第二章　发动机的节能技术

第一节　发动机节能原理

发动机节能是汽车节能技术的关键环节，发动机节能技术的核心是提高发动机的燃烧效率，而提高热效率就是组织好发动机各个工作过程，减少各种损耗，以及正确选择汽车动力机械的机型。

首先回顾一下汽油机、低速柴油机和高速柴油机的理想循环热效率。

汽油机定容加热（奥托）循环的热效率：

　（2－1）

低速柴油机定压加热（迪塞尔）循环的热效率：

　（2－2）

高速柴油机混合加热循环的热效率：

　（2－3）

式中　ε——压缩比；

κ——绝热指数；

λ——压力升高比；

ρ——预胀比。

在混合加热循环的热效率表达式中，ρ=1时，即转换为η_tv，λ=1时即转换为η_tp。

从以上三种理想循环的热效率公式可知，要提高发动机的热效率，应尽量提高压缩比ε和绝热指数κ。

实际发动机循环受到各种损失和因素的影响：工质具有不同的成分、比热、分子数和不同的高温分解特性等，因此，直接影响发动机工作过程的组织和热效率；由于换气损失、传热损失、时间损失、燃烧损失、涡流和节流损失、泄漏损失、机械损失等不可避免损失的存在，发动机实际热效率远远小于理想循环的热效率。

发动机有效热效率可表达为：

　（2－4）

式中　η_e——发动机的有效热效率；

b_e——有效燃油消耗率，g/（kW·h）；

h_u——燃料低热值，kJ/kg。

为了提高发动机的热效率，要组织好进、排气过程、喷油过程、燃烧过程，减少各种损失。主要措施有：提高压缩比，稀燃技术，直喷技术，增压、中冷技术，可变进气技术，改善进排气过程，改善混合气在气缸中的流动方式，改进点火配置提高点火能量，优化燃烧过程，电控喷射技术，高压共轨技术，绝热发动机技术等。