工作過程可用能分析基于上述數(shù)學(xué)模型，在應(yīng)用熱力學(xué)定律數(shù)值模擬得到缸內(nèi)瞬時(shí)溫度、壓力和氣體質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)用熱力學(xué)第二定律對(duì)混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)兩種工作模式的工作過程進(jìn)行能量可用性分析計(jì)算。在城市交通中，平均車速通常在40km/h左右，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般在1500~1800r/min之間。仿真計(jì)算時(shí)兩種工作模式的切換轉(zhuǎn)速設(shè)為1500r/min，其他仿真計(jì)算初始參數(shù)見表1.表1混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)仿真初始參數(shù)2.1壓縮空氣動(dòng)力模式可用能分析180°）作為計(jì)算始點(diǎn)，在355°（即壓縮空氣進(jìn)氣提前角為5°時(shí)，開啟電磁開關(guān)閥向缸內(nèi)噴入壓縮空氣，在，=445°時(shí)關(guān)閉電磁開關(guān)閥（即壓縮空氣進(jìn)氣持續(xù)角為90°）。仿真可得到轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí)系統(tǒng)可用能隨曲軸轉(zhuǎn)角變化的曲線（、）。

所示為氣門關(guān)閉期缸內(nèi)可用能隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線。由于壓縮空氣進(jìn)氣壓力與缸內(nèi)壓力壓差較大，隨著電磁開關(guān)閥打開，進(jìn)入氣缸的壓縮空氣可用能迅速增加。壓縮行程時(shí)活塞向系統(tǒng)做功，系統(tǒng)內(nèi)可用能增加，隨著壓縮空氣噴入氣缸而逐漸增加到峰值，繼而隨著膨脹行程進(jìn)行逐漸減少。壓縮行程時(shí)活塞功為負(fù)值，膨脹行程時(shí)活塞功增加到正值，并隨著缸內(nèi)氣體膨脹逐漸增大。在氣門閉合期，傳熱可用能由負(fù)值逐漸增加到正值，這說明缸內(nèi)氣體從環(huán)境吸收了熱量，但傳熱可用能很小。不可逆性在壓縮行程時(shí)近似為零，在壓縮空氣進(jìn)氣和膨脹行程時(shí)逐漸增大。

3.不可逆過程可用能損失4.活塞功可用能5.缸壁傳熱可用能壓縮空氣動(dòng)力模式瞬時(shí)可用能（氣門關(guān)閉期）所示為氣門開啟期缸內(nèi)可用能變化曲線?；钊﹄S排氣行程進(jìn)行略有減少，隨進(jìn)氣行程進(jìn)行又略有增加。排氣可用能則隨排氣行程進(jìn)行逐漸增加并達(dá)到峰值。系統(tǒng)內(nèi)可用能在排氣門開啟后迅速減少，隨著排氣進(jìn)行逐漸減小為負(fù)值，這是因?yàn)楦變?nèi)溫度低于環(huán)境溫度，具有一定的冷量，在進(jìn)氣行程時(shí)環(huán)境空氣進(jìn)入氣缸，缸內(nèi)溫度回升，系統(tǒng)內(nèi)可用能略有增加。不可逆過程引起的可用能損失在排氣過程中稍有增加，在進(jìn)氣過程中則稍有減少。

表2給出了壓縮空氣動(dòng)力模式發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)做功循環(huán)可用能分布狀況。系統(tǒng)通過缸壁換熱得到的可用能很少，可用能的損失主要由壓縮空氣減壓損失、排氣可用能損失以及不可逆性引起的。每循環(huán)僅有64 2%的壓縮空氣可用能可以利用，也就是說由節(jié)流減壓造成的可用能損失占358%，要提高壓縮空氣可用能利用率，設(shè)法降低減壓過程可用能損失是一個(gè)重要方面。研究表明，減小節(jié)流前后壓差和采用容積減壓方式101，能夠大為減小節(jié)流可用能損失。由排氣造成的可用能損失占?jí)嚎s空氣可用能的19. 3%左右，而排氣為具有一定壓力的冷空氣，這一部分可用能是可以回收利用的，比如可作為車輛的空調(diào)冷源，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的能量利用率。

可用能類別ATAcaQAwAeAd各項(xiàng)可用能可用能類別afAWaqaiAEAD各項(xiàng)可用能表2壓縮空氣動(dòng)力模式每個(gè)做功循環(huán)可用能分布2.2內(nèi)燃機(jī)模式可用能分析、所示為內(nèi)燃機(jī)模式下轉(zhuǎn)速為1500r/min、過量空氣系數(shù)為1 1時(shí)缸內(nèi)可用能隨曲軸轉(zhuǎn)角變化的曲線。