汽車發(fā)動機原理第五章 汽油機混合氣形成和燃燒

第五章汽油機混合氣形成和燃燒重點：正常與不正常燃燒過程及使用因素的影響；燃燒室。難點：不正常燃燒過程及影響因素。第一節(jié)汽油機混合氣的形成5.1汽油機混合氣的形成5.1汽油機混合氣的形成5.1汽油機混合氣的形成一、混合氣形成過程(一)化油器式1.喉口流速

P

霧化效果

2.節(jié)氣門開度

喉口真空度

,進氣管真空度

從到3.節(jié)氣門開度一定,n

,

4.節(jié)氣門開度

，n

蒸發(fā)性

5.進氣溫度

蒸發(fā)性

5.1汽油機混合氣的形成二、理想化油器特性與供油系校正〔一〕理想化油器特性各種工況下滿足最正確性能要求的理想混合比—試驗結果。1影響因素〔1〕轉速n—影響較小?！?〕負荷—影響大。2空燃比5.1汽油機混合氣的形成經濟混合氣A/F=17功率混合氣A/F=12～14怠速混合氣A/F=10～12.4〔1〕常用工況—中等負荷要求提供經濟混合氣。〔2〕負荷>90%以及怠速,低速下—加濃。5.1汽油機混合氣的形成〔二〕汽油噴射1.化油器式發(fā)動機的缺乏之處:〔1〕局部負荷時節(jié)流損失大〔2〕不可能在各種工況下均提供最正確混合比〔3〕對大氣條件和環(huán)境適應性差〔4〕僅提供均質混合氣〔5〕油膜流動—各缸混合氣分配不均勻5.1汽油機混合氣的形成2.汽油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點

5.1汽油機混合氣的形成5.1汽油機混合氣的形成〔2〕進氣管內噴射〔1〕單點噴射大噴咀位于節(jié)氣門之前的化油器位置,安裝空氣計量裝置和電子控制噴油裝置,可以克服1～4的缺乏,但5仍存在。〔2〕多點噴射小噴咀安裝于各個進氣歧管之中,可克服1～5的缺乏,但結構復雜,本錢高。5.1汽油機混合氣的形成第二節(jié)汽油機的燃燒過程一、汽油機的正常燃燒5.2汽油機的燃燒過程I滯燃期II急燃期III補燃期代表工作粗暴的程度,它與火焰?zhèn)鞑ニ俾视嘘P。

。

工作粗暴，噪聲

。但

不正常燃燒趨勢

。氣流運動

所以,在汽油機中,火焰?zhèn)鞑ニ俾适且粋€重要參數(shù),它直接影響不正常燃燒的抑制,從而影響發(fā)動機的功率、效率和使用壽命。5.2汽油機的燃燒過程燃燒速度－影響因素?氣體的紊流運動

?混合氣成分?混合氣初始溫度

可燃混合氣密度ρT

5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程爆燃

續(xù)走5.2汽油機的燃燒過程〔一〕爆燃1爆燃現(xiàn)象：1)發(fā)出金屬振音(敲缸)。2)在輕微爆燃時，發(fā)動機功率略有增加；強烈爆燃時，發(fā)動機功率下降，工作變得不穩(wěn)定，轉速下降，發(fā)動機有較大振動。3)冷卻系統(tǒng)過熱(冷卻水、潤滑油溫度均上升)。4)氣缸蓋溫度上升。根據對發(fā)動機理想循環(huán)的分析,我們知道。但,那么爆震傾向,限制了的提高。※5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程3.示功圖的比較〔1〕正常燃燒與爆震燃燒的比較5.2汽油機的燃燒過程汽油機的爆燃現(xiàn)象就是終端混合氣的自燃現(xiàn)象,它與柴油機的工作粗暴性,在燃燒本質上是一致的,均是可燃混合氣自燃的結果。但兩者發(fā)生的部位不一致。柴油機工作粗暴發(fā)生在急燃期的始點,

汽油機的爆燃是發(fā)生在急燃期的終點5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程5.2汽油機的燃燒過程1.混合氣濃度1)對的影響〔1〕不同燃料—不同曲線曲線1—加鉛芳香族，抗爆性好，長。曲線2—加鉛烷族，抗爆性較好，較長。曲線3—正庚烷，抗爆性差，短?！?〕同一種燃料—一條曲線，三使用因素對燃燒過程的影響5.2汽油機的燃燒過程這是不同下的最正確示功圖。1—=0.84；2—=0.65；3—=1.01；4—=1.18。可以看出，=0.84的示功圖曲線下的面最大。，燃燒劇烈程度爆燃趨勢。2)

對示功圖的影響=0.85～0.95

；

，

5.2汽油機的燃燒過程4〕值的范圍=0.4～0.5—冷起動混合氣；=0.85～0.95—功率混合氣；=1.05～1.15—經濟混合氣。5.2汽油機的燃燒過程3

3

，合適。實踐證明,當

=12

～15

，時,出現(xiàn)在上止點后

=12

～15

時，p－

圖曲線下的面積最大，有用功最多。5.2汽油機的燃燒過程3．轉速5.2汽油機的燃燒過程〔四〕負荷1負荷節(jié)氣門開度進入氣缸的混合氣廢氣的比例相對每循環(huán)時間傳熱損失〔必須〕2負荷缸內p，T爆燃趨勢?！参濉炒髿鉅顩r1P0G經濟性，動力性。但爆燃趨勢。2T0G經濟性，動力性。易發(fā)生氣阻。爆燃趨勢。5.2汽油機的燃燒過程第三節(jié)汽油機的燃燒室燃燒室設計原那么5.3汽油機的燃燒室5.3汽油機的燃燒室二、常用典型燃燒室〔一〕L型里卡多〔Ricardo〕公司研制，在老解放車上及某些風冷汽油機上應用。5.3汽油機的燃燒室〔二〕楔型應用較多，性能穩(wěn)定。燃燒室側剖面為楔型。安排激冷區(qū)，防止爆燃。燃燒速度高，但噪聲、振動大，工作易粗暴。5.3汽油機的燃燒室〔三〕倒盆型〔浴盆型〕性能穩(wěn)定，應用較多。擠氣面積不能小于30%。5.3汽油機的燃燒室〔四〕半球型或蓬型1半球型應用于高速汽油機中。流動阻力小，面容比小，散熱損失少。激冷區(qū)小，HC排放低。5.3汽油機的燃燒室2蓬型比半球型高度低。氣流運動強，高速性能更好?？砂才潘臍忾T機構，充氣效率更高。壓縮比、空燃比大，

=7～13，A/F=16～22.5，可實現(xiàn)稀薄燃燒。5.3汽油機的燃燒室5.3汽油機的燃燒室5.3汽油機的燃燒室5.3汽油機的燃燒室5.3汽油機的燃燒室〔三〕里卡多公司的HRCC燃燒室5.3汽油機的燃燒室〔四〕福特CVH型堤岸型活塞頂，產生壓縮渦流，擠氣面積為16%。切向進氣道，產生進氣渦流。充氣效率較高。激冷區(qū)小，使HC排放下降。使用90號汽油時，壓縮比可達8.5。功率、扭矩較大。5.3汽油機的燃燒室5.3汽油機的燃燒室四、汽油機的分層燃燒及其燃燒室5.3汽油機的燃燒室5.3汽油機的燃燒室4)排氣污染嚴重。汽油機排氣中有害成分(CO、HC、NOx)的數(shù)量與混合氣的濃度有密切關系。一般汽油機所使用的混合比范圍正是