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水冷引擎可以提高效率嗎


呆呆小柚子 wrote:
我直接從物理定律-熱...(恕刪)



沒錯正如柚子大大所言

熱機效率η=1-Tc/Th
(http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%A1%E8%AF%BA%E5%BE%AA%E7%8E%AF)

所以Th溫度越高效率越高

直接的例子就是蒸氣發電,蒸氣的溫度在300-400度。
(火力、核能發電,是只是煮開水的方式不同而已)

就是為了提高效率。 但也在30%左右而已。

而一般優秀內燃機(引擎)效率也在20-30%而已。

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發電機可以利用提高蒸汽溫度來提高效率,但內燃機卻不行。

因為水蒸氣再高溫還是蒸汽,而空氣卻不一樣。

空氣組成約是80%N2 + 20%O2 ,在高溫時會形成 NOx 。

當NOx形成會減少可燃燒的O2,以及使氣缸內壓力降地(N2+2O2=2NO2),造成扭力及馬力都降低。

所以改過的車,引擎過熱後越熱越沒力。

所以現在很多人在研究如何減少引擎內的燃燒溫度,不要有熱點產生。
例如,http://www.wretch.cc/blog/fsj/8254451

記得之前BMW有款概念車的引擎的構想就跟這差不多,但是現在網路上找不太到資料。

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氣冷的缺點就是只能在有限的位置內(汽缸+汽缸頭)將熱傳給空氣,再用空氣的對流將熱帶走。

而汽缸及汽缸頭是很難設計成流線型,讓空氣快速通過而不產生渦流。
且汽缸及汽缸頭的表面積有限,散熱一定不好。

例如: FZR後面那缸很容易有過熱的問題

一昧加大汽缸鰭片,只會增加引擎大小及重量而已。


而水冷卻可以將熱暫時藉由水,將熱帶到外面通風處。

藉由導熱更快的金屬(鋁)及更大的表面積(堆疊的鋁片),有效率的將熱散到空氣中。

且可以利用水龜調整引擎溫度。


在引擎有良好的散熱條件下。

才可以去提高扭力、拉高轉速,以獲得更高的馬力。


如果散熱不好,還去加大馬力,引擎馬上就燒掉了。


這的確不一樣
還要使用分壓定理
通式就是大家熟悉的pv=nrt
再用分壓定律
p1+p2+p3+..+pi=sigma pressure

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現在所使用的熱機有一定的材料限度
就是可以承受的蒸氣壓大小是有限的,
這可能要扯到蠻遠的,小弟就不題太深,

現今所有熱機皆是考慮所有因素之後所得到的最佳化解答,
考慮到所有層面之後所做出目前科技最好的機械,
如果還要超越,那就必須再利用量化去分析物質特性,找出其他適性材料來改善。
在沒有任何散熱情況下,引擎溫度為常溫時效率最高,這表示引擎沒有吸收燃燒氣體的熱量.
=>燃燒氣體的熱量=引擎作功+排出的廢熱.
但依目前的材料科技是做不到的.

在實際上=>燃燒氣體的熱量=引擎作功+排出的廢熱+引擎吸收的熱量.
引擎吸收熱量的多寡,是依據燃燒氣體溫度和引擎溫度的溫差,溫差越小引擎吸收的熱量越少,所以引擎溫度越高效率越高.
但依目前的材料及燃料限制因素,很少有引擎工作溫度超過110度.

pallmall_40 wrote:
在沒有任何散熱情況下...(恕刪)


有一家車廠全車系汽油車油溫120度,

夏天快到了...

林口,三義上坡...
「独裁者は出現させる側により多くの責任がある。積極的に支持しなくても、黙って見ていれば同罪だ……」
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