831第三章 燃油的喷射与燃烧第七节.doc

第七节柴油机的平衡
柴油机中燃油的总热量大致分为四部分,其热平衡方程式如下:
QT=Qe+Qw+Qr+Qs
为更直观地表示各项热量在燃料总热量中所占的比例,还可用百分数来表示,即将上式各项均除以QT 并乘上100%,则柴油机的热平衡又可表示为:
qT=qe+qw+qr+qs =100%
为了清晰、形象地把热平衡方程式中各项热量的分配和转移情况表现出来,可绘制热平衡图,又称热流图。
不同形式的柴油机,其各部分热量的分配是不同的,同一台柴油机在各种不同工况下的热平衡情况也是不同的。在稳定情况下运转时,柴油机的热平衡可用实验的方法求出。
柴油机在标定工况下热平衡数据一般为:
qe=30%~55%;qr=25%~40%;
qw=10%~30%;qs=2%~10%。
从以上的热平衡分析中可以看出,柴油机废气和冷却水带走的热量大约占燃料总发热量的50%,与有效功的热当量相当,甚至还要大,研究回收这部分热量对提高柴油机的热效率和燃料的利用率及降低排放标准意义十分重大。
目前余热回收大致可分为以下几种系统:
(1)作为热能利用的节能系统。如以废气余热作为废气锅炉或经济器的热源,产生蒸汽,利用冷却水余热作为淡水发生器、舵室加热和杂用加热等系统的热源。
(2)作为电能利用的节能系统。如利用废气驱动的发电机系统,以主机冷却水作热源的氟利昂涡轮发电系统。
(3)作为推进功率利用的节能系统。通过对柴油机热平衡的分析,可清楚地看到尽量减少或充分利用冷却介质带走热量的重要性。冷却介质带走的热量数量较大,如能尽量减少或充分利用,会带来巨大的经济效益。
D1. 通过柴油机热平衡要表明的是( )。




B2. 在柴油机气缸内燃油燃烧所放的热量中转化为曲轴有效功的热量占其总放热量的份额为( )。
%~40%
%~55%
%~60%
%~65%
C3. 在柴油机气缸内燃油燃烧所放的热量中未能转化为曲轴有效功的热量所占比例为(
)。
%~40%
%~45%
%~60%
%~65%
B4. 在柴油机的各项热损失中,所含热量较大但可利用程度较差的是( )。




A5. 在柴油机废热的各项热损失中,热量较大且可利用程度较好的是( )。




A6. 目前在船用柴油机中废热利用最好的是( )。




B7. 研究绝热发动机主要可以减少( )。




D8. 通过柴油机的热平衡可以看出各项热损失中所含热量较大的是( )。



+B
C9. 非增压四冲程柴油机缸内的热量主要来自( )。



+B
D10. 废气涡轮增压柴油机缸内的热量主要来自( )。



+C
第八节柴油机的废气排放与净化 42题
考点 1:柴油机有害排放物的种类和产生的原因 13题
按照柴油机排放物对人类是否产生危害,可将其划分为有害排放物和无害排放物两大类。

柴油机的无害排放物包括氮(N2)、氧(O2)、二氧化碳(CO2)和蒸汽等,其中CO2尽管对地球气候会产生温室效应,但由于对人类无直接危害,故一般仍作为无害排放物看待。

柴油机的有害排放物包括一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、醛类(RCHO)、多环芳香烃(PAH)、炭烟微粒(PM)以及含硫燃料燃烧时所排出的二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)等,也将其称为污染物。
凡从燃烧装置中直接排出的有害排放物称一次有害排放物,上面所列出的有害排放物都属于一次有害排放物,一次有害排放物排入大气后经化学反应等化学变化所生成的新有害排放物称二次有害排放物。如臭氧(O3)、过氧酰基硝酸盐(PAN)、一水硫酸铵((NH4)2SO4H2O)等是二次有害排放物。有些有害排放物如醛和NO2既可在柴油机排气中找到,也可由化学反应生成,因此,它们既可规入一次有害排放物,也可作为二次有害排放物看待。在柴油机的排放物中氮氧化物(N