第四章点火控制系统稀薄燃烧的认识.pptxVIP

——点火控制系统稀薄燃烧认识 电控发动机原理与维修 前言 现代发动机为了提高燃烧效率采用了很多手段，稀薄燃烧技术就是其中的一种，他是通过一定的手段将空气与燃油的比值增大到18：1以上的燃烧方式。 4课时 主讲人： 稀薄燃烧技术的认识 何为稀薄燃烧 稀薄燃烧的优缺点 稀薄燃烧的条件 上节回顾 上节课我们学习了点火控制系统主要传感器的位置、作用及结构，这节课学习稀薄燃烧。 本节重点 1、稀薄燃烧的定义 2、燃烧的条件和优缺点 一、何为稀薄燃烧 在正常情况下带有三元催化转化器的发动机，燃烧时，空气和汽油的混合比例必须调整到理论空燃比是14.7∶1; 稀薄燃烧的发动机是指：发动机燃烧时空气和汽油的混合比（即空燃比）大于18:1。 提示：最先提出稀薄燃烧技术方案的是日本的丰田与本田两家企业 二、稀薄燃烧的条件 稀薄燃烧技术的最大特点就是燃烧效率高，经济、环保，同时还可以提升发动机的功率输出。（详见备注） 1、稀薄燃烧的形式： 气道喷射稀薄燃烧（PFI）与缸内直喷稀薄燃烧（GDI）两种实现形式。 二、稀薄燃烧的条件 2、需要条件： （1）提高压缩比 采用紧凑型燃烧室，通过进气口位置改进使缸内形成较强的空气运动旋流，提高气流速度；将火花塞置于燃烧室中央，缩短点火距离；提高压缩比至13：1左右，促使燃烧速度加快。 二、稀薄燃烧的条件 （2）采用分层燃烧 按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式; 在气缸内所形成的混合气浓度并不是均匀的，在靠近火花塞的内层空间混合气偏浓，在远离火花塞的外层空间（靠近气缸壁与活塞顶部）混合气则偏稀;这样混合气就形成了由内及外、由浓到稀的状态。 （工作过程详见备注） 二、稀薄燃烧的条件 分层燃烧的所采取的技术手段主要有以下三种： 采用多次喷射技术，使混合气浓度加以区分； 利用燃烧室壁面结构，令混合气产生滚流，进而产生浓度差异； 通过可变进气技术，在发动机低速运转时，对部分进气道实施截流，以增大进气涡流强度，促使混合气分层的形成。 提示：一般来说气道喷射稀薄燃烧（PFI）发动机多采用第三种技术方案， 而直喷稀薄燃烧（GDI）发动机则对前两种实现手段更为青睐。 二、稀薄燃烧的条件 （3）高能点火 高能点火和宽间隙火花塞有利于火核形成，火焰传播距离缩短，燃烧速度增快，稀燃极限大；有些稀燃发动机采用双火花塞或者多极火花塞装置来达到上述目的。 二、稀薄燃烧的条件 3、稀薄燃烧的工况 （1）稀薄燃烧只是在低速、中小负荷范围实行稀薄燃烧； （2）高速和全负荷都不能实行稀薄燃烧，而采用均质燃烧； （3）其他部分采用组合方式 提示： （1）本田的i-VTEC I型直喷汽油发动机，其空燃比可达65:1（详见备注） （2）三菱缸内喷注汽油机（GDI），可令混合比达到40:1（详见备注） （3）大众的直喷汽油发动机（FSI），（详见备注） 二、稀薄燃烧的条件 4、未来的发展 未来稀薄燃烧技术的宠儿——均质稀薄压燃技术（HCCI） 定义：HCCI就是一种令汽油机采用压燃点火方式来实现稀薄燃烧的独特技术； 特点： 1）HCCI可使所有燃料几乎在同一时刻被压燃，从而消除了火焰扩散中的能量损失，使得发动机整体燃效得以进一步提升； 2）由于压燃点火不再需要火花塞，故长期困扰汽油机的炙热区的顽疾也将得到根治； 3）HCCI还可以按照变质调节的方式，直接通过调节喷油量来调节扭矩，不再需要节气门，令发动机运转时的泵气损失显著降低。 三、稀薄燃烧的优缺点 优点： 改善经济性、改善排放、改善动力 缺点： （1）排放气体中的NOx较高； （2）稀燃发动机由于喷射器的加入导致了对设计和制造的要求很高，如果布置不合理、制造精度达不到要求导致刚度不足甚至漏气只能得不偿失； （3）稀燃发动机对燃油品质的要求也比较高。 提示： 马自达或将成为第一个吃螃蟹的整车制造商，据此前媒体报道，其正在研发第二代创驰蓝天发动机便会应用该技术。 本章小结 1、稀薄燃烧的定义是稀薄燃烧的发动机是指：发动机燃烧时空气和汽油的混合比（即空燃比）大于18:1； 2、稀薄燃烧的形式有气道喷射稀薄燃烧（PFI）与缸内直喷稀薄燃烧（GDI）两种实现形式； 课后作业 1、说出稀薄燃烧的优点？ 2、说出为达到稀薄燃烧采用的技术手段？ 3、HCCI的特点？