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[發明專利]確定發動機排氣帶走熱量方法在審

專利信息
申請號: 202111190222.0 申請日: 2021-10-13
公開(公告)號: CN114036860A 公開(公告)日: 2022-02-11
發明(設計)人: 袁曉軍;曾小春;駱旭薇;王功成;吳相承;黃賢龍 申請(專利權)人: 江鈴汽車股份有限公司
主分類號: G06F30/28 分類號: G06F30/28;G16C20/10;G06F119/08
代理公司: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123 代理人: 范文菊
地址: 330001 江西省*** 國省代碼: 江西;36
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 確定 發動機 排氣 帶走 熱量 方法
【說明書】:

發明涉及一種確定發動機排氣帶走熱量方法,根據燃燒反應方程式,計算不同空燃比下,將各組分的摩爾份數,轉化為質量分數,計算排氣帶走的熱量值;將冷卻系統散熱作為閉環,根據能量平衡確定冷卻散熱能量值;通過編制excell計算表格,適用于所有發動機;通過摩爾數的計算,精確計算排氣組分的質量分數,最終excell表格中計算,做好模板后,一小時內之內得到計算結果,提高系統校核的準確性,降低技術人員的工作強度,減少測試誤差,提高工作效率,為散熱器的設計提供準確的依據,防止發動機由于散熱不良造成的安全隱患,確保發動機正常工作。

技術領域

本發明涉及發動機能量平衡校核,具體的說,是涉及一種確定發動機排氣帶走熱量方法。

背景技術

目前,發動機能量平衡的計算都是基于國外的商業軟件,商業軟件建模復雜,需要至少兩周時間。

傳統的公式能量平衡計算中,關于廢氣能量這一塊,統一按照1.1的比熱容,但由于柴油機燃燒都會有一點的過量空氣系數,一般氧氣比需要的氧氣多50%左右,排氣的成分隨著過量空氣系數的不同而不同,因此實際熱值比傳統計算方法高,計算誤差大。

現有技術,冷卻系統帶走的熱量主要靠測試,但測試誤差20%以上,水溫升一般10℃左右,而臺架控制水溫穩定性,以及傳感器原因,誤差很容易達到2℃以上,達到20%誤差。

本發明用能量平衡方法倒推修正冷卻系統測試,能量平衡計算值,廢氣溫度比較高,測量誤差1%以內,可以忽略,無法測量的輻射,比例也小,按照3%做假設。最后能量平衡的閉環就是冷卻液的能量。

發明內容

針對上述現有技術中的不足,本發明提供一種根據燃燒反應方程式,計算不同空燃比下,各組分的摩爾分數,轉化為質量分數,最后得到準確的熱量值的確定發動機排氣帶走熱量方法。

本發明所采取的技術方案是:

一種確定發動機排氣帶走熱量方法,發動機輸入總熱值為:燃油和進氣總熱值;發動機輸出總熱值為:排氣能量、做功能量、冷卻散熱、中冷器散熱和輻射熱,根據燃燒反應方程式,計算不同空燃比下,將各組分的摩爾份數,轉化為質量分數,計算排氣帶走的熱量值;將冷卻系統散熱作為閉環,根據能量平衡確定冷卻散熱能量值。

優選的,能量平衡計算步驟如下:

首先確定計算工況點;

測試噴油量計算噴油熱值;

測試進氣量計算進氣熱值;

測試渦輪后排氣溫度計算排氣熱值;

散熱器溫差計算冷卻散熱;

測量中冷器溫差計算散熱;

輻射、對流散熱按照總熱量的3%計算。

優選的,排氣總能量計算步驟如下:

確定燃油分子式CaHb中a,b值;

完全燃燒對于氧摩爾數的要求n;

確定過量空氣系數λ;

計算各燃燒組分的摩爾數

計算燃燒組分的總摩爾數;

計算燃燒組分的總摩爾質量kJ/kmol;

各組分的摩爾分數;

各組分的質量分數;

不同溫度下排氣組分比熱容查表;

每1kg排氣質量各組分的熱值;

計算排氣總能量。

優選的,排氣帶走的熱量值計算方法如下:

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