汽油燃烧（液体燃料）.pptVIP

第九章 点燃式发动机中的燃烧 主要内容 了解汽油机正常燃烧过程 掌握汽油机爆震产生的原因及影响因素 掌握抗爆性评定方法 了解抗爆剂 第一节 点燃式发动机中的正常燃烧 1、汽油机燃烧基本情况 一般要求：完全、及时和正常地燃烧 高速汽油机燃烧过程很短，约0.003～0.005s，相当于曲轴回转角50～60°。 压缩接近终了时气缸内的压力约1.0～1.4MPa，温度约250～400℃，不能自燃。一般在上止点前15～25°左右用电火花点火。 2、汽油机中的正常燃烧过程 　　火花塞点火后，形成火焰中心，火焰前锋在混合气中逐层向外传播，直至燃烧完毕。 3、正常燃烧分三个阶段： 诱导期：由火花塞点火开始，到形成火焰中心。 压缩行程中混合气已开始焰前反应，火花塞点火后，火花附近的混合气温度急剧升高，氧化加剧，形成大量的活性中心，释放部分热量，局部温度升高超过自燃点，形成火焰中心。 诱导期放出的热量除提高本身温度外，还消耗于加热邻近混合气。气体压力上升极缓，与不点火时的情况无明显差别，P-φ图反映不出来。 明显燃烧期 从火焰中心形成到绝大部分燃料燃尽、气缸压力达到最大值的这段时间就称为明显燃烧期 由于在这阶段内大部分燃料参与反应，产生的热量剧增，而活塞正处在上止点附近，容积变化不大，因此，燃烧室内的温度迅速上升，压力也急剧升高到最大值。 最高压力出现在上止点前，活塞尚在上行，显然对动力性能有损。如果最高压力出现在上止点以后很远，燃烧将在较大容积内进行，燃烧速度降低，膨胀作功能力减弱，发动机的功率和经济性都会降低。 理论上最高压力点越接近上止点，发动机的功率和经济性越高。但是最高压力点刚好出现在上止点时，发动机工作粗暴，机械磨损增加，对发动机工作也不利。汽油机燃烧室中的火焰传播速度应不超过20～30m/s，平均压力上升速度应不超过0.15～0.20MPa，燃烧室最高压力应出现在上止点后12～18°(平均约15°)。 补燃期 从气缸压力最高点至燃烧结束上的这段时期称为补燃期。补燃期没有明确的结束时间。 产生原因：混合气不均匀，明显燃烧期后和膨胀行程初期，仍然有少量未燃气体或燃烧不完全的产物继续进行燃烧。 燃料蒸发性好，雾化混合均匀，燃烧完全程度高，补燃期在膨胀行程初期便可结束。如后燃严重，甚至在排气过程中还有燃烧现象。 补燃期放出热量不能充分利用，所以补燃期越短越好。 正常燃烧示功图 第二节 爆 震 燃 烧 一、 点燃式发动机中的不正常燃烧 两类，即炽热点火和爆震燃烧。 炽热点火指点火火花以外，在火焰前锋到达之前，由燃烧室内炽热表面或者积炭引起的点火燃烧。 爆震(Knocking)指燃烧过程中在点火火焰前锋到达之前，在残余未燃混合气中引起的自燃发火。 炽热点火（表面点火）分类 (1)早燃 表面点火发生在电火花正常点火之 (2)迟燃 表面点火发生在电火花正常点火之后。 (3)激爆(碰爆Wild Ping)不规则的爆燃性炽热点火，是循环早期出现的炽热点火的后果，往往是由脱落下来的积炭颗粒所引起的。激爆以后燃烧室内有明显的积炭。 (4)隆震(Rumble)　这是指多处炽热点火引起的压力急剧升高。 二、爆震燃烧 1.爆震现象 发动机出现强烈震动，并发出金属敲击声，同时发动机功率降低，排气冒黑烟，这种现象便是爆震，也叫敲缸或爆燃。 2．爆震燃烧的特征及其危害 3、爆震产生原因 　当火花塞点火后，随着火焰在气缸中的传播，未燃部分的混合气受已燃气体的压缩和热的传导，温度压力急剧升高，化学反应加强，形成较多的活性中心。在燃烧的后期，最后部分未然混合气经过诱导期(τ1和τ2诱导期)，混合气中的过氧化物或过氧化物自由基的浓度逐渐加大。燃料中的过氧化物急剧分解，在一次火焰前锋尚未到达之前，未燃部分局部温度超过其自燃点，发生自燃并产生爆震波， 设t1表示火焰中心形成时起到正常火焰传播到最后部分未燃混合气为止所需的一段时间，t2表示从火焰中心形成时起到最后部分混合气达到自行发火时为止所需的一段时间，t2即大致相当于最后部分混合气的总诱导期(τ1十τ2)。如果t1t2，即在最后部分未燃混合气尚未自燃之前，正常火焰即将其点着，则燃烧情况正常而不产生爆震。这时燃烧速度虽然很大，但燃烧情况良好。但当t1t2时，即在正常火焰尚未达到时，最后部分未燃混合气已开始着火，这时便会产生爆震。 三、影响爆震的因素 凡是影响t1和t2时间长短的各种因素均对爆震的产生有影响。 影响爆震的因素可以归纳为三个方面：燃料的燃烧性质，即燃料的抗爆性；发动机设计构造；发动机的操作条件。 l．燃料的燃烧性质 燃料的抗爆性通常用辛烷值表示，在航空汽油中同时用品度表示燃料的富油抗爆性，汽油的牌号就是根据其辛烷值的高低来规定的。因此，辛烷值(或品度)愈高的汽油在发动机中使用时愈不易产生爆震 2．发动机设计