第六章汽油機混合氣的形成與燃燒(講課)

1、第六章第六章 汽油機混合氣的形成與燃燒汽油機混合氣的形成與燃燒第一節(jié)第一節(jié) 汽油機的燃燒過程汽油機的燃燒過程第二節(jié)第二節(jié) 汽油機電控汽油噴射系統(tǒng)概述汽油機電控汽油噴射系統(tǒng)概述第三節(jié)第三節(jié) 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)第四節(jié)第四節(jié) 燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)第五節(jié)第五節(jié) 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)第六節(jié)第六節(jié) 燃油噴射控制燃油噴射控制第七節(jié)第七節(jié) 汽油機的燃燒室汽油機的燃燒室電控汽油噴射電控汽油噴射系統(tǒng)主要組成部分系統(tǒng)主要組成部分第一節(jié)第一節(jié) 汽油機的燃燒過程汽油機的燃燒過程一、正常燃燒過程一、正常燃燒過程二、不規(guī)則燃燒二、不規(guī)則燃燒三、不正常燃燒三、不正常燃燒四、使用因素對燃燒的影響四、使用因素對燃燒

2、的影響一、正常燃燒過程一、正常燃燒過程 汽油機正常燃燒過程是由汽油機正常燃燒過程是由定時定時的火花的火花點火開始，且火焰前鋒以一定的點火開始，且火焰前鋒以一定的正常速度正常速度傳遍整個燃燒室的過程。傳遍整個燃燒室的過程。1正常燃燒過程進行情況正常燃燒過程進行情況n通常測取燃燒過程的通常測取燃燒過程的展開示功圖展開示功圖研究燃燒過程。研究燃燒過程。3點點最高壓力最高壓力點點n燃燒燃燒 過程過程著火落后期著火落后期明顯燃燒期明顯燃燒期補燃期補燃期1點點火花塞點火點火花塞點火點2點點形成火焰中心點形成火焰中心點（1）著火落后期）著火落后期Def：從從火花塞點火火花塞點火的的1點至點至氣缸壓力線明顯脫

3、氣缸壓力線明顯脫離壓縮線而急劇上升離壓縮線而急劇上升的的2點為止。點為止。特點：特點：1) 火花塞放電時兩極電壓可達火花塞放電時兩極電壓可達1035kV。借助于電火花能量，。借助于電火花能量，首先點燃電極附近的混合氣，首先點燃電極附近的混合氣，形成火焰中心。形成火焰中心。2) 氣缸壓力線較壓縮線無明顯氣缸壓力線較壓縮線無明顯變化。變化。影響著火落后期長短的因素：影響著火落后期長短的因素： 混合氣成分、開始點火時缸內(nèi)氣體溫度和壓力、混合氣成分、開始點火時缸內(nèi)氣體溫度和壓力、缸內(nèi)氣體流動情況、火花能量及殘余廢氣量。缸內(nèi)氣體流動情況、火花能量及殘余廢氣量。注意：注意： 在實際中，對于汽油機來說，著火

4、落后期的長短在實際中，對于汽油機來說，著火落后期的長短對工作的對工作的影響不是很大影響不是很大；這一點與柴油機著火落后期；這一點與柴油機著火落后期對燃燒過程的影響是完全不同的。對燃燒過程的影響是完全不同的。結(jié)論：結(jié)論： 為了為了提高效率提高效率，希望盡量縮短著火落后期；，希望盡量縮短著火落后期； 為了為了發(fā)動機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定發(fā)動機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，希望著火落后期保持穩(wěn)定。，希望著火落后期保持穩(wěn)定。（2）明顯燃燒期）明顯燃燒期過程：過程：在均質(zhì)混合氣中，當(dāng)在均質(zhì)混合氣中，當(dāng)火焰中心火焰中心形成著火之后，火焰形成著火之后，火焰向四周傳播，形成一個近似球向四周傳播，形成一個近似球面的火焰層，即面的火焰層，即火焰前

5、鋒火焰前鋒，從，從火焰中心開始層層向四周未燃火焰中心開始層層向四周未燃混合氣傳播，直到連續(xù)不斷的混合氣傳播，直到連續(xù)不斷的火焰前鋒掃過整個燃燒室?；鹧媲颁h掃過整個燃燒室。Def：從從氣缸壓力線明顯脫離氣缸壓力線明顯脫離壓縮線而急劇上升壓縮線而急劇上升的的2點至點至最高最高壓力點壓力點3為止。為止。 火焰?zhèn)鞑ニ俣龋夯鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣龋簤毫ι呗蕢毫ι呗蕄pMPa/()一般明顯燃燒期約占一般明顯燃燒期約占2040CA，燃燒最高壓力出現(xiàn)在，燃燒最高壓力出現(xiàn)在ATDC1215CA，最大壓力升高率為，最大壓力升高率為0.1750.25MPa/()為宜。為宜。 點點3到達的過早，會引起壓縮負功的增加，壓力升高

6、率增加，到達的過早，會引起壓縮負功的增加，壓力升高率增加，最高燃燒壓力過高。最高燃燒壓力過高。點點3到達的過遲，會使膨脹比減小，燃燒高溫時期的傳熱表面到達的過遲，會使膨脹比減小，燃燒高溫時期的傳熱表面增加，放熱損失增加。增加，放熱損失增加。 火焰前鋒相對于未燃混合氣向前推進的速度。火焰前鋒相對于未燃混合氣向前推進的速度。（3）補燃期）補燃期 lDef：從：從最高燃燒壓力最高燃燒壓力點點3至至燃料基本上完全燃燒燃料基本上完全燃燒為止。為止。l此階段參加燃燒的燃料：此階段參加燃燒的燃料： 火焰前鋒過后未來得火焰前鋒過后未來得及燃燒的燃料的再燃燒，及燃燒的燃料的再燃燒，貼附在缸壁上未燃混合氣層貼附在

7、缸壁上未燃混合氣層的部分燃燒，的部分燃燒，高溫分解的高溫分解的燃燒產(chǎn)物（燃燒產(chǎn)物（CO、H2）的重）的重新氧化。新氧化。l為提高熱效率，減少污染物的排放量，應(yīng)為提高熱效率，減少污染物的排放量，應(yīng)盡可能縮短盡可能縮短補燃期的時間補燃期的時間。 2.燃燒速率燃燒速率nDef：單位時間燃燒的混合氣量。：單位時間燃燒的混合氣量。mvFdtdm未燃混合氣未燃混合氣密度密度火焰前鋒面積火焰前鋒面積火焰?zhèn)鞑ニ俣然鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣妊a充補充：在流體力學(xué)中，根據(jù)流體：在流體力學(xué)中，根據(jù)流體質(zhì)點運動形式質(zhì)點運動形式的不同。的不同。流體運動流體運動層流：流體質(zhì)點運動的軌跡是層流：流體質(zhì)點運動的軌跡是有規(guī)則的光滑有規(guī)則的光滑

8、曲線。曲線。湍流：流體質(zhì)點的運動是湍流：流體質(zhì)點的運動是毫無規(guī)則的是紊亂的毫無規(guī)則的是紊亂的?；鹧?zhèn)鞑セ鹧鎮(zhèn)鞑恿骰鹧鎮(zhèn)鞑恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ネ牧骰鹧鎮(zhèn)鞑ネ牧骰鹧鎮(zhèn)鞑ヌ岣呋旌蠚獾奶岣呋旌蠚獾耐牧鞒潭韧牧鞒潭仁歉纳破蜋C燃燒的有是改善汽油機燃燒的有效手段。效手段。 n層流火焰與湍流火焰層流火焰與湍流火焰2300eR 層流火焰層流火焰特點：火焰前鋒面特點：火焰前鋒面薄且圓滑薄且圓滑 s/m1Lv60002300eR 湍流火焰湍流火焰特點：火焰前鋒面特點：火焰前鋒面變厚變厚并出現(xiàn)并出現(xiàn)皺折皺折 eTRv 6000eR 強湍流火焰強湍流火焰特點：火焰前鋒面的特點：火焰前鋒面的皺折皺折發(fā)展成發(fā)展成明顯的明顯的凹

9、凸不平凹凸不平和和扭曲扭曲 ，其內(nèi)部，其內(nèi)部分裂出分裂出許多小的未燃混合氣區(qū)域許多小的未燃混合氣區(qū)域 eTRv 理解！理解！二、不規(guī)則燃燒二、不規(guī)則燃燒 汽油機不規(guī)則燃燒主要有兩種：汽油機不規(guī)則燃燒主要有兩種：燃燒燃燒循環(huán)變動循環(huán)變動和和各缸工作不均勻各缸工作不均勻。 這兩種不規(guī)則燃燒都是汽油機在這兩種不規(guī)則燃燒都是汽油機在穩(wěn)定穩(wěn)定正常運轉(zhuǎn)正常運轉(zhuǎn)時發(fā)生的。時發(fā)生的。1燃燒循環(huán)變動燃燒循環(huán)變動Def：發(fā)動機在某一工發(fā)動機在某一工況穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，這一況穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，這一循環(huán)和下一循環(huán)燃燒循環(huán)和下一循環(huán)燃燒過程的過程的壓力曲線壓力曲線、火火焰?zhèn)鞑デ闆r焰?zhèn)鞑デ闆r、功率輸功率輸出出等均不相同，是不等均不相

10、同，是不斷變化的。斷變化的。 （1）定義及現(xiàn)象）定義及現(xiàn)象（2）危害）危害 燃燒循環(huán)變動發(fā)生時，由于燃燒過程各參數(shù)燃燒循環(huán)變動發(fā)生時，由于燃燒過程各參數(shù)不斷發(fā)生變化，所以對于每一循環(huán)，不斷發(fā)生變化，所以對于每一循環(huán)，點火提前角點火提前角和和空燃比空燃比等參數(shù)都不可能調(diào)控到最佳值，因此等參數(shù)都不可能調(diào)控到最佳值，因此油油耗上升耗上升、功率下降功率下降，隨著循環(huán)變動的加劇，隨著循環(huán)變動的加劇，燃燒燃燒不正常甚至失火不正常甚至失火的循環(huán)數(shù)逐漸增多，的循環(huán)數(shù)逐漸增多，HC、CO等等不完全燃燒產(chǎn)物增多不完全燃燒產(chǎn)物增多，發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性下，發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性下降，降，振動噪聲增大振動噪聲增大，零部

11、件壽命下降零部件壽命下降。（3）原因及措施）原因及措施l措施：措施：1）控制過量空氣系數(shù)大?。唬┛刂七^量空氣系數(shù)大??； 2）適當(dāng)提高氣流運動速度和湍流程度改善混合氣）適當(dāng)提高氣流運動速度和湍流程度改善混合氣均勻性；均勻性；3）盡量降低殘余廢氣系數(shù)；）盡量降低殘余廢氣系數(shù)；4）采用多點點火，提高點火能量，優(yōu)化放電方式，）采用多點點火，提高點火能量，優(yōu)化放電方式，采用大的火花塞間隙等都可以降低循環(huán)變動。采用大的火花塞間隙等都可以降低循環(huán)變動。l原因：原因：、2. 各缸工作不均勻各缸工作不均勻nDef：在發(fā)動機：在發(fā)動機穩(wěn)定正常運轉(zhuǎn)穩(wěn)定正常運轉(zhuǎn)的情況下，的情況下，各缸間的各缸間的燃燒差異燃燒差異。n

12、危害：各缸工作不均勻性的存在，使得難以找到危害：各缸工作不均勻性的存在，使得難以找到對各缸都是最佳的點火提前角和空燃比，發(fā)動機對各缸都是最佳的點火提前角和空燃比，發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、排放性等均會下降，振動及的動力性、經(jīng)濟性、排放性等均會下降，振動及噪聲也會增加。噪聲也會增加。三、不正常燃燒三、不正常燃燒汽油機的不正常燃燒是指由于設(shè)計或控制不當(dāng)，汽油機的不正常燃燒是指由于設(shè)計或控制不當(dāng)，汽油機汽油機偏離偏離正常點火正常點火時間及地點時間及地點，由此而引起燃，由此而引起燃燒速率急劇上升，壓力急劇增大等異常現(xiàn)象。燒速率急劇上升，壓力急劇增大等異?，F(xiàn)象。汽油機的不正常燃燒主要是汽油機的不正常燃燒主

13、要是和和兩類。兩類。1. 爆燃爆燃u缸內(nèi)壓力出現(xiàn)缸內(nèi)壓力出現(xiàn)高頻大幅度高頻大幅度波動，同時發(fā)動機會產(chǎn)生一波動，同時發(fā)動機會產(chǎn)生一種種高頻金屬敲擊聲高頻金屬敲擊聲，因此爆燃即敲缸，因此爆燃即敲缸 。（1）現(xiàn)象）現(xiàn)象u當(dāng)發(fā)生當(dāng)發(fā)生輕微敲缸輕微敲缸時，發(fā)動機功率上升。時，發(fā)動機功率上升。 當(dāng)發(fā)生當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重敲缸嚴(yán)重敲缸時，發(fā)動機功率下降、轉(zhuǎn)速下降、經(jīng)濟時，發(fā)動機功率下降、轉(zhuǎn)速下降、經(jīng)濟性下降，工作不穩(wěn)定、振動增大、排放增高，冷卻液過性下降，工作不穩(wěn)定、振動增大、排放增高，冷卻液過熱、潤滑油溫度上升、零部件磨損加劇。熱、潤滑油溫度上升、零部件磨損加劇。 （2）原因）原因 正常燃燒：正常燃燒：有明顯的火焰

14、前鋒，且逐層向外傳播，有明顯的火焰前鋒，且逐層向外傳播，直至燃燒完畢。直至燃燒完畢。 爆燃：爆燃：火焰前鋒未到，未燃混合氣的溫度就達到火焰前鋒未到，未燃混合氣的溫度就達到其自燃溫度而著火燃燒，形成新的火焰中心，產(chǎn)生新其自燃溫度而著火燃燒，形成新的火焰中心，產(chǎn)生新的火焰?zhèn)鞑?。的火焰?zhèn)鞑ァ?末端混合氣自燃末端混合氣自燃 （3）影響因素）影響因素 1）燃料性質(zhì)）燃料性質(zhì)2）末端混合氣的壓力和溫度）末端混合氣的壓力和溫度3）火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間）火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間（4）危害）危害 1）當(dāng)發(fā)生爆燃時，最大爆發(fā)壓力和壓力升高率都急劇增）當(dāng)發(fā)生爆燃時，最大爆發(fā)壓力和壓力升高率都急劇增大

15、，因而零部件大，因而零部件機械負荷增大機械負荷增大；2）爆燃時壓力波會沖擊缸壁從而破壞油膜層，因而導(dǎo)致）爆燃時壓力波會沖擊缸壁從而破壞油膜層，因而導(dǎo)致活塞、氣缸和活塞環(huán)活塞、氣缸和活塞環(huán)磨損加劇磨損加劇；3 ）爆燃時劇烈無序的放熱還使氣缸內(nèi)溫度劇增，）爆燃時劇烈無序的放熱還使氣缸內(nèi)溫度劇增，熱負荷熱負荷及散熱損失增加及散熱損失增加；4 ）爆燃使得）爆燃使得動力性動力性和和經(jīng)濟性經(jīng)濟性下降。下降。2. 表面點火表面點火 在汽油機中，凡是在汽油機中，凡是不靠電不靠電火花點火火花點火而由燃燒室內(nèi)而由燃燒室內(nèi)熾熱表熾熱表面面點燃混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)稱表點燃混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)稱表面點火。面點火。熾熱表面熾熱表

16、面排氣門頭部排氣門頭部火花塞絕緣體火花塞絕緣體零件表面熾熱的沉積物零件表面熾熱的沉積物（1）早燃（早火）早燃（早火） Def：當(dāng)熾熱表面點燃混合氣發(fā)生在火花塞點火之前。當(dāng)熾熱表面點燃混合氣發(fā)生在火花塞點火之前。 危害：危害：由于早燃是提前點火而且熱點表面比火花大，這就由于早燃是提前點火而且熱點表面比火花大，這就使燃燒速率快，氣缸壓力、溫度增高，發(fā)動使燃燒速率快，氣缸壓力、溫度增高，發(fā)動機工作粗暴機工作粗暴，并且由于壓縮負功增大，向缸壁傳熱增加，從而致使并且由于壓縮負功增大，向缸壁傳熱增加，從而致使功功率下降率下降，火花塞、活塞等，火花塞、活塞等零件過熱零件過熱。（2）后燃（后火）后燃（后火）

17、Def：表面點火出現(xiàn)在火花塞點火之后。表面點火出現(xiàn)在火花塞點火之后。 危害：危害：后燃若不引發(fā)爆燃，一般危害不大；但長時間后后燃若不引發(fā)爆燃，一般危害不大；但長時間后 燃，會使燃燒室熱負荷提高，演變?yōu)樵缛?。燃，會使燃燒室熱負荷提高，演變?yōu)樵缛?。正?；鸹c火前發(fā)生的表面點火正?；鸹c火前發(fā)生的表面點火 正常火花點火后發(fā)生的表面點火正?；鸹c火后發(fā)生的表面點火 3. 表面點火與爆燃的不同表面點火與爆燃的不同2）爆燃爆燃時時有強烈有強烈的壓力沖擊波，有的壓力沖擊波，有尖銳尖銳的金屬敲擊聲；的金屬敲擊聲； 表面點火表面點火時時沒有沒有壓力沖擊波，敲缸聲比較壓力沖擊波，敲缸聲比較沉悶沉悶，主要是，主要是

18、由活塞、連桿、曲軸等運動件受到?jīng)_擊負荷產(chǎn)生振動而由活塞、連桿、曲軸等運動件受到?jīng)_擊負荷產(chǎn)生振動而造成。造成。1）爆燃爆燃是火花塞點火后末端混合氣的是火花塞點火后末端混合氣的自燃現(xiàn)象自燃現(xiàn)象； 表面點火表面點火一般是在正?；鹧鏌街坝梢话闶窃谡；鹧鏌街坝蔁霟嵛稂c燃熾熱物點燃混合混合氣所致。氣所致。四、使用因素對燃燒的影響四、使用因素對燃燒的影響1點火提前角點火提前角點火提前角點火提前角:從從火花塞點火火花塞點火到到上止點上止點間的曲軸轉(zhuǎn)角。間的曲軸轉(zhuǎn)角。（1）概念）概念點火提前角調(diào)整特性：點火提前角調(diào)整特性：當(dāng)汽油當(dāng)汽油機保持節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速以及機保持節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速以及混合氣濃度一定時

19、，汽油機的混合氣濃度一定時，汽油機的功率功率和和耗油率耗油率隨點火提前角改隨點火提前角改變而變化的關(guān)系。變而變化的關(guān)系。每一工況都存在每一工況都存在一個最佳點火提一個最佳點火提前角。前角。最佳點火提前角最佳點火提前角使最高壓力在使最高壓力在ATDC1215A時到達時到達。（2）影響）影響 點火提前角點火提前角過小過小，則燃燒會延長到膨脹過程，燃燒最高，則燃燒會延長到膨脹過程，燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排氣溫度升高，功率下壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排氣溫度升高，功率下降，耗油量增多。降，耗油量增多。（2）影響）影響 點火提前角點火提前角過大過大，則大部分混合氣在壓縮過程中燃，則大

20、部分混合氣在壓縮過程中燃燒，壓縮負功增加，發(fā)動機容易過熱，有效功率下降，燒，壓縮負功增加，發(fā)動機容易過熱，有效功率下降，工作粗暴程度增加工作粗暴程度增加；同時由于混合氣的壓力過高，末端；同時由于混合氣的壓力過高，末端混合氣燃燒前的溫度較高，混合氣燃燒前的溫度較高，爆燃傾向加大爆燃傾向加大。2. 混合氣濃度混合氣濃度l汽油機在某一轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度下的調(diào)整特性汽油機在某一轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度下的調(diào)整特性: : 當(dāng)汽油機的轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度保持一定，點火提前角當(dāng)汽油機的轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度保持一定，點火提前角為最佳時，調(diào)節(jié)供油量，為最佳時，調(diào)節(jié)供油量，功率功率和和耗油率耗油率隨過量空氣系數(shù)隨過量空氣系數(shù)a的變

21、化關(guān)系。的變化關(guān)系。l混合氣濃度對動力性、經(jīng)濟性均有影響?；旌蠚鉂舛葘恿π?、經(jīng)濟性均有影響。 a a=0.80.9時，燃燒溫度最高，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲螅瑫r，燃燒溫度最高，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲螅琍 Pe e達最高值，且爆燃傾向最大。達最高值，且爆燃傾向最大。 a=1.031.1時，由于燃燒完全，時，由于燃燒完全，be最低。最低。 a1 1時，燃燒不完全，時，燃燒不完全，CO排放量上升。排放量上升。 a0.80.8及及a1.21.2時，火焰?zhèn)鞑ニ俣染徛?，部分燃料來不時，火焰?zhèn)鞑ニ俣染徛糠秩剂蟻聿患巴耆紵?，因而?jīng)濟性差及完全燃燒，因而經(jīng)濟性差，HC排放量增多，工作不穩(wěn)定。排放量增多，工作不穩(wěn)定。3

22、負荷負荷在汽油機上，轉(zhuǎn)速保持不變，通過改變在汽油機上，轉(zhuǎn)速保持不變，通過改變節(jié)氣門開度節(jié)氣門開度的大的大小來調(diào)節(jié)進入氣缸的混合氣量，以達到不同的負荷要求。小來調(diào)節(jié)進入氣缸的混合氣量，以達到不同的負荷要求。 當(dāng)節(jié)氣門開度減小時，進入氣缸的新鮮混合氣量減小，當(dāng)節(jié)氣門開度減小時，進入氣缸的新鮮混合氣量減小，而殘余廢氣量基本不變，故殘余廢氣系數(shù)而殘余廢氣量基本不變，故殘余廢氣系數(shù) r 增加。由于殘余增加。由于殘余廢氣對燃燒反應(yīng)起阻礙作用，所以燃燒速度減慢，滯燃期增廢氣對燃燒反應(yīng)起阻礙作用，所以燃燒速度減慢，滯燃期增加，火焰?zhèn)鞑ニ俾氏陆?。加，火焰?zhèn)鞑ニ俾氏陆怠?為保證燃燒過程在上止點附近完成，需增大點火

23、提前角。為保證燃燒過程在上止點附近完成，需增大點火提前角。隨著負荷的減小，最佳點火提前角應(yīng)增大。隨著負荷的減小，最佳點火提前角應(yīng)增大。4轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)速的增加，點火提前角應(yīng)增大。隨轉(zhuǎn)速的增加，點火提前角應(yīng)增大。 由于隨著轉(zhuǎn)速的增加，燃燒過程所對應(yīng)的曲軸由于隨著轉(zhuǎn)速的增加，燃燒過程所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角增大，所以應(yīng)增大點火提前角。轉(zhuǎn)角增大，所以應(yīng)增大點火提前角。 隨轉(zhuǎn)速的增加，隨轉(zhuǎn)速的增加，點火提前角點火提前角應(yīng)增大應(yīng)增大隨負荷的減小，隨負荷的減小，點火提前角點火提前角應(yīng)增大應(yīng)增大 隨轉(zhuǎn)速的增加，隨轉(zhuǎn)速的增加，供油提前角供油提前角增大增大隨負荷的增加，隨負荷的增加，供油提前角供油提前角增大增大汽油機汽油

24、機柴油機柴油機回顧對比回顧對比第二節(jié)第二節(jié) 汽油機電控汽油噴射系統(tǒng)概述汽油機電控汽油噴射系統(tǒng)概述Def ：通過直接或間接測量進入發(fā)動機的空氣量，：通過直接或間接測量進入發(fā)動機的空氣量，并按規(guī)定的空燃比計量燃油的供給量的過程。并按規(guī)定的空燃比計量燃油的供給量的過程。汽油機汽油機燃油配制類型燃油配制類型 化油器式化油器式燃油噴射式燃油噴射式燃油配制燃油配制 一般汽油機是在氣缸的進氣管內(nèi)，利用噴嘴或化一般汽油機是在氣缸的進氣管內(nèi)，利用噴嘴或化油器使空氣和燃油混合，進入氣缸后，到壓縮行程終油器使空氣和燃油混合，進入氣缸后，到壓縮行程終了時已大致形成均質(zhì)混合氣，并以電火花點火燃燒。了時已大致形成均質(zhì)混合

25、氣，并以電火花點火燃燒。一、汽油發(fā)動機對可燃混合氣的要求一、汽油發(fā)動機對可燃混合氣的要求l空燃比的大小對汽油機燃燒過程中的火焰溫度、空燃比的大小對汽油機燃燒過程中的火焰溫度、輸出功率、燃油消耗率有重要影響輸出功率、燃油消耗率有重要影響 。1.空燃比對發(fā)動機性能的影響空燃比對發(fā)動機性能的影響l空燃比的大小還影響著發(fā)動機的排放性能空燃比的大小還影響著發(fā)動機的排放性能 。圖6-15 =13.514.0時，燃燒火焰時，燃燒火焰出現(xiàn)最高值，稱出現(xiàn)最高值，稱功率功率空燃空燃比比； =16左右左右時，燃燒完全，時，燃燒完全，耗油率最低，耗油率最低，稱稱經(jīng)濟經(jīng)濟空燃空燃比比；在在功率功率空燃比空燃比與與經(jīng)濟經(jīng)

26、濟空燃空燃比比范圍內(nèi)的混合氣成分是范圍內(nèi)的混合氣成分是汽油機常用的混合氣。汽油機常用的混合氣。2.發(fā)動機各種工況對混合氣的要求發(fā)動機各種工況對混合氣的要求（1）穩(wěn)定工況對混合氣的要求）穩(wěn)定工況對混合氣的要求怠怠 速：速：很濃混合氣很濃混合氣小負荷：小負荷：較濃混合氣較濃混合氣中負荷：中負荷：稀混合氣稀混合氣 大負荷：大負荷：加濃混合氣加濃混合氣全負荷：全負荷：功率混合氣功率混合氣（2）過渡工況對混合氣的要求）過渡工況對混合氣的要求冷起動：極濃混合氣冷起動：極濃混合氣暖暖 機：濃混合氣機：濃混合氣(隨溫度升高隨溫度升高混合氣混合氣變稀變稀)加加 速：速：及時加濃及時加濃急減速：避免混合氣過濃急減

27、速：避免混合氣過濃二、電控汽油噴射供給系統(tǒng)的類型二、電控汽油噴射供給系統(tǒng)的類型1按噴射位置分按噴射位置分缸內(nèi)噴射缸內(nèi)噴射進氣管噴射進氣管噴射將噴油器安裝在節(jié)氣門的前方將噴油器安裝在節(jié)氣門的前方 ，燃油噴入空氣流中，形成的混合燃油噴入空氣流中，形成的混合氣先進入進氣歧管內(nèi)，氣先進入進氣歧管內(nèi)，再分配到再分配到各缸中。各缸中。在每一個氣缸進氣口處均裝有一在每一個氣缸進氣口處均裝有一個噴油器，由個噴油器，由ECU控制，汽油直控制，汽油直接噴入各缸進氣門的前方，再與接噴入各缸進氣門的前方，再與空氣一起進入氣缸形成混合氣?？諝庖黄疬M入氣缸形成混合氣。2.按噴按噴 射控射控 制裝制裝 置分置分機械式機械式

28、電控式電控式機電式機電式3.按噴按噴 射方射方 式分式分連續(xù)噴射連續(xù)噴射間歇噴射間歇噴射分組噴射分組噴射同時噴射同時噴射順序噴射順序噴射4.按空氣流量測量方法分按空氣流量測量方法分質(zhì)量流量控制的汽油噴射系統(tǒng)質(zhì)量流量控制的汽油噴射系統(tǒng)速度密度控制的汽油噴射系統(tǒng)速度密度控制的汽油噴射系統(tǒng)節(jié)流速度控制的汽油噴射系統(tǒng)節(jié)流速度控制的汽油噴射系統(tǒng)電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成：電控汽油噴射系統(tǒng)的基本組成： 空氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、 燃料供給系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)作用：根據(jù)發(fā)動機的工作狀態(tài)提供適量的空氣量，作用：根據(jù)發(fā)動機的工作狀態(tài)提供適量的空氣量

29、，同時向同時向ECU傳遞此信息，并根據(jù)傳遞此信息，并根據(jù)ECU的指令完成的指令完成空氣量的調(diào)節(jié)。空氣量的調(diào)節(jié)。組成：空氣流量計或進氣支管絕對壓力傳感器、組成：空氣流量計或進氣支管絕對壓力傳感器、進氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進氣支管、進氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進氣支管、空氣閥及空氣濾清器等?？諝忾y及空氣濾清器等。第四節(jié)第四節(jié) 燃油供給系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)作用：供給發(fā)動機燃作用：供給發(fā)動機燃燒過程所需的燃油。燒過程所需的燃油。組成：燃油泵、燃油組成：燃油泵、燃油濾清器、油壓調(diào)節(jié)器濾清器、油壓調(diào)節(jié)器和噴油器。和噴油器。第五節(jié)第五節(jié) 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)作用：檢測發(fā)動機的工作狀況，精確控

30、制燃油噴作用：檢測發(fā)動機的工作狀況，精確控制燃油噴射量、噴油正式以及點火時刻。射量、噴油正式以及點火時刻。組成：傳感器、電子控制單元組成：傳感器、電子控制單元ECU和執(zhí)行元件。和執(zhí)行元件。第七節(jié)第七節(jié) 汽油機的燃燒室汽油機的燃燒室為發(fā)揮汽油機性能，對燃燒室提出以下要求：為發(fā)揮汽油機性能，對燃燒室提出以下要求： （1）燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊）燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊(燃燒室的面容比）燃燒室的面容比） F/V較大時，燃燒室不夠緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長、易發(fā)生較大時，燃燒室不夠緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長、易發(fā)生爆燃，爆燃，HC排放高，相對散熱面積大、熱損失大。排放高，相對散熱面積大、熱損失大。 F/V較小時，燃燒室緊湊，火焰?zhèn)?/p>

31、播距離小、不易發(fā)生爆較小時，燃燒室緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x小、不易發(fā)生爆燃，因此壓縮比可以提高，相對散熱面積小、熱損失小、熱燃，因此壓縮比可以提高，相對散熱面積小、熱損失小、熱效率高，熄火面積小、效率高，熄火面積小、HC排量少。排量少。 （2）具有良好的充氣性能）具有良好的充氣性能 采用較大的進、排氣門流通截面，以提高充量系數(shù)、降采用較大的進、排氣門流通截面，以提高充量系數(shù)、降低泵氣損失。低泵氣損失。 （3）火花塞位置安排得當(dāng)）火花塞位置安排得當(dāng)1)能充分利用新鮮充量，掃除火花塞間隙處的殘余廢氣，能充分利用新鮮充量，掃除火花塞間隙處的殘余廢氣，從而使混合氣易于著火。從而使混合氣易于著火。 2)火花塞應(yīng)靠近火花塞應(yīng)靠近排氣門排氣門處。處。 3)火花塞的火花塞的布置布置應(yīng)使應(yīng)使火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x盡可能短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x盡可能短。 4)不同的火花塞位置對燃料辛烷值要求不同。不同的火花塞位置對燃料辛烷值要求不同。 u 火花塞合理的分布應(yīng)使：火花塞合理的分布應(yīng)使： 初期初期：壓力升高率小，工作柔和；：壓力升高率小，工作柔和； 中期中期：放熱量最多，獲得較大的功；：放熱量最多，獲得較大的功； 后期后期：補燃較少，有較高的熱效率。：補燃較少，有較高的熱效率。 （4）要產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臍怏w流動）要產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臍怏w流動（5）適當(dāng)冷卻末端混合氣）適當(dāng)冷卻末端混合氣 可以可以增加增加火焰?zhèn)鞑セ鹧鎮(zhèn)鞑?/p>