汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理第五章 汽油機(jī)混合氣形成和燃燒

第五章汽油機(jī)混合氣形成和燃燒重點(diǎn)：正常與不正常燃燒過程及使用因素的影響；燃燒室。難點(diǎn)：不正常燃燒過程及影響因素。第一節(jié)汽油機(jī)混合氣的形成5.1汽油機(jī)混合氣的形成5.1汽油機(jī)混合氣的形成5.1汽油機(jī)混合氣的形成一、混合氣形成過程(一)化油器式1.喉口流速

P

霧化效果

2.節(jié)氣門開度

喉口真空度

,進(jìn)氣管真空度

從到3.節(jié)氣門開度一定,n

,

4.節(jié)氣門開度

，n

蒸發(fā)性

5.進(jìn)氣溫度

蒸發(fā)性

5.1汽油機(jī)混合氣的形成二、理想化油器特性與供油系校正〔一〕理想化油器特性各種工況下滿足最正確性能要求的理想混合比—試驗(yàn)結(jié)果。1影響因素〔1〕轉(zhuǎn)速n—影響較小?！?〕負(fù)荷—影響大。2空燃比5.1汽油機(jī)混合氣的形成經(jīng)濟(jì)混合氣A/F=17功率混合氣A/F=12～14怠速混合氣A/F=10～12.4〔1〕常用工況—中等負(fù)荷要求提供經(jīng)濟(jì)混合氣?！?〕負(fù)荷>90%以及怠速,低速下—加濃。5.1汽油機(jī)混合氣的形成〔二〕汽油噴射1.化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)的缺乏之處:〔1〕局部負(fù)荷時(shí)節(jié)流損失大〔2〕不可能在各種工況下均提供最正確混合比〔3〕對(duì)大氣條件和環(huán)境適應(yīng)性差〔4〕僅提供均質(zhì)混合氣〔5〕油膜流動(dòng)—各缸混合氣分配不均勻5.1汽油機(jī)混合氣的形成2.汽油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

5.1汽油機(jī)混合氣的形成5.1汽油機(jī)混合氣的形成〔2〕進(jìn)氣管內(nèi)噴射〔1〕單點(diǎn)噴射大噴咀位于節(jié)氣門之前的化油器位置,安裝空氣計(jì)量裝置和電子控制噴油裝置,可以克服1～4的缺乏,但5仍存在。〔2〕多點(diǎn)噴射小噴咀安裝于各個(gè)進(jìn)氣歧管之中,可克服1～5的缺乏,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,本錢高。5.1汽油機(jī)混合氣的形成第二節(jié)汽油機(jī)的燃燒過程一、汽油機(jī)的正常燃燒5.2汽油機(jī)的燃燒過程I滯燃期II急燃期III補(bǔ)燃期代表工作粗暴的程度,它與火焰?zhèn)鞑ニ俾视嘘P(guān)。

。

工作粗暴，噪聲

。但

不正常燃燒趨勢(shì)

。氣流運(yùn)動(dòng)

所以,在汽油機(jī)中,火焰?zhèn)鞑ニ俾适且粋€(gè)重要參數(shù),它直接影響不正常燃燒的抑制,從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、效率和使用壽命。5.2汽油機(jī)的燃燒過程燃燒速度－影響因素?氣體的紊流運(yùn)動(dòng)

?混合氣成分?混合氣初始溫度

可燃混合氣密度ρT

5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程爆燃

續(xù)走5.2汽油機(jī)的燃燒過程〔一〕爆燃1爆燃現(xiàn)象：1)發(fā)出金屬振音(敲缸)。2)在輕微爆燃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率略有增加；強(qiáng)烈爆燃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，工作變得不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速下降，發(fā)動(dòng)機(jī)有較大振動(dòng)。3)冷卻系統(tǒng)過熱(冷卻水、潤滑油溫度均上升)。4)氣缸蓋溫度上升。根據(jù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)理想循環(huán)的分析,我們知道。但,那么爆震傾向,限制了的提高。※5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程3.示功圖的比較〔1〕正常燃燒與爆震燃燒的比較5.2汽油機(jī)的燃燒過程汽油機(jī)的爆燃現(xiàn)象就是終端混合氣的自燃現(xiàn)象,它與柴油機(jī)的工作粗暴性,在燃燒本質(zhì)上是一致的,均是可燃混合氣自燃的結(jié)果。但兩者發(fā)生的部位不一致。柴油機(jī)工作粗暴發(fā)生在急燃期的始點(diǎn),

汽油機(jī)的爆燃是發(fā)生在急燃期的終點(diǎn)5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程5.2汽油機(jī)的燃燒過程1.混合氣濃度1)對(duì)的影響〔1〕不同燃料—不同曲線曲線1—加鉛芳香族，抗爆性好，長(zhǎng)。曲線2—加鉛烷族，抗爆性較好，較長(zhǎng)。曲線3—正庚烷，抗爆性差，短?！?〕同一種燃料—一條曲線，三使用因素對(duì)燃燒過程的影響5.2汽油機(jī)的燃燒過程這是不同下的最正確示功圖。1—=0.84；2—=0.65；3—=1.01；4—=1.18?？梢钥闯?，=0.84的示功圖曲線下的面最大。，燃燒劇烈程度爆燃趨勢(shì)。2)

對(duì)示功圖的影響=0.85～0.95

；

，

5.2汽油機(jī)的燃燒過程4〕值的范圍=0.4～0.5—冷起動(dòng)混合氣；=0.85～0.95—功率混合氣；=1.05～1.15—經(jīng)濟(jì)混合氣。5.2汽油機(jī)的燃燒過程3

3

，合適。實(shí)踐證明,當(dāng)

=12

～15

，時(shí),出現(xiàn)在上止點(diǎn)后

=12

～15

時(shí)，p－

圖曲線下的面積最大，有用功最多。5.2汽油機(jī)的燃燒過程3．轉(zhuǎn)速5.2汽油機(jī)的燃燒過程〔四〕負(fù)荷1負(fù)荷節(jié)氣門開度進(jìn)入氣缸的混合氣廢氣的比例相對(duì)每循環(huán)時(shí)間傳熱損失〔必須〕2負(fù)荷缸內(nèi)p，T爆燃趨勢(shì)?！参濉炒髿鉅顩r1P0G經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)力性。但爆燃趨勢(shì)。2T0G經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)力性。易發(fā)生氣阻。爆燃趨勢(shì)。5.2汽油機(jī)的燃燒過程第三節(jié)汽油機(jī)的燃燒室燃燒室設(shè)計(jì)原那么5.3汽油機(jī)的燃燒室5.3汽油機(jī)的燃燒室二、常用典型燃燒室〔一〕L型里卡多〔Ricardo〕公司研制，在老解放車上及某些風(fēng)冷汽油機(jī)上應(yīng)用。5.3汽油機(jī)的燃燒室〔二〕楔型應(yīng)用較多，性能穩(wěn)定。燃燒室側(cè)剖面為楔型。安排激冷區(qū)，防止爆燃。燃燒速度高，但噪聲、振動(dòng)大，工作易粗暴。5.3汽油機(jī)的燃燒室〔三〕倒盆型〔浴盆型〕性能穩(wěn)定，應(yīng)用較多。擠氣面積不能小于30%。5.3汽油機(jī)的燃燒室〔四〕半球型或蓬型1半球型應(yīng)用于高速汽油機(jī)中。流動(dòng)阻力小，面容比小，散熱損失少。激冷區(qū)小，HC排放低。5.3汽油機(jī)的燃燒室2蓬型比半球型高度低。氣流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，高速性能更好。可安排四氣門機(jī)構(gòu)，充氣效率更高。壓縮比、空燃比大，

=7～13，A/F=16～22.5，可實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。5.3汽油機(jī)的燃燒室5.3汽油機(jī)的燃燒室5.3汽油機(jī)的燃燒室5.3汽油機(jī)的燃燒室5.3汽油機(jī)的燃燒室〔三〕里卡多公司的HRCC燃燒室5.3汽油機(jī)的燃燒室〔四〕福特CVH型堤岸型活塞頂，產(chǎn)生壓縮渦流，擠氣面積為16%。切向進(jìn)氣道，產(chǎn)生進(jìn)氣渦流。充氣效率較高。激冷區(qū)小，使HC排放下降。使用90號(hào)汽油時(shí)，壓縮比可達(dá)8.5。功率、扭矩較大。5.3汽油機(jī)的燃燒室5.3汽油機(jī)的燃燒室四、汽油機(jī)的分層燃燒及其燃燒室5.3汽油機(jī)的燃燒室5.3汽油機(jī)的燃燒室4)排氣污染嚴(yán)重。汽油機(jī)排氣中有害成分(CO、HC、NOx)的數(shù)量與混合氣的濃度有密切關(guān)系。一般汽油機(jī)所使用的混合比范圍正是