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米勒循环与稀薄燃烧技术
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/Xz2oHtcLIjtfZLYoscIgHw | 作者:信昌动力系统 | 发布时间 :2025-04-08 | 38 次浏览: | 分享到:

Cat®(卡特)燃气发动机采用米勒循环工作原理与稀薄燃烧技术,大大提高了发动机效率。Cat最新推出的G3500K系列燃气发电机组发电效率达到46%。今天向大家介绍米勒循环和稀薄燃烧技术。


米勒循环技术

米勒循环(Miller Cycle)是一种通过延迟进气门关闭时间来提高发动机效率的热力循环,在Cat燃气发动机CG系列和G系列中得到广泛应用。

其基本原理是通过控制进气门的关闭时间,使得实际的进气量小于理论进气量,从而在压缩行程中减少压缩功,提高热效率。米勒循环关键特点有:


1.延迟进气门关闭时间



在进气行程结束时,进气门并不立即关闭,而是延迟关闭。这样,一部分新鲜空气会在活塞上升时被推出气缸,减少了实际进入气缸的空气量。


由于实际进入气缸的空气量减少,压缩行程中的压缩功也相应减少,从而减少了能量的损失。从能量守恒的角度看,减少了能量的损失,也就提高了发动机效率。


2.提高膨胀比


米勒循环通过延迟进气门关闭时间,使得实际的压缩比小于几何压缩比,但膨胀比保持不变或增大。膨胀比的增大意味着在膨胀行程中可以更充分地利用燃烧产生的热能,提高热效率。


由于膨胀比的增大,燃烧后的气体在膨胀过程中可以更长时间地推动活塞,从而提高了发动机的输出功率和热效率。


3.优化燃烧过程


米勒循环通过控制进气门的关闭时间,可以优化燃烧室内的空气-燃料混合比,使得燃烧更加均匀和高效。


由于实际压缩比降低,米勒循环可以有效减少爆震现象,使得发动机在高压缩比下也能稳定运行。


4.降低泵气损失



米勒循环通过减少实际进入气缸的空气量,降低了泵气功(即进气和排气过程中消耗的功),从而提高了发动机的总体效率。


Cat燃气发动机利用米勒循环并配合高效的进气系统,如可变气门正时(VVT)和可变气门升程(VVL)技术,精确控制进气门的关闭时间,进一步提高了发动机效率。


5.更低的排放



Cat燃气发动机采用米勒循环技术并配之以涡轮增压发动机,以提高燃油经济性和动力输出。同时米勒循环通过优化燃烧过程,可以有效降低排放,满足更严格的排放标准。


总结


米勒循环通过延迟进气门关闭时间,减少实际进入气缸的空气量,从而降低压缩功,提高膨胀比,优化燃烧过程,降低泵气损失,最终提高发动机的热效率和燃油经济性。