46、往复式内燃机与振动压路机相关研究

往复式内燃机与振动压路机相关研究

往复式内燃机Trinkler循环分析

往复式内燃机目前依旧是人类的主要能源来源，提高其效率对于世界经济而言至关重要。发动机的燃油效率由燃烧室工作过程的效率以及机械部件的损耗决定。发动机部件的热负荷和机械负荷，还有其使用寿命，都与气缸内压力和温度的动态变化息息相关。提升发动机燃油经济性的有效方式之一，是通过提高压缩比和增压压力来增加气缸内的空气密度。不过，这样做可能会使最大燃烧压力显著上升，从而对发动机的可靠性产生负面影响。

问题的提出

与实际增压柴油发动机工作循环最为接近的是Trinkler（Sabathe）理想混合供热循环。在不冷却压缩机输送空气的情况下，Trinkler循环的平均压力可由以下公式确定：
$P_t = P_a \cdot \frac{\varepsilon_0^k}{\varepsilon_0 - 1} \cdot \frac{\lambda - 1 + k \cdot \lambda \cdot (\rho - 1)}{k - 1} \cdot \eta_t$
其中，$\varepsilon_0$ 为气缸和压缩机的总压缩比；$k$ 为绝热指数；$\lambda$ 为压力升高比；$\rho$ 为预膨胀比；$P_a$ 为初始循环压力。
压力升高比：$\lambda = \frac{P_z}{P_c}$，这里的 $P_z$ 是最大循环压力，$P_c$ 是压缩压力。
预膨胀比：$\rho = \frac{V_z}{V_c}$，$V_z$ 和 $V_c$ 分别是对应于 $P_z$ 和 $P_c$ 的气体体积。
Trinkler循环的热效率：$\eta_t = 1 - \frac{1}