變循環(huán)發(fā)動機(jī)的工作原理是什么

變循環(huán)發(fā)動機(jī)的工作原理是通過改變相關(guān)部件的幾何形狀、尺寸或位置，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的熱力循環(huán)參數(shù)，改變循環(huán)工作模式，讓發(fā)動機(jī)在各種情況下都能處于最佳工作狀態(tài)。

它能根據(jù)不同駕駛或飛行條件、需求自動調(diào)整工作模式。

在汽車領(lǐng)域，通過電子控制單元（ECU）調(diào)整進(jìn)氣和排氣門的開閉時間，以及渦輪增壓器的工作狀態(tài)。借此改變發(fā)動機(jī)的沖程數(shù)、氣門重疊角度和渦輪增壓器的工作壓力，實(shí)現(xiàn)不同燃燒過程和效率。比如在不同路況下，優(yōu)化燃燒過程，提升燃油效率，還能降低排放、提升動力性能、降低噪音。

在航空領(lǐng)域，變循環(huán)發(fā)動機(jī)把渦噴、渦扇等模式結(jié)合。發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)一般從前往后是進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、噴口，對應(yīng)空氣吸入、壓縮增壓、混合燃燒、帶動渦輪旋轉(zhuǎn)、尾部噴出做功的過程。

變循環(huán)發(fā)動機(jī)采用渦輪風(fēng)扇體制，將氣流分在三個涵道，這三個涵道可變換大小口徑，通過組合搭配出最佳工作模式。具體來說，通過改變進(jìn)排氣門的開啟和關(guān)閉時間，實(shí)現(xiàn)不同的進(jìn)氣和排氣效率；改變活塞的往復(fù)運(yùn)動規(guī)律，實(shí)現(xiàn)不同的燃燒效果。

對于飛機(jī)飛行任務(wù)，不同情況對發(fā)動機(jī)要求不同，持續(xù)高馬赫數(shù)飛行任務(wù)需要高單位推力的渦噴循環(huán)發(fā)動機(jī)，低馬赫數(shù)和長航程飛行任務(wù)需要低耗油率的渦扇循環(huán)發(fā)動機(jī)。

變循環(huán)發(fā)動機(jī)通過改變涵道比改變發(fā)動機(jī)特性，飛機(jī)爬升和加速飛行時，減小涵道比增大推力；起飛和巡航飛行時，增大涵道比，在滿足推力需求的同時，降低噪聲和耗油率。并且改變涵道比能在維持發(fā)動機(jī)進(jìn)氣流量的前提下，改變發(fā)動機(jī)推力，實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣道和發(fā)動機(jī)的流量匹配，減小溢流阻力 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）