吸收式制冷的原理
吸收式制冷是一種利用吸收劑和溶液之間吸收及放出熱量來完成制冷的方法。其基本原理是在低溫下,吸收劑與冷凝劑通過吸收熱量和釋放熱量的一系列過程來完成制冷。其具體過程如下:
1. 吸收過程:吸收劑溶液被加熱并與蒸發劑接觸,吸收蒸發劑并形成溶液。
2. 蒸發過程:這個過程中,溶液被加熱,蒸發劑在高溫下蒸發,并吸收熱量。
3. 冷凝過程:蒸發劑通過傳熱,被冷凝并放出熱量。
4. 放出過程:吸收劑放出來的熱量通過冷卻水冷卻,成為能量的有用輸出。
以上過程實現了能量的轉換,從而實現了制冷的效果。吸收式制冷主要應用于一些熱源條件有限的場所,如太陽能制冷、地熱制冷、工業廢氣制冷等。
汽車發動機能不能高溫廢氣廢熱?去加熱進氣和汽油,再混合進入氣缸做功,有什么限制條件
簡單點,這么說吧,進入氣缸的空氣越冷越好。燃油發動機的工作,是通過汽柴油燃燒,產生的高溫氣體膨脹來推動活塞進行工作的。燃油燃燒的溫度是固定的,進入氣缸的空氣越冷,燃油燃燒后產生的氣體膨脹就越大,工作效率就越高,明白了嗎?
題主所說的用廢熱加熱進氣和汽油從硬件上來說能實現。但是加熱進氣和汽油卻萬萬不可以。因為這些操作不利于發動機高效率運行。
加熱進氣和汽油會有什么后果
1、降低有效進氣量,引起動力下降
因為空氣受熱膨脹,密度會下降,同樣體積的空氣中氧氣含量也降低了。這時候雖然發動機進氣的體積沒變,但是有效氧氣含量降低,因此噴油量就減少了,動力就下降了。
2、提高爆震風險
發動機正常工作時火花塞點火,引燃火花塞電弧中心的混合氣,然后火焰向外傳播,引燃所有混合氣。在火焰傳播的過程中氣缸內壓力逐漸提升,做功平順。
而爆震是由于火花塞點火后氣缸里全部混合氣同時燃燒,氣缸壓力瞬間升高,沖擊力特別大,容易損壞發動機。
而進氣溫度過高會導致壓縮沖程末端混合氣溫度過高,更容易引起爆震。所以降低進氣溫度反而有助于降低爆震。
3、提高汽油溫度不利于降低缸內溫度
汽油進入氣缸后氣化吸熱,可以降低氣缸內溫度,提高充氣效率,降低爆震風險。你把汽油溫度提高了,那么降低缸內溫度的效果就削弱了。
再比如一輛車在高速上長距離爬坡,這時候發動機既要保持車速,又要克服爬坡阻力,輸出功率特別大,缸內燃燒也更猛烈,排氣溫度也越高,當排氣溫度達到一定值的時候就有可能燒壞三元催化器,所以這時候ECU會提高噴油量,利用多余的汽油揮發吸收氣缸里的熱量,降低排氣溫度,保護三元催化器。
所以說進氣溫度和燃油溫度低一些反而更好。汽車上也很常見這些為了降低進氣溫度的設計。
渦輪增壓發動機的中冷器,這就是用來降低進氣溫度的。因為增壓后空氣被壓縮,溫度升高,而經過中冷器降溫后可以顯著降低進氣溫度,有助于提高發動機效率。
還有寶馬的發動機噴水技術,也是靠往氣缸里噴入適量水,利用水蒸發吸熱來降低氣缸溫度。
所以說提高進氣溫度和汽油溫度是不利于發動機正常運行的。
想法很好,但是不能實現!不過倒是可以利用高溫去發電產生電能!增加發動機的熱效率!
發動機的進氣溫度太高或太低都有問題
發動機的進氣溫度和環境溫度應該是相適宜的,對于電噴發動機來說,會通過進氣壓力傳感器,空氣流量傳感器檢測進氣量,同時會根據氧傳感器檢測發動機尾氣中的氧含量,發動機的ecu根據傳感器的參數控制噴油脈寬,控制混合氣的空燃比在14.7:1,在這個比率下,汽油燃燒的最充分,燃效比最高排放污染物最少。
發動機會根據進氣的溫度調整噴油量,通常以20攝氏度為進氣溫度調整的標準溫度,當進氣溫度低于20攝氏度時,由于空氣的密度增大,為了確??諝饬亢腿加拖嗥ヅ?,ECU需要進行低溫燃油修正,將增加噴油脈寬增加噴油量使空氣和燃油量相匹配。
當進氣的溫度高于20攝氏度時,空氣會產生熱膨脹效應,單位體積內的實際空氣密度會減小,此時就需要減少噴油脈寬,減少噴油量,預防混合氣過濃,通常情況下,這種修正一般在零下20攝氏度到60攝氏度之間進行。
此外,如果進氣溫度過高,就會導致發動機燃燒室的溫度提升,這很容易導致發動機爆震。因此通常情況下,需要對進氣的溫度進行控制,渦輪增壓發動機通常會設計有一個中冷器,其目的就是為了控制進氣溫度,在合適的范圍內。
按照以上的設計原理,如果如題主那樣的想法,將空氣或燃油加熱,的確是腦洞大開,但是對于內燃機來說是不現實的。
那么高溫的發動機尾氣就不能有效的利用嗎?
實際上也不盡然,工程師已經設計了很多的利用尾氣回收能量的設想,目前可行的設想要利用尾氣的熱量進行制冷,這聽起來是匪夷所思的設計,但是這也是非??尚械?,只要有溫度差,就可以實現制冷。
還可以利用尾氣驅動斯特林發動機進行發電,利用尾氣直接發電等等。很多設想已經申請了專利。
之所以這些設想沒有廣泛的被推廣,主要原因還是缺乏市場的驅動,此外,這些技術相對還處于研發提升階段,并未達到完全的成熟,推廣的性價比太低,實用性太差,不過可以預見的是,隨著越來越嚴苛的排放法令,車企對燃油車的油耗越來越在意,一定會想出很多降低油耗的辦法,而提升燃油的利用率就是可行方向之一。
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