机械工程内燃机精品课件05课件(第五章5.1-5.2).ppt

* 6.着火界限 由于混合气浓度过浓或过稀导致放热量过少致使火焰不能传播的两个混合气浓度界限。一般点火稀限Φamax=1.3-1.4，最小值（浓限）无意义。 对于浓度接近化学计量比的混合气，其成功点燃所需的能量最小Emin 。 混合气过稀或过浓，都会使点火所需的Emin值增加。 影响因素：a点火能越小，则能够引起点燃的混合气的浓度范围越窄；增加点火能量，也可以拓宽点火界限。 b提高混合气的初温，其点火的可燃界限会变宽； c降低混合气的压力，当低于大气压时其点火界限的范围会很快变窄。 d具有强湍流的混合气与静止混合气相比，在同样的条件下，流速较小时，有利于将火焰核心吹离电极，使点火界限范围变宽。当流速超过某一定值时，过强对流所造成的高传热速率将使火焰核心无法建立，从而导致点火界限范围变窄。 §5-2 点燃式内燃机的燃烧---点燃式内燃机的正常燃烧 * §5-2 点燃式内燃机的燃烧---点燃式内燃机的非正常燃烧 四、点燃式内燃机的非正常燃烧 1.爆燃：在某种条件下，燃烧变得不正常，压力出现高频大幅度波动，火焰传播速度和火焰前锋发生急剧改变。 外部特征：a）发出金属振音（敲缸）。b）在轻微爆燃时，发动机功率略有增加；强烈爆燃时，发动机功率下降，工作变得不稳定，转速下降，发动机有较大振动。c）冷却系统过热。d）气缸盖温度上升。 * 产生的原因： 爆燃现象就是终燃混合气的自燃现象。 §5-2 点燃式内燃机的燃烧---点燃式内燃机的非正常燃烧 火焰以正常的传播速度 20～60[m/s] 轻微爆燃— 100～300[m/s] 800～2000[m/s] 强烈爆燃— * 爆燃的危害： 1）输出功率、热效率均降低 2）发动机过热 3）零件的应力增加 4）爆燃促使积碳形成，容易破坏活塞环、气门和火花塞的正常工作；压力波冲击缸壁表面，使之不易形成油膜，会导致机件加速磨损。 　　 §5-2 点燃式内燃机的燃烧---点燃式内燃机的非正常燃烧 2.燃料抗爆性能的评定 燃料的抗爆性—燃料对发动机发生爆燃的抵抗能力。 通常用辛烷值来表示。辛烷值越高，抗爆性越好 研究法辛烷值（RON）和马达法辛烷值（MON） §5-2 点燃式内燃机的燃烧---点燃式内燃机的非正常燃烧 * 调整压缩比 测量燃料辛烷值和十六烷值的发动机(CFR) * 道路辛烷值：评定燃料在汽车发动机实际使用时的抗爆能力。 §5-2 点燃式内燃机的燃烧---点燃式内燃机的非正常燃烧 抗爆添加剂：四乙铅；甲醇、乙醇；甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚 * 3.影响爆震的因素：令火焰传播时间t1，终燃混合气自燃时间t2 运行因素： 1）点火提前角—θ增加， t1减少；pZ，TZ增大，t2减少。但t2起主要作用，故爆燃倾向增加。可以用推迟点火提前角办法降低爆燃倾向。 2）转速的影响—n增加，Sf增加， t1减少；吸气损失增加，温度增大，使t2减少；而冲量系数下降， pZ下降， t2增加； n增加，爆燃倾向减少。 §5-2 点燃式内燃机的燃烧---点燃式内燃机的非正常燃烧 * 3）负荷—节气门关小，残余废气增大，传热损失增加，pZ下降，t2增加，故爆燃倾向减小。 4）混合气浓度影响—Φa=0.8-0.9时，Sf最高， t1最小；t2也最小，t2起主要作用， 爆燃倾向增加，过浓过稀混合气有助于减少爆振。 5）沉淀物（积碳）—积碳温度较高，使爆燃倾向增加。 §5-2 点燃式内燃机的燃烧---点燃式内燃机的非正常燃烧 * 结构因素： 1）气缸直径：D增大， t1增大， t2减小，爆燃倾向增加。 2）火花塞安装位置：靠近排气门不易引起爆燃，远离进气工作不稳。 3）气缸盖与活塞的材料：轻铝合金具有导热好特性，爆燃减轻。 4）燃烧室结构：火燃传播距离短、传播速度高，湍流强度高的结构有助于降低爆燃。 §5-2 点燃式内燃机的燃烧---点燃式内燃机的非正常燃烧 * * 第五章 内燃机混合气的形成和燃烧 §5-1缸内的气体流动 内燃机缸内的空气运动，是影响点燃式内燃机的燃烧过程、压燃式内燃机燃料空气混合和燃烧过程的主要因素之一。 缸内的空气运动包括涡流、挤流、滚流和湍流。 * 第五章 内燃机混合气的形成和燃烧 一、