万江学习叉车的内燃机实际循环与热损失

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    万江学习叉车内燃机的工作过程就是实际循环不断重复进行的过程。内燃机的实际循环是由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程所组成，较之理论循环复杂得多，它不可能达到理论循环那样高的热效率。为了尽量减小实际循环与理论循环的差距，使实际循环获得尽可能高的热效率指标，有必要弄清两种循环的差异所在以及引起实际循环各项热损失的原因。然后才有可能找到缩小差距的途径。

    叉车培训学校将以一台非增压四冲程柴油机为例，来讨论实际循环与理论循环的差别。图1-2中用实线表示实际循环的示功图，用加了黑点的实线表示与之相对应的理论循环示功图，假设这两个示功图具有相同的热量输入。则引起实际循环热损失的各项因素可分析如下。

一、万江叉车培训工质的影响

    理论循环是以空气为工质，并假设比热为定值。实际循环中的工质是空气、燃料和燃烧产物，其比热随温度上升而增大。考虑到实际工质的具体情况后，将对循环产生如下影响:

    (1)叉车培训考证学校在实际循环中工质的成分会发生变图1-2非增压四冲程柴油机理论循环和实际循环p-V图化。燃烧前的工质是空气与燃料蒸气的混合的比较(示意图)

气和上一循环残留废气的混合物.燃烧后，工质变成燃烧产物。各中间阶段工质的成分不仅与燃料成分有关，而且与燃烧时的过量空气系数(其定义将在本章第七节中介绍)和燃烧温度有关。

    (2)工质比热随温度的上升而增大，而且燃气的比热比值比空气的小，其结果均导致循环热效率的降低，循环所做的功减少。

    工质比热比值k小会使循环热效率降低的原因可从前文的理论循环热效率计算公式中看出来，工质比热对循环热效率的影响其原因解释如下.

    假设在理论循环的定容加热过程cIz,:中工质吸收的热量Q、与实际循环的定容加热过程cz,吸收的热量相同，工质的质量为mm，定容比热为c.，根据工程热力学的公式有很显然，由于实际循环的c，值大于理论循环的c、值，将使实际循环的定容加热过程的温升低于理论循环的温升，从而使实际循环的热效率比理论循环的低。

    (3)工质的高温分解。当温度超过!000℃以后，实际工质的燃烧产物将陆续发生一定数量的高温分解，高温分解将伴随着吸热过程，如下式所示:

                  2CO2+2 x 284000 (KJ/kmol)二2CO+02

                  2H2O+2 x 242000 (kJ/kmol)二2H2+02

    高温分解的程度与工质的压力和温度有关，压力愈低，温度愈高，反应向右进行的趋势愈强烈。高温分解需要吸收热量，使燃烧阶段的压力随温度的升高而减小，其结果也会使循环的热效率降低。

    高温分解的产物，叉车培训考证在膨胀过程，随工质温度的降低会重新进行氧化燃烧，并放出热量。因此，高温分解时吸收的热量并不会完全损失掉，只是降低了热量的利用率。

    由于汽油机燃烧过程中的压力低于柴油机，而温度又高于柴油机，故汽油机中高温分解的倾向比柴油机严重。高温分解对柴油机热效率的影响很小，可略而不计。高温分解对汽油机的热效率影响也不人，仅在汽油机实际循环的精确计算时才需考虑。

    (4)工质分子数的变化。燃烧前后气体的摩尔数会发生变化，但对循环的实际影响不大。 以上实际工质特性的分析表明，工质比热随温度上升而增大的特性对实际循环的影响很显著，其余各项的影响较小，其结果是使循环热效率下降。下降的幅度可通过下例来说明，例如对于=13，过量空气系数a=2，循环最高压力P=5000kPa的混合加热循环，其理论热效率71.为61%，考虑到工质的实际特性，则其热效率将降为53%。如图1一上的虚线所示，实际循环的燃烧膨胀线低于理论循环的燃烧膨胀线。