主题：【原创】NOx or Particulate-柴油发动机的抉择 -- 波波粥

---“与自然吸气相比，增压将部分气体压缩工作从气缸内转移出来，这样可以使用较小的气缸实现较大的压缩比。从而提高航空活塞发动机的高空性能，或者降低发动机尺寸。。”

增压与否，压缩比是根据活塞行程和燃烧室的大小决定的,是发动机的几何设计参数. 所以增压压力高低理论上不影响压缩比，只是提高能量密度。当然实际上由于气体压缩变热容易预燃所以增压汽油机的压缩比需要人为地降低。

---“但从能量流来看，废气涡轮增压装置回收利用的废气能量，没有转化为有用功，而是从散热系统流失了

散热系统消耗的能量，是由气缸内平均温度与大气温度的差值决定的。而热机有效功，是由气缸内平均温度与进气温度的差值决定的。因此，降低进气温度可以在有效功不变情况下降低散热，即提高有效功在总能量中的比率，从而提高效率。”

柴油机和汽油机的热机是不一样的(太懒了不想查书了）。但是和理想热机相比，排气耗散的能量不仅仅是热能，还有动能（高压气体外泄+活塞推动排气）。热能是在排气冷却到大气温度的时候消失了，但是动能是被回收了一部分。从这个角度来说，经过turbo的排气其能量并没有从散热系统完全消失。

---“但冷却进气是需要能量的，而增压+热交换（中冷）构成了一个完整的冷冻压缩机结构，通过废气涡轮驱动压缩机，回收利用的废气能量扩大了气缸内平均温度与进气温度的差值，减少了散热系统消耗的能量。从能量流角度看，最后不要称为“以小损耗换大收益”，而是称为“利用废气能量降低散热开销，提高有用功”为佳。

”

这个思路有意思。设想3台发动机 A: 自然吸气 B: Turbo only C: Intercooler + Turbo

A: 进气温度等于大气温度

B: 进气受压缩，高于大气温度

C: 压缩后，经冷却，但是由于理想热源（冷源？）是大气，中冷后也没有气体再膨胀降温的过程，所以无法降温至低于大气温度下，所以进气温度介于A和B之间

这样说的话A自然吸气的发动机还是热效率最高的？

--“最后讨论一下“通过降低进气温度增加进气密度从而增加实际参与燃烧的空气量,”实际参与燃烧的空气量是应由空燃比决定的，不是越多越好。、

您说的没错。我觉得，涡轮增压（高热效率设计，而不是高马力设计）的一个主要好处是，在同样的转速和排量下，可以增加最大进气量（当然喷油量也要相应增加），提高能量密度，增加扭矩和功率。而相同排量的自然吸气发动机输出同样的功率则要以提高转速来实现。高转速工况对能量和金属件的损耗都很大，对效率和寿命都有负面影响。这里涡轮增压的发动机占了大便宜。如果实际参与燃烧的空气量是应由空燃比决定，而燃油喷射总是只有一点点的话，就说明A.功率过剩,这样的功率输出不用涡轮增压就能达到 或 B. 可以考虑换排量更小一级的涡轮增压发动机，维持输出，提高效率。

”降低油气温和汽的温度,有助于提高压缩比。“改为”有助于高压缩比下更经济有效运转“较为妥贴。早期用于航空发动机多级增压的intercooler的主要目的是尽量提高增压效果，即提高压缩比。但目前发动机增压系统均为一级压缩，冷却系统应该称为“后冷aftercooler",只是沿用了”中冷“这个词，后冷技术提高压缩比效果不明显，也不是其主要目的。”

这个问题我觉得比较复杂，我知道汽油机上，使用中冷可以降低预燃可能，因为汽油机设计时的最大实用压缩比受制于气缸压缩阶段的油汽混和气的温度(或者说受制于预燃)，降低温度自然可以使更高增压比的设计更为可行。

柴油机由于是直喷，中冷对压缩比的影响我就不清楚了 :-(