汽油机混合气的形成与燃烧讲义.pptVIP

第六章 汽油机混合气形成和燃烧;主要内容;第一节 汽油机的燃烧过程;(一)正常燃烧过程进行情况;2、明显燃烧期 指火焰由火焰中心烧遍整个燃烧室的阶段，因此也可称为火焰 传播阶段。 在示功图上指气 缸压力线脱离压缩线 开始急剧上升（图中 2点）到压力达到最 高点(图中3点)止。 燃烧的主要时期。;明显燃烧期的火焰传播 在均值混合气中，当火焰中心形成之后，火焰向四周传播，形成一个近似球面的火焰层，即火焰前锋，从火焰中心开始层层向四周未燃混合气传播，直到连续不断的火焰前锋扫过整个燃烧室。; 补燃期中，混合气燃烧速度开始降低，加上活塞向下止点加速移动，使气缸中压力从点3开始下降，在后燃期中主要是湍 流火焰前锋后面没有完全 燃烧掉的燃料，以及附在 气缸壁面上的混合气层继 续燃烧。 为了保证高的循环热 效率和循环功，应使补燃 期尽可能短。;（二）燃烧速度(率);层流火焰燃烧速率 燃烧速度(率)是指单位时间燃烧的混合气量，可以表达为; 2.湍流火焰燃烧速率 湍流是指由流体质点组成的微元气体所进行的无规则的脉动运动。这些由气体质点所组成的小气团大小不一，流动的速度、方向也不相同，但宏观流动方向则是一致的。这种湍流运动使火焰前锋表面出现皱折，强湍流运动使火焰前锋面严重扭曲，甚至分隔成许多燃烧中心，导致火焰前锋燃烧区的厚度增加。湍流运动使火焰前锋表面积明显增大，火焰传播速度加快。 ;湍流火焰燃烧速率;二、汽油机的不规则燃烧;（一）循环变动 指发动机以某一工况稳定运行时，这一循环和下一循环燃烧过程的进行情况不断变化，具体表现在压力曲线、火焰传播情况及发动机功率输出均不相同 。; 这种循环间的燃烧变动使汽油机空燃比和点火提前角调整对每一循环都不可能处于最佳状态，因而油耗上升，功率下降，不正常燃烧倾向增加，使汽油机性能下降。 产生这种现象的主要原因是： 1）混合气成分波动； 2）气体运动状态波动。;下列因素或措施影响或改善循环波动: ： （1）过量空气系数 Φα=0.8-0.9时循环波动最小，过浓或过稀???会使循环波动加剧。 （2）适当提高气流运动速度和湍流程度可改善混合气的均匀性，进而改善循环波动。 （3）残余废气系数过大，则循环波动加剧。 （4）发动机在低负荷、低转速时，循环波动加剧。 （5） 多点点火有利于减少循环波动。 （6）提高点火能量、优化放电方式、采用大的火花塞间隙,有助于减小循环波动。 ;（二） 各缸之间的燃烧差异 各缸间燃烧差异称为各缸工作不均匀。 各缸之间的燃烧差异主要是由于燃料分配不均使空燃比不一致造成的。;三、不正常燃烧;1 、爆燃的外部特征 爆燃时，缸内压力曲线出现高频大幅度波动(锯齿波)，同时发动机会产生一种高频金属敲击声，因此也称爆燃为敲缸。轻微敲缸时，发动机功率上升，严重敲缸时，发动机 功率下降，转速下 降，工作不稳定， 机身有较大振动， 同时冷却水过热， 润滑油温度明显上 升。;2、爆燃产生的原因 末端混合气自燃; （1）机件过载 （2）活塞、气缸和活塞环磨损加剧； （3）动力性和经济性恶化 ； （4）排气冒黑烟，补燃增加，排气温度 增加。; 4、影响爆燃的因素 （1）燃料性质 辛烷值高的燃料，抗爆燃能力强。 （2）末端混合气的压力和温度 末端混合气的压力和温度增高，则爆燃倾向增大。 （3）火焰前锋传播到末端混合气的时间 提高火焰传播速度、缩短火焰传播距离，都会减少火焰前锋传播到末端混合气的时间，有利于避免爆燃。; （二）表面点火与早燃 1 表面点火 在汽油机中，凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面（如排气门头部、火花塞绝缘体或零件表面炽热的沉积物等）点燃混合气的现象，统称表面点火。 表面点火时刻是不可控制。; 2．早燃 指在火花塞点火之前，炽热表面就点燃混合气的现象。 ;各种燃烧示功图的比较 ;四、使用因素对燃烧过程的影响; 点火提前角过大，则大部分混合气在压缩过程中燃烧，活塞上行所消耗的压缩功增加，发动机容易过热，有效功率下降。; 影响最佳点火提前角的因素较多(如大气压力、温度、湿度、缸体温度、燃料辛烷值、空燃比、残余废气系数、排气再循环等). 传统的真空和离心调节装置只能随转速、负荷的变化对点火提前角作近似控制。 传统的点火控制装置只考虑了影响最佳点火提前角的两个因素. ; 在Φa=0.8~0.9时，Pe达最高值，且爆燃倾向最大。 在