汽油机燃烧过程讲解.ppt

汽油机燃烧过程; 1.燃烧过程的重要性 燃料燃烧完全的程度，直接影响到热量产生的多少和排出的废气的成分，而燃烧时机又关系到热量的利用程度。所以燃烧过程是影响发动机的动力性、经济性和排气污染的主要过程，同时与噪声、振动、启动性能和使用寿命也有重大关系。;2.对燃烧过程的要求 1）燃烧完全，释放出尽可能多的热能，减少废气中的有害物质。 2）燃烧及时，使放热集中在上止点附近，提高热功转换能力。 3.燃烧过程的研究方法 高速摄影法、示功图法;1、火花塞跳火 2、缸内压力线偏离纯压缩线的始点 3、缸内最高压力点 θ-点火提前角;二、燃烧过程的几个阶段;①燃料本身的分子结构和物理化学性质。着火温度和热稳定性越低，着火延迟期越短。 ②混合气成分。混合过量空气系数?=0.8~0.9着火延迟期最短。③火花塞跳火时缸内压力及温度高，着火延迟期缩短。 ④电火花强度大，着火延迟时间将减小。另外，与残余废气量、缸内混合气的运动等因素有关。;2、速燃期;*混合气约80—90%在此期间燃烧完毕，温度、压力迅速升高，最高压力在上止点后12℃A~15℃A（循环功最多）一般占20—30oCA。缸内最高压力点与最高温度点重合。 *急燃期越短，愈靠近上止点，汽油机经济性、动力性越好。但可能导致压力升高率值过高，工作粗暴。;?正常燃烧; *最高压力过早使压缩功增大，过迟散热损失增大；过大产生振动、噪音，过小使膨胀功减少。 *压力升高率：即曲轴每转1度时，缸内气体压力的平均升高量： 　　　　　　λP =△P/△θ 　　　　　　ΔP =（P3-P2） 　　　　　　Δθ=（θ3-θ2） ;*λP表征压力变化的急剧程度： λP过大，发动机振动和噪声大，工作粗暴； λP在１７５～２５０ＭＰa/℃A，汽油机工作柔和，性能好。 ; 点火提前角：; *点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，热负荷、机械负荷、噪声和震动加剧，这是应该防止的。点火过迟，发动机无力，功效率低，油耗大，排气声大。不论点火过早或过迟，都会影响转速的提升。 *最佳点火角受很多因素影响，如果要发动机工作在理想状态下，以下因素必须考虑： 1)缸温缸压。越高燃烧越快，点火提前角要越小。影响缸温缸压的因素有：发动机压缩比、气温、缸温、负荷。大家的车在气温变化的季节有不同表现正缘于此。 ;2)汽油辛烷值。也就是汽油牌号，越高抗爆震能力越强，相应允许更大的点火提前角。 3)燃气混合比。过浓过稀燃烧速度皆慢，需增加点火提前角。这个主要看节气门开度、海拔高度。 对于难以预料的情况，有些车还加装了爆震传感器，发生爆震时自动降低点火提前角。 显然，要完成如此复杂的运算，靠传统的模拟点火器是难以胜任的。只有微电脑点火器，才能高速、精确、稳定地实现最佳点火提前角。 ;3、补燃期;③高温分解的燃烧产物（H2、O2、CO）等重新氧化。 在膨胀中远离上止点放热，热能不能充分利用，使ηi↓，Me↓，ge↑，且排气温度↑，散热量↑。过长会造成发动机过热，排气管“放炮”。 希望补燃期尽可能短，后燃放热量尽可能少。 ;总结：;3．影响火焰传播速度的因素： 混合气浓度、缸内气体的紊流强度、残余废气系数等。 ;汽油机燃烧过程与柴油机燃烧过程的区别：;【2】汽油机的不正常燃烧;（二）原因;（三）危害;（四）影响爆燃的因素;1、燃料因素 汽油机的压缩比，应适应汽油辛烷值的要求。 2、使用因素 发动机转速增加，进气速度加快，压缩终了气体的紊流度提高，火焰传播速度加快，爆燃程度减弱；气缸残余废气多，会使混合气自燃温度提高，着火延迟期加长，可减弱爆燃； 过量空气系数在0.85~0.95时，自燃温度低，着火延迟期短，爆燃最严重；BTDC大，易爆燃；缸内积碳使热阻加大，壁面温度升高，实际压缩比增加，爆燃加重。—影响混合气的温度和压力;3、结构因素 燃烧室结构能使压缩终了气体紊流速度提高，火焰传播速度加快，能避免爆燃；火花塞的位置和数目使火焰行程缩短，可减少爆燃；使末端气体接触的燃烧室壁强冷却，可减少爆燃；采用小直径的气缸，不易爆燃。 ;（五）减轻爆燃的措施;二、表面点火;1、非爆燃性表面点火-火焰以正常速度传播;⑴早燃的危害;⑵ 与爆燃的区别 ①沉闷的“敲缸声”。 ②被炽热表面点燃，无压力波产生，而爆燃时为自燃，有压力波产生。 另外:;2、爆燃性表面点火（激爆） 热面点火后火焰以爆燃速度传播。由燃烧室沉积物引起的发动机低速、低负荷运转时，燃烧室表面极易形成导热性很差的沉积物。沉积物被高温火焰包围，急剧氧化而白炽化，将混合气点燃。压力升高率高5倍，最高压力高150%;;小结： 爆燃