关于低热损耗发动机的问题

低热损耗或“绝热”发动机是当今非常令人感兴趣的课 题。产生低热损耗或“绝热”的想法是：如果能减少排放到 冷却液中的热量，那么,燃气将在较高的温度下工作；同 时，废气将被利用于涡轮增压，或通过传动机构将剩余动力 回授给发动机曲轴，使发挥出更多的能量。 

柴油机必须冷却是由于： 

(a) 材料受到热负荷的限制(塑性变形，热应力、不均匀膨胀)。

(b) 润滑油的限制(出现结胶和顶环被卡住) 

当今试图减少热损耗必然集中于下列问题： 

(a) 使用更好的材料，金属或陶瓷。 

(b) 用陶瓷涂层或隔热屏保护现用的材料。

(c) 采用局部冷却，如沿排气口冷却。

(d) 改善运动件的摩擦部位的润滑性能和改进润滑剂， 使运动件能在较高温度下正常运转。 

上述传热等方面的项目，均可用数值表示，特别是(b) 和(c) 项。有这样的看法：对于局部热区，应用多方面的传 热增益的知识，可避免不必要的热损失。如前面图例所述： 随着排气温度的增高，排气阀及其座圈，将成为危险零件， 必须特殊对待和专门分析。

除了陶瓷镶铁的形式外，利用气隙作为绝热屏成了另一 个令人注目的研究领域。例如，在活塞需要限制在200℃等 温线的部位设置气隙、并将顶环置于气隙之下，以此来进行保护。

现代发动机的燃烧室内幅射换热比对流换热小，并且可以间接地包括在乌希尼相关式的举例中。在较高温度的低热 损耗发动机内，热辐射的影响变得明显起来了，现行的相关 式需要修订或针对这个影响进行较正。

作为“绝热”发动机发展过程的这部分，还需要进一步 研究探讨。

严谨地运用传热分析能改进柴油机的设计，同时，为解 决柴油机出现的传热问题提供了工具。这样主要困难在于鉴 别向题和为解决问题将正确的边界条件输人计算机。下面推荐鉴别传热问题的近似方法： 

(a)分析传热的情况，并建立一个逼真的模式；

(b) 可能的话应简化这个模式；

(c) 鉴别适用的边界条件。 

传热系数作为一个必须的边界条件：

(a) 分析这种流体流动的情况； 

(b) 找出与这种特定流体流动情况有关的相关式； (c) 确保相关式正确应用于推导传热系数； 

(d) 若有必要，根据工作时间和应用的区域对传热系数 进行加权。 使用相应的计算机编码就可以解答这个问题。