米勒循环:增大发动机的输出

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所属分类:内燃机

在内燃机研究中,经常听到米勒循环,简单说,米勒循环是通过一定手段,使发动机的膨胀比大于压缩比,进而提高内燃机热效率的循环方式。

米勒循环发动机与奥托循环发动机非常类似。 米勒循环通过改变进气门关闭角度控制发动机负荷,从而减少了部分负荷下发动机的泵气损失。解决了采用节气门负荷控制的奥拓循环时,发动机泵气损失大、经济性差等一系列问题。发动机的膨胀比大于压缩比,在膨胀行程中可最大限度的将热能转化为机械能,达到改善发动机热效率,降低燃油消耗的目的。米勒循环发动机与奥托循环发动机一样,使用活塞、气门、火花塞等部件。

米勒循环的示功图
米勒循环的示功图

拉尔夫·米勒于二十世纪四十年代取得了米勒循环发动机的专利,在最近几年中,马自达出产的一些轿车一直使用这种类型的发动机。米勒循环由美国工程师 R.H.米勒与 1947 年第一次提出。最初通过进气早关(EIVC)的策略在压缩行程开始之前使混合气经历一个膨胀过程,对混合气进行内部冷却,以降低发动机热负荷、减少压缩功。EIVC 策略大大降低了发动机的有效压缩比。在此之后 R.H.米勒又进一步提出通过对进气增压中冷的方式,弥补由于气门早关引起的进气充量的减少,最大程度的增大发动机的输出。

米勒循环发动机与奥托循环发动机之间存在两大差异:

  • 米勒循环发动机依赖于机械增压器。
  • 米勒循环发动机在压缩冲程期间,进气门保持打开状态,因此发动机将压缩机械增压器的压力,而不会压缩气缸壁的压力。 由此将使效率提高约15%。

米勒循环是低温循环能够有效降低发动机爆震倾向有效提高发动机热效率。米勒循环的特点是发动机的有效压缩比小于膨胀比。米勒循环实际上是改变了进气门关闭时刻,从而改变了发动机的实际压缩比。发动机压缩比和膨胀比分离,增大了膨胀功,并有效抑制发动机爆震。米勒循环不仅能够抑制发动机爆震还能降低 NOx排放。米

勒循环的优势还体现在:部分负荷时通过推迟进气门关闭角度实现负荷控制,取代了节气门。减小了发动机的泵气损失,实现提高几何压缩比以达到改善天然气发动机经济性的目的。因此米勒循环具有减少部分负荷泵气损失,增加膨胀功,提高发动机热效率,降低缸内燃烧温度,减小热荷,降低 NOx排放等优势。

以上是关于弥勒循环的信息,希望对大家有用。

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