发动机排气直接排放到大气中必将产生强烈的噪音。 排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，它是通过逐渐降低排气压力和衰减排气脉动，使排气能量消耗殆尽。它不但要满足车辆噪声的要求，又要满足排气阻力的要求，还要满足消耗功率尽可能少的要求。因此，消声器的设计很重要。 1.排气消声器容积的选择 方法（一）： 美国Nelson 消声器公司推荐消声器容积计算公式 式中： 从公式中可以看出，消声器容积与发动机排量成正比。 方法（二）： 根据实验，一般消声器的大小为发动机排量的3-5倍，客车不同于轿车，有较大空间布置消声器，因此，消声器可选择较大尺寸，在此我们可以选择消声器为发动机排量的5倍。 还有几种计算消声器容积的方法，在此不一一列举。 值越大 消声器级别越高可取修正系数发动机排量，冲程数缸数 发动机转速消声器容积Q Q V i r n V st ,,62,L . min /,-------τ） （L V *)A A A (st 321++=V
2. 排气流量的计算 Q=（b T +273）ψi Q /（s T +273） 式中：b T ——排气温度，℃； s T ——进气温度，℃； ψ——取0.98 i Q ——进气流量 3. 排气管径的计算 排气管的直径为d 排气气流的速度为v ，则 —90m/s ，从而求得排气管直径。进而，选择接漏合适的消声器。 4. 排气管长度的计算 （1）发动机基频噪声的计算 实验中发现，随着尾管长度的增加，消声器的截止频率移向低频区域，消声效果也增加。当尾管增加到某某以长度时，排气噪声会突然增大，若超过此长度再增加其长度，消声效果又继续增加。这种现象可以理解为尾管的共振频率与发动的固有频率及其高次谐波相叠加的结果。 发动机振动的固有频率，与排气门周期性开启时内燃机突然以极高速度喷出有关。这种气流冲击到排气管道内气门附近的气体上，使其产生巨变而形成压力波，从而激发强烈的脉动噪声。这种噪声是一种典型的低频噪声。我们称之为基频噪声。 基频噪声频率显然和每秒钟的排气次数有关，即发动机的爆发频率相同。基频噪声的频率为 z —发动气缸数； n —发动机转速； τ—冲程系数，对两冲程发动机τ=1，四冲程发动机τ=2； （2）尾管长度计算 基频的波长为 λ=2πf/c c —声速，m/s ；
节气门处的空气质量流量
4.1.2节气门处的空气质量流量 节气门处的平均空气质量流率thr m 可描述为理想喷嘴处的可压缩气体方程（方程（4–7）~（4–9））[54,55,56]。 ),p ,p (T R p A n 61m a m a m a thr thr eff κψ****= （4–7） )1/(/)1(/2)1 2(12),,(-++≥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=κκκκκκκκκψa m a m a m a m p p p p p p p p （4–8） )1/()1/()1()1 2()12(),,(--++<+=κκκκκκκκψa m a m p p p p （4–9） 式中：κ—代表绝热指数； p a —为环境压力（Pa ）； T a —为环境温度（K ）； thr m —为节气门处的平均空气质量流率（kg/s ） ； eff thr A —为节气门处的有效流通截面积（m 2） 。 节气门处的有效截面积决定于节气门角度，本文用四次多项来近似二者之间的关系，公式中的系数项通常由测试台架上的试验数据确定。 0A thr 1A 2thr 2A 3thr 3A 4thr 4A thr a a a a a A eff +α+α+α+α= （4–10） 其中：thr α—为节气门开度（%）。 4.1.3进入缸内的平均空气质量流率 进入缸内的空气体积明显依赖于歧管的热力学参数（p m 、T m 、R m ）、发动机转速n 、气缸排量和充量效率。进入发动机的气体流量cyl m 可以由速度–密度方程表示，方程（4–11）和（4–12）显示了这一关系。 )p (n,V T 120R p n m m c cyl m m m cyl Φ⋅= （4–11） 其中：cyl m —为进入缸内的平均空气质量流率（kg/s ）； n —为发动机转速（r/min ）；
发动机进气量(立方米/小时)=0.03*汽缸总容积（升）*转速（转/分）*充气系数（自然进气0.8，增压取1） 发动机进气量(升/分)=汽缸总容积（升）*转速（转/分）/2*充气系数（自然进气0.8，增压取1） 柴油机供油量按比油耗，大约180~200克/马力*小时计算 汽油机供油量按比油耗，大约200~220克/马力*小时计算 关于排气管与涡轮机间加水套，我是直接将管路的温度降低算的，水套冷却我不会做，所以结果可能不准。 温度降到423k，功率、扭矩没什么变化，排气流速、涡轮效率等没什么变化关于增加排气阻力，6000rpm时阻力增加1.9kpa (1)在热管总长度一定的情况下，随着蒸发侧长度增加，总的传热系数减小，但传热面积增加，在蒸发侧长度大约为100~时，换热量达到极大值; (2)采用小外径热管可以增强传热，提高换热器的紧凑性; (3)在一定范围内，翅片厚度对换热量和压力降的影响不大，翅片厚度应尽量选取较小值，从机械强度、制造工艺以及腐蚀和侵蚀等方面考虑选择翅片厚度为0.5111111; （4)翅片间距对换热量和压力降的影响比较大，翅片间距越小，换热量越大，压力降也越大。因此，翅片间距应综合考虑取中等值的范围。通过合理的选择这四个参数可以达到增加传热系数、减小流动阻力，进而达到减小换热器总体尺寸、提高换热器紧凑性的目的。
铜硬焊散热器具有铝散热器不可替代的优点，如:①铜硬钎焊技术使用极薄的铜
合金材料，可以减少用材，降低重量和成本。管料采用铜带经激光焊接而成，厚度仅有0.085mm;带料采用导热性能好、强度高的铜合金，璧厚仅有0.025一0.O3mm。②铜硬钎焊工艺采用无铅低温焊接，不需要使用焊剂。工艺中不会产生废水、毒气等有害物质，改善了工作环境，减少了污染。③铜硬钎焊散热器比锡焊铜/黄铜散热器有更高的抗腐蚀能力，并且与铝散热器相比更有竞争力:铝散热器更倾向于局部腐蚀形式，而对于铜硬钎焊散热器腐蚀形式通常是均等的，不会产生局部腐蚀。