Starrotor發動機的膨脹排氣系統設計

山西中北大學　張斌　董家廣

Starrotor發動機的膨脹排氣系統設計

山西中北大學張斌董家廣

Starrotor發動機是美國的一項專利技術，它采用的是容積式旋轉布雷頓循環，從廢氣熱能中回收部分能量加熱進入發動機的空氣，而加熱后的空氣有益于燃料的燃燒。同時它具有高效率、高功率、長壽命、低噪聲、低振動、低排放、低維護性、低污染等優點。因此，對于Starrotor發動機的研究學習，具有很大的理論和實用價值。

本文在了解學習了Starrotor發動機工作原理以及布雷頓循環理論的基礎上，通過對膨脹排氣系統的國內外研究現狀進行調查學習，進而對其膨脹排氣系統進行結構設計，包括膨脹機、熱交換器、排氣管、催化轉化器和消聲器。

Starrotor；膨脹機；排氣系統；熱交換器

在排氣系統的結構設計中，主要是針對排氣管、催化轉化器以及消聲器三部分進行結構設計。在排氣管的設計過程中，首先要根據發動機的排量以及設計經驗選擇確定排氣管的直徑、厚度，然后結合消聲器的長度確定排氣端管和尾管的長度以及排氣尾管的結構形式，并選擇排氣管的材料；催化轉換器的結構設計中，選擇的是三元催化轉化器。首先對殼體、墊層、載體、涂層的材料進行選擇確定，之后在排氣管和消聲器的基礎上確定其余主要參數，對其結構和尺寸進行匹配設計。最后利用三維建模軟件Pro/E對其進行三維實體造型。

1國內外研究現狀

理想動力源，要求其具備高效率、高功率、低成本、低排放、振動小、壽命長等特點，而傳統技術卻遭遇極大的局限性：①柴油機噪聲大、臟、振動大，且大多數柴油機不能使用廣范圍的燃油；……