如何确定定制发动机的喷油器尺寸?


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我这里有一个2.5升发动机,但我尚不知道其性能规格,因为它是定制的。

我需要为此模型选择喷油器,但似乎只有一个方程式可以获取喷油器的尺寸,这考虑了发动机的动力,而我没有。

我的想法是计算发动机将要排出的最大空气质量流量,然后计算将与我将维持的最浓AFR混合多少燃料。然后除以最大值。占空比应该给我喷油器的尺寸。我在WOT获得了100%的VE。

结果如下:

Specific air mass:  1.27 kg/m3  
Specific fuel mass: 0.75 kg/L
Volume air flow:    6000rpm * 2.5L * 1/2
                  = 7500 L/min = 7.5 m3/min
                  = 0.125 m3/sec (because 4 stroke)  
Mass air flow:      0.125 * 1.27 = 0.16 kg/sec  
Mass fuel flow:     0.16 / 12.05 = 0.013 kg/sec  
Volume fuelflow:    0.013 / 0.75 = 0.018 L/sec = 1062 cc/min  
Duty-Cycle 0.8:     1062 / 0.8 = 1328 cc/min

对我来说,这看起来有点太高了……VE和AFR可能会更低,但仍然太大。

还有其他方法可以确定喷油器尺寸吗?

干杯


计算中的一个小问题是(假设)您完全向气缸填充了空气,而不是混合了空气燃料。因此,您的整体燃油流量略高。不过,这应该不会有太大的不同。
匿名

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多少缸?
Zaid

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@Zaid dang,我完全忘记了这是4个喷油器必须提供的流量...我想知道细节在于恶魔..那么这意味着喷油器尺寸必须为1328/4 = 332cc / min。看起来已经好了一点!但是问题仍然存在,这是否是所需喷油嘴尺寸的精确计算?
巴特

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巴特,当您说自定义引擎时...您是否要为此添加涡轮增压器?如果是这样,则您的VE估计不正确。此外,要假定的密度值将有所不同
Zaid

2
顺便说一句,这个很好的问题显然需要大量的研究。
匿名2

Answers:


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假设这是自然吸气的应用,那么您的计算是合理的。

我想您只是错过了将获得的值除以汽缸数所得到的结果。

通常2.5升发动机具有4个气缸和(随后)4个喷油器。

所以

1328 cc/min / 4 = 332 cc/min

您将选择下一个最大的喷油嘴尺寸(尽管330 cc / min的喷油嘴在这里可以正常工作)


我不能相信我在这里坐15分钟,通过他的计算会和错过了... :)
anonymous2

1
@ anonymous2它发生在我们当中最好的:)
Zaid

2

除了“ 汽缸数”(或更具体而言,“ 喷油器”)零件外,外观看起来不错。

如果使用EJ257斯巴鲁电机(具有讽刺意味的2.5升,4缸),则一套750cc的Deatschwerks发动机将使您获得500马力以上的动力,并有剩余空间(最大IDC为90%)。

并且请记住,这是一个涡轮增压设置,可能具有大型涡轮增压器,VE超过100%。

我想你的数学和单位守恒。关于这种练习非常有教育意义的一件事就是要真正认识到IDC“喷油器占空比”的真正含义。在您的示例中,使用了非常保守的.8的最大IDC。这意味着喷射器正在喷射80%的时间。所有的时间。

所以?有一个普遍的误解,认为喷射器仅在进气门打开时才喷射。

为了“好玩”(是的,我知道我永远不会和一个女孩约会或再生产...算上您的祝福),拍摄一个具有270度持续时间的可移动式进气凸轮,并确定在进气门打开时可以注入的正时窗口(可以假定为270),而要以7500rpm的转速完成此流量需要多少流量。请记住,这仍然是一个奥托循环。

那不是很有趣吗?[咳嗽]

高性能发动机(尤其是涡轮增压发动机)上的喷油器在高负载下几乎连续运转。对我来说似乎并不直观,但这是事实。通过正确的调整和进气流量,燃油甚至不会像在CIS和气缸喷油系统上那样在冷阀上凝结。在这个级别上涉及的流动和气溶胶物理学的细节远远超出了我的理解。

编辑时:

看来我的闲话可能导致OP误入歧途。下面的屏幕快照是针对飞轮目标功率为500hp 的涡轮增压汽车的。它还描述了最极端的WOT条件。但是,该链接非常有用,因为它可以通过简单的即插即用功能执行OP已经非常熟练的数学运算。请注意,“正常吸气”(非涡轮增压)是按钮选择。我选择了适合Subaru EJ257(我知道并喜欢)的东西,但我并不是要暗示屏幕截图是对原始问题的解答。无论如何,了解基础数学比依赖在线计算器要强得多。

在此处输入图片说明


感谢您的回复,但是您想说什么呢?我必须以90%的占空比计算喷油嘴尺寸吗?我还没有涡轮增压,冲压空气效果或花式凸轮轴(还),也没有任何这些性能提升的好东西。729cc仍比我的计算高出2倍,您如何在2.5L发动机和500hp的功率下使用那么多燃油?VE为300%?(这对我来说听起来并不可信)
巴特

也许我明白了,我必须计算允许打开喷油器的时间跨度,以及我希望在该时间跨度中获取的燃油量。然后,您将获得所需的喷油器流量,该流量可能会比我的计算结果高。那正确吗?
巴特

不,不-不要误会我的意思...我开始像往常一样漫步。您可以使用所需的任何最大IDC。80%是保守的和良好的。90%是未写入的泡泡棉,允许在奇数温度/空气密度/湿度条件下出余量。该事实是你不希望看到100%的IDC,因为这要求更多的燃料丝毫条件变化将让你瘦......而且,你可以想像,这可能是非常糟糕的。正如无所不知的@Zaid所说,往前走一步。只要延迟和注入被正确地映射,我认为“太大”的注入器不会成为问题。
SteveRacer

关于“在进气门打开时进行喷射”的事情是个人的Quixotic风车倾斜。您已经完成了功课并得到了很好的答案。我只想开车回家(就像我对学生所做的那样),即80%的IDC意味着打开8个计数器而休息2个计数器,而不考虑凸轮轴或进气门的位置。
SteveRacer '16

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@Bart我认为Steve强调了事实,即进气口喷射不仅限于进气冲程的持续时间。他不建议您更改计算
Zaid
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