为什么所有的柴油发动机都没有节气门板?


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我最近了解到,许多较旧和一些较新的柴油机都没有节流板来控制气流。当我得知一种称为柴油机失控的情况时,我也感到非常震惊 显然,柴油机可能会由于歧管中的油池而失控。

似乎在较旧的柴油发动机上没有节流板会带来风险。为什么较新的柴油发动机开始采用节气门?将节气门板并入进气系统的最终好处是什么?

我可以看到防止柴油失控的好处。通过防止进气歧管中积油的进气设计,可以减轻柴油失控的风险,那么为什么要集成节流板呢?节流板是否有助于提高油耗效率?


我想知道...由于柴油发动机是直接喷射的...柴油在进气歧管处如何聚集?柴油甚至不应该到达那里。也许有人可以告诉我这个吗?
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

我相信这是预直接注射???@FredWilson对此有所了解。他曾经是我的柴油导师。
杜卡迪杀手2015年

即使是间接喷射柴油发动机,也不会在进气歧管中加油。
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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如果柴油发动机使用节气门限制了空气流量,那么您将不会得到点燃燃料所需的压缩所产生的温度,对吗?
HandyHowie 2015年

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@ Paulster2确实您做到了。我想我仍然对失控的东西和节流板感到怀疑。现在对我来说这是一个情感问题:-|
杜卡迪杀手2015年

Answers:


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tl dr:通过添加节流板,可以产生从EGR阀吸入气体所需的真空。

由于柴油机设计为稀薄运行,因此它们不需要节气门板即可运行。他们利用维持发动机运转并提供完成他们所需工作所需的工作所需的柴油量。进行稀薄燃烧的固有问题之一是稀薄燃烧,而您运行时也会变热。如果灼伤的温度高于约1700华氏度,则会开始形成氮氧化物(NOx),这是酸雨中的关键成分,会撕裂人的肺部(因此是讨厌的东西)。

阻止在燃烧循环中形成NOx的方法之一是引入废气再循环(EGR)过程。废废气提供了一种手段来控制燃烧过程,从而减少燃烧过程中的热量。这已经在汽油发动机中使用了很多年。不幸的是,对于柴油机来说,由于进气口中没有很高的真空度,因此它不会轻易将EGR气体吸入自身,因此会自动失效。通过添加节流板,可以产生抽气所需的真空度。


您是在说EGR阀吗?
HandyHowie 2015年

@HandyHowie _我相信这就是我得到的...
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

我一直在阅读,似乎这种额外的节气门(如果您真的可以称呼它)就在那儿,以增加吸力,从而增加来自EGR阀的惰性气体的流量。它不会像汽油发动机节气门那样降低发动机吸入的总气体量。如果节气门,则压缩过程将不会产生点燃燃料所需的温度。
HandyHowie 2015年

@HandyHowie-是的,我相信这就是我在回答中所说的(最后一行)。让我更新我的答案。
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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要提及的另一件事是,与汽油发动机在动力下具有最大EGR流量不同,柴油在怠速时具有最大EGR流量。这要求“节气门”仅在怠速时关闭以改善EGR流量,否则打开。
vini_i 2015年

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防抖阀

这不是一个直接的答案,但是许多人将其与柴油机上的节气门板相混淆的一个发动机部件称为“防抖阀”。它看起来就像节气门阀体,但只有两个位置-完全打开和完全关闭。

在配备有该装置的发动机上,当钥匙关闭时,气门将完全关闭,从而使发动机完全饿死。这会导致发动机快速,平稳地关闭,而不会产生任何“颤抖”,如果发动机在旋转质量停止时继续吸入并压缩空气,可能会发生“颤抖”。


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在这里。。

为什么重型车辆几乎总是使用柴油发动机?

有人写;“我可以从摩托车发动机和大的齿轮比获得足够的Nm扭矩,但它们并没有在重型车辆中使用。因此,仅靠扭矩并不是解决办法”。

作为回应;是的,我了解您如何得出这个结论,因为我喜欢/骑自行车,并且还有一辆涡轮增压且扭矩很大的自行车。

简而言之,具有高耐用性和低摩擦力的扭矩产生(后两者主要来自低发动机转速和重型动力总成设计方法的使用)确实是使用柴油发动机的主要原因。推论这一点,以及您先前对摩托车的反应;如果您看一下尺寸/缸数与容量类似的小型汽车发动机相当的摩托车发动机,您会发现汽车制造商通常仍会决定对其动力总成进行重大设计更改,而不仅仅是采用相同的发动机设计方法。

显然,存在不同的考虑因素,这些因素可以归结为各种发动机配置和制造商如何显示和传递扭矩。

这些设计变更是由于以下事实造成的:汽车(尤其是卡车)发动机必须产生更大的扭矩,并且在可能的情况下,必须产生更大的扭矩,在转速范围内降低。为了为所有(可变)重量提供所需的推力,汽车本身始终拥有并可以承载。

另一方面,摩托车(如汽车)在改变重量方面没有很大的潜力,因此,它们的发动机无需跨越这些相同的设计限制/规格;因此,他们强调的是高转速,重量轻,高容积效率和KW-而不是(特别是)扭矩。

此外,摩托车也是(按其销量)以性能为导向的机器,在任何情况下(特别是对于小于1000cc的摩托车),这意味着它们通常必须以相当高的速度旋转曲轴才能生产有意义的扭矩和功率。这意味着(除其他因素外)摩托车发动机设计-与小型发动机乘用车不同-不必为了降低扭矩而牺牲高曲轴转速。就像大多数如上所述设计的汽车发动机那样,因为即使可以轻松地设计出相同容量的发动机(在摩托车中),这些汽车发动机也不会高出任何转速。因此,对于这样的车辆(设计来承受不同的重量),我们的发动机设计趋势是这样的:在更大的转速范围内提供更多的*恒定/高值扭矩,

摩托车发动机在最初的规格上失败,因此,由于上述原因,它们永远无法做到这一点,也因为扭矩不仅是燃烧过程及其产生的力的产物,而且还因为扭矩是燃烧过程的产物。发动机旋转/往复重量;惯性扭矩。而且,摩托车(尤其是其发动机的旋转部件)通常很轻-至少不能达到生产所需的高转速。

因此,摩托车发动机/设计不仅无法在执行重型车辆任务所需的地方产生有意义的(惯性和复合)扭矩值,而且其产生的扭矩很大程度上取决于燃烧力,并且这样(即使采用现代变速箱设计方法)仍然太容易受到重量和车辆提升/坡度变化的影响而无法完成所需的任务。

这种设计局限性和问题(与将摩托车发动机应用于重型车辆有关)在很大程度上并且最明显地表现为缸径,行程,倒数和扭矩带宽问题。

尝试在城市周围骑摩托车,尤其是在崎hill不平的摩托车上,该摩托车上装有乘客和/或(特别是)摩托车拖车,您不仅会发现抓取4K / rpm-5K / rpm是不切实际的每次您想要即使是在功率非常强劲的摩托车上也要起飞时-您还会看到离合器能持续多长时间并且不再臭气熏天。

然而,(最好/最少)相同的重量位移考虑因素恰恰是汽车必须始终可靠地容纳的东西。更不用说卡车了。这一切使我们回到了我之前关于重型车辆,柴油发动机和扭矩的评论;因为它们在很低的发动机转速下,很宽的转速范围内都能很好地产生高扭矩值,而且也相当可靠。除了散热,噪音和排气;引擎只会产生扭矩和马力,而后者则是前者的功能。

可靠且具有成本效益的扭矩是游戏的名称,这就是为什么发明柴油的原因,并且这也是为什么今天它们主要用于重型车辆的原因。

干杯,

吉姆


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