发动机原理课件-第五章-汽油机混合气形成与燃烧PPT.pptVIP

2）低负荷或怠速时→较浓的混合气 ＊残余废气多，会引起断火；燃烧速度慢，发动机易过热；高温未燃成分在排气管口与空气相遇而激烈氧化，排气管放炮。 ＊ Фa =0.4~0.5为火焰传播上限。 3） Фa =1.05-1.15 时，为经济混合气 ＊燃烧最完全，热效率最高，油耗最低。 ＊但混合气过稀，燃烧缓慢，含氧高的高温废气能点燃进气管新鲜混合气→化油器回火。 ＊ Фa =1.3~1.4为火焰传播下限。 ＊ Фa 1.15为过稀混合气 4）混合气成份调整特性: ＊在汽油机转速，节气门开度一定，点火提前角最佳时,性能指标(功率Pe与燃油消耗率be等)随混合气成份而变化的规律。 3.发动机转速n 图5-9 涡流状况对火焰传播速度的影响 a)无涡流 b) 有涡流 ※ n↑→ 最佳点火提前角↑ （图5-6），所以发动机上装有离心式点火自动提前装置。 ＊ n↑→Φc↓→缸内Φr↑→末端混合气的焰前反应↓→t2↑→爆燃倾向↓。 ＊所以发动机在低速运转时最易发生爆燃。 ＊ n↑→缸内混合气的涡流运动（紊流）↑,燃料与空气的混合得到改善；压缩过程的放热量↓→缸内压力、温度↑→火焰传播速度↑→ t1↓ 。 本章重点： 1、汽油机正常燃烧过程。 2、爆燃和表面点火。 3、影响燃烧的因素。 了解： ＊汽油机混合气的形成 ＊有害排放物的生成机理与控制 ＊汽油机燃烧室。 第五章 汽油机混合气形成与燃烧 引言 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 第一节 汽油机混合气的形成 1、传统化油器式汽油机混合气形成 一般采用下吸式化油器 混合气形成初始位置：喉管处 ※ 喉管处，空气的流速约为燃油流速的20~30倍，燃油被粉碎成直径约0.1mm的油滴，增大了空气与燃油的接触面积。 1、汽油喷射式汽油机混合气形成 一般采用多点、间歇燃油喷射 喷射系统的压力一般为： 200~300kpa 喷射时间排气终了上止点前： 10~100°CA 混合气形成初始位置：进气门处。 ※进气门处，喷油器将燃油以雾状喷入，与进入的空气形成均质预混合气。 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 一、示功图上的关键点 Ⅰ-着火落后 Ⅱ-显燃期 Ⅲ-后燃期 图5-1 汽油机的燃烧过程 第二节 汽油机的正常燃烧 汽油机的燃烧过程：指从点火开始到燃料基本烧完为止的过程。 火焰传播—以火核为中心呈球面波形式向周围扩展。 分：层流火焰传播、湍流火焰传播 层流火焰传播速度VL：火焰前锋相对于未燃混合气向前推进的速度 。（火焰层薄，VL=0.4～0.5m/s） 影响VL因素：温度、压力、Φa、 Φr、燃料等 (当n=5000～8000r/min时，燃烧时间1～2ms，要求速率30～70m/s) 湍流火焰传播速度VT—汽油机火焰传播以湍流火焰方式进行 湍流不高时：VT = VL (1+0.00197n) ＊火焰前锋皱折，火焰层厚，湍流火焰传播速度一般50—80m/s ＊湍流不高时，与湍流强度成线性；高时成非线性 ＊提高湍流强度可改善燃烧，但太强会出现火焰猝熄 **湍流—是一种高度复杂的三维非稳态、带旋转的不规则流动。在湍流中的流体的速度、压力、温度等都随时间与空间发生随机的变化。从物理结构上，是由各种不同尺度的涡旋叠合而成的，这些漩涡的大小及旋转轴的方向分布是随机的。 压力升高率（λP） ：即曲轴每转1度时，缸内气体压力的平均 升高量。 　　　　　　 λP =dp/dφ ＊λP表征压力变化的急剧程度。 ＊显燃期内平均压力升高率—衡量发动机工作粗暴程度的指标 ＊发动机的振动和噪声、火焰传播速率与λP相关。 ＊汽油机λP在0.2～0.4ＭＰa/℃A，工作柔和，性能好。 明显燃烧期内平均压力升高率： 燃烧速度：单位时间燃烧的混合气量。 ρT-未燃混合气密度