专利名称：通过汽油发动机的吸排气过程计算新气量传热的方法
技术领域：
本发明涉及一种通过汽油发动机的吸排气过程计算新气量传热的方法。
背景技术：
现在关于汽车汽油发动机的吸排气过程的研究有很多，其中大半是跟全负荷时吸入的空气量有关，研究吸气系统的的形状，温度，压力，吸排空气阀的开关时间等的影响。但是吸排气过程中热力学的研究也是必要的。在现有的吸排气研究中，并没有考虑吸入新气的温度变化给吸气管壁和气缸壁所带来传热影响。各过程的传热点的温度，压カ等状态量的实际影响并没有十分清楚地说明。
发明内容
发明目的本发明的目的在于针对上述技术的不足，明确的通过推导新气量传热的热力学公式，来分析新进气体对这些方面的影响，从而提供ー种通过汽油发动机的吸排气过程计算新气量传热的方法。技术方案本发明所述的通过汽油发动机的吸排气过程计算新气量传热的方法，对吸入空气量进行计算，以吸排气过程作为分析对象，分析热力学的各个过程，导出吸入表示新气量传热的热力学公式。吸排气过程的具体分析推演进行以下假设，(I)工作流体是理想气体，吸入新气和燃烧气体的物性值作为各自空燃比的函数；在压缩过程中吸入新气和残留气体的混合气体，考虑残留气体的物性值；(2)吸气阀门和排气阀门的升降等上止点具有实质内容的时候，才考虑排气阀门关闭，吸气阀门打开；(3)在吸气管里被吹回的气体和吸入的新气没有混合，在继续吸入过程中，才开始被吸入；(4)风向倒转的时候，吸气管里的压カ风向倒转，却不变化；(5)气缸吸入的气体和气缸里面的气体马上均匀的混合在一起；(6)气缸的气缸壁面温度都一样；(7)气缸内气体的运动对应比例是，气缸内的气体流速W，活塞的速度为30m/s，气缸内气体温度在低吸气期间为T = 400K,比热比C=L 35，气体的定数R = 280J/(kg. K)。分析的实验结果为，(I)从吸气阀门关闭到排气阀门打开的这段过程中，汽缸内的温度可以根据表示残留气体比例的状态式的示功图求出；同时，燃烧做功过程中燃烧气体的常数用压缩过程中未燃混合气体的常数替代，燃烧过程中成闪射状变化；(2)从排气阀门打开到吸气阀门关闭的这段过程中，有必要计算出由于气体的流动产生的气缸内气体的质量的变化；在这个过程内，气缸内气体和新流入的气体与气缸壁之间有热量的传递。
本发明与现有技术相比，其有益效果是本发明通过考虑传热的热力学，来推导吸入新气量的公式，得到了以下关于气缸内传热等的影响的结论(I)吸入新气量是对吸气ロ等的传热，残留的气体在风向倒转和再吸入期间在气缸内的传热，新气吸入期间在气缸内的传热，吸气期间在活塞工作的时候都是有影响的；(2)上述的影响对于吸气ロ的传热影响最大是-30 %左右，在全开的情况下气缸内的传热等的影响在± I %，低负荷的时候是+5%，同时这个影响是对新气量也有作用。(3)如果吸入新气量的推导公式采用指压线图求得的Tin的公式，可以用实际测量值来提高他的精度。
图I为吸排气过程的模式和假定，和实际吸排气过程中相同的压カ变化过程。图2为本发明具体分析计算过程。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。实施例吸入空气量的计算，为了讨论吸气端ロ的传热等吸入新气量的影响，考虑吸排气过程模式，分析热力学的各个过程，导出吸入表示新气量传热的热力学公式，分析过程如图2所不。吸排气过程的模式和假定，和实际吸排气过程中相同的压カ变化过程在图I中表示出来。把它作为吸排气过程的分析対象。为了分析推演，进行以下假设(I)工作流体是理想气体，吸入新气和燃烧气体的物性值作为各自空燃比的函数。在压缩过程中吸入新气和残留气体的混合气体，考虑残留气体的物性值。(2)吸气阀门和排气阀门的升降等上止点具有实质内容的时候，才考虑排气阀门关闭，吸气阀门打开。(3)在吸气管里被吹回的气体和吸入的新气没有混合，在继续吸入过程中，才开始被吸入(4)风向倒转的时候，吸气管里的压カ风向倒转，却不变化。(5)气缸吸入的气体和气缸里面的气体马上均匀的混合在一起。(6)气缸的气缸壁面温度都一样。(7)气缸内气体的运动对应比例是，气缸内的气体流速W，活塞的速度为30m/s，气缸内气体温度在低吸气期间为T = 400K,比热比C=L 35，气体的定数R = 280J/(kg. K)。实验结果(I)从吸气阀门关闭到排气阀门打开的这段过程中，汽缸内的温度可以根据表示残留气体比例的状态式的示功图求出。同时，燃烧做功过程中燃烧气体的常数用压缩过程中未燃混合气体的常数替代，燃烧过程中成闪射状变化。(2)从排气阀门打开到吸气阀门关闭的这段过程中，有必要计算出由于气体的流动产生的气缸内气体的质量的变化。在这个过程内，气缸内气体和新流入的气体与气缸壁之间有热量的传递。
如上所述，尽管參照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身 的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
权利要求
1.一种通过汽油发动机的吸排气过程计算新气量传热的方法，其特征在于对吸入空气量进行计算，以吸排气过程作为分析对象，分析热力学的各个过程，导出吸入表示新气量传热的热力学公式。
2.根据权利要求I所述的通过汽油发动机的吸排气过程计算新气量传热的方法，其特征在于吸排气过程的具体分析推演进行以下假设， (1)工作流体是理想气体，吸入新气和燃烧气体的物性值作为各自空燃比的函数；在压缩过程中吸入新气和残留气体的混合气体，考虑残留气体的物性值； (2)吸气阀门和排气阀门的升降等上止点具有实质内容的时候，才考虑排气阀门关闭，吸气阀门打开； (3)在吸气管里被吹回的气体和吸入的新气没有混合，在继续吸入过程中，才开始被吸A ； (4)风向倒转的时候，吸气管里的压力风向倒转，却不变化； (5)气缸吸入的气体和气缸里面的气体马上均匀的混合在一起； (6)气缸的气缸壁面温度都一样； (7)气缸内气体的运动对应比例是，气缸内的气体流速W，活塞的速度为30m/s，气缸内气体温度在低吸气期间为T = 400K,比热比C=L 35，气体的定数R = 280J/(kg. K)。
3.根据权利要求2所述的通过汽油发动机的吸排气过程计算新气量传热的方法，其特征在于分析的实验结果为， (1)从吸气阀门关闭到排气阀门打开的这段过程中，汽缸内的温度可以根据表示残留气体比例的状态式的示功图求出；同时，燃烧做功过程中燃烧气体的常数用压缩过程中未燃混合气体的常数替代，燃烧过程中成闪射状变化； (2)从排气阀门打开到吸气阀门关闭的这段过程中，有必要计算出由于气体的流动产生的气缸内气体的质量的变化；在这个过程内，气缸内气体和新流入的气体与气缸壁之间有热量的传递。
全文摘要
本发明公开一种通过汽油发动机的吸排气过程计算新气量传热的方法，其特征在于对吸入空气量进行计算，以吸排气过程作为分析对象，分析热力学的各个过程，导出吸入表示新气量传热的热力学公式。本发明通过考虑传热的热力学，来推导吸入新气量的公式，得到了以下关于气缸内传热等的影响的结论(1)吸入新气量是对吸气口等的传热，残留的气体在风向倒转和再吸入期间在气缸内的传热，新气吸入期间在气缸内的传热，吸气期间在活塞工作的时候都是有影响的；(2)上述的影响对于吸气口的传热影响最大是-30％左右，在全开的情况下气缸内的传热等的影响在±1％，低负荷的时候是+5％，同时这个影响是对新气量也有作用。
文档编号G01M15/00GK102818702SQ201110157089
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者邵永松 申请人:镇江润欣科技信息有限公司