[工学]第四章_汽油机混合气的形成及燃烧.ppt

大气压力低（如高原、高空），气缸充气量（质量）减少，则混合气变浓。另外，压缩压力低，着火延迟期长和火焰传播速度慢，燃油经济性和动力性下降，但爆燃倾向减小（混合气体密度低，压缩终了压力、温度低，不易自燃）。 大气温度高，气缸充气量（质量）减少，发动机经济性、动力性变差（夏天和冬天发动机性能指标的不同），而且容易爆燃（点火提前角随进气温度升高应推迟）和气阻。 大气温度低，应采取措施，保证燃油的雾化、点火可靠及起动顺利，如进气管加热、增强火花能量等。 二、汽油喷射式混合气的形成 三、汽油喷射供油系统与化油器式供油系统比较： 4）燃烧室形状合理分布 满足速燃要求，一般将燃烧90%燃料的燃烧持续期控制在60?CA之内。 考虑燃烧速率的变化率，使压力升高速率不至过高（始燃放热量多）。 但：过强的紊流运动会使热损失增加，点火困难（如火花塞间隙内扰动过强，可能将火核吹熄），压力上升速度过高。 (B) 双火花塞燃烧室 3、 典型缸内直喷燃烧系统简介 燃烧系统中，由进气形成较强的进气涡流，燃油正在进气行程的后期通过喷油器直接喷入气缸，从而在气缸内部形成易于点燃的浓混合气，从上至下形成内浓到稀的分层混合气。研究表明，这种分层状态可以维持到压缩行程的末期。 本田汽车公司成功地在一台4气门发动机上通过可变进气系统(VTEC-E)实现了轴向分层燃烧系统，其空燃比达到22：1，部分负荷时燃油消耗率降低12%，全负荷时采用理论空燃比配合EGR，同时采用三效催化转换器，最大功率时将空燃比控制在12.5：1。 A、福特缸内直喷燃烧系统(PROCO) B、三菱缸内直喷分层充量燃烧系统 燃用过稀的、已进入一般汽油机失火范围的混合气的主要困难是难以形成火核。若采用大能量点火，可以点燃较稀的混合气，但当混合气过稀时，大能量的电火花虽可点火，出现火核，但在微小体积内的燃料量太小，产生热量过少，不足以聚集形成火焰而传播。从而导致失火。但是只要一旦形成火焰，在火焰传播过程中，即使是相当稀的混合气，还是能够正常燃烧的。 分层燃烧室 A、美国德士古分层燃烧系统（TCCS) TCCS系统具有以下优点： （1）压缩比可提高到12，功率可采用变质调节，因此部分负荷时有较高的经济性能。 （2）对燃料辛烷值不敏感，可以燃烧汽油、煤油、柴油，具有优异的多种燃料性能。 缺点： （1）NOx的排放量高。 （2）分层不好时，高负荷冒黑烟，低负荷因过量空气系数过大，燃烧不好，HC排放量增加。 （3）对加速、减速等过渡工况及周围环境变化适应性较差。 （4）技术要求高，推广有一定困难。 B、CVCC燃烧系统 （Compound Vortex Contrlled Combustion) 它实际上是分区燃烧，有主、副燃烧室。向主燃烧室供较稀混合气，副燃烧室供较浓混合气，先点燃副燃烧室的混合气，再由副燃烧室喷出的火焰点燃主燃烧室的稀混合气。 特点：主燃烧室不组织进气涡流，主副燃烧室之间的火焰孔面积大，燃烧速度低，过后燃烧严重。 C、轴向分层稀燃系统 进气过程早期只有空气进入气缸，进气组织较强的涡流，当进气门开启接近最大升程时，通过安装在进气道上的喷油器将燃料对准进气阀喷入缸内，燃料在涡流的作用下，沿汽缸轴向产生上浓下稀分层。 D、滚流分层稀燃系统 在进气道中设置两块薄的垂直隔板，使进气在汽缸内形成三股独立的滚流，外层的两股涡流仅由空气组成，中间的一股浓的混合气，使燃料和空气在压缩过程维持分层，保证火花塞附近形成浓混合气，向缸壁逐渐稀化。 MVV：Mitsubishi Vertical Vortex E、四气门分层稀燃系统 进气系统有一个切向进气道和一个中性进气道组成。双束喷油，向两个进气道喷油，由3控制涡流强度，当3不完全开启时，中性进气道内浓混合气，切向气道稀混合气，造成分层。 GDI：Gasoline Direct Injection 1、轴向分层燃烧系统 当转速增加时，气缸中湍流增加，火焰传播速率大体与转速成正比例增加，因而最高爆发压力、压力升高比随转速的变化不大。 3、 转速不同时的燃烧过程 4、负荷的影响： 转速保持不变，通过改变节气门开度来调节进入气缸的混合气量，以达到不同的负荷要求。（量的调节）。 节气门关小时，充量系数急剧下降，使残余废气系数增加，滞燃期增加，火焰传播速率下降，最高爆发压力和燃烧温度、压力升高比均下降，散热损失相对增加，因而燃油消耗率增加； 随着负荷的减小，最佳点火提前角要增加。 采用点火提前真空调节器来自动调整。 1.在转速升高时，由于散热损失减少，进气被加热，使气缸内混合得更均匀，有利于缩短滞燃期。 2.由于