《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)原理（第5版）》 課件 顏伏伍 第3-5章 燃料與燃燒、汽油機(jī)混合氣的形成與燃燒、柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)原理

2024/10/132

目錄第一章發(fā)動(dòng)機(jī)的性能第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程第三章燃料與燃燒第四章汽油機(jī)混合氣的形成和燃燒第五章柴油機(jī)混合氣的形成和燃燒第六章汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)特性第七章車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓第八章發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染與噪聲控制第九章新型汽車(chē)動(dòng)力裝置第十章發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)第三章燃料與燃燒

在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中，氣缸內(nèi)的工作物質(zhì)是成分和比例不斷變化的混合氣體：空氣、燃料蒸氣及燃料燃燒后的混合物（氣體、固體、燃料液滴等）。

發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料占有重要的地位，它是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的來(lái)源。發(fā)動(dòng)機(jī)的存在與發(fā)展，不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)與性能上的差異，發(fā)動(dòng)機(jī)排放物對(duì)環(huán)境造成的污染等等，都與發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的種類和品質(zhì)有著密切的關(guān)系。第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料并非所有燃料都可以被用作汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料必須滿足以下條件：1）儲(chǔ)量豐富，供應(yīng)充足而且價(jià)格適當(dāng)；2）燃料理化性能適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及車(chē)輛行駛的綜合性能的要求；3）燃料本身對(duì)人體健康影響小，有害排放物及噪聲通過(guò)一定措施能達(dá)到有關(guān)法規(guī)要求；4）能量密度高，能滿足較長(zhǎng)距離行駛的要求，燃料儲(chǔ)運(yùn)、使用及管網(wǎng)設(shè)置安全、方便；5）燃料對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命及可靠性無(wú)不良影響，供給及燃燒裝置不能過(guò)于昂貴。發(fā)動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的燃料是汽油與柴油，它們是石油的煉制品。石油的主要成分是碳、氫兩種元素，含量約占97%-98%，其它還有少量的硫、氧、氮等等。石油產(chǎn)品是以多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔锏男问匠霈F(xiàn)的，分子式為CnHm，通常稱為烴。

利用沸點(diǎn)不同直接進(jìn)行分餾，依次得到石油氣-汽油-煤油-輕、重柴油-渣油原油的蒸餾（Distillation）蒸餾塔瀝青潤(rùn)滑油柴油煤油汽油石油氣原油2024/10/13發(fā)動(dòng)機(jī)原理7C原子數(shù)

沸點(diǎn)

品種

相對(duì)分子質(zhì)量

理化性質(zhì)的變化趨勢(shì)

質(zhì)量

揮發(fā)性

粘度

化學(xué)安定性

自燃性

點(diǎn)燃性

C1-C4

常溫

石油氣

16-58輕

易

小

好

難

易

C4-C12

40-210℃

汽油

95-120C11-C19

180-300℃

煤油

100-180C16-C23

250-360℃

輕、重柴油

180-200C23以上

360℃以上

渣油

220-280重

難

大

差

易

難

第二節(jié)燃料的使用特性汽油、柴油不是單一成分和結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，都是由幾百種有機(jī)物組成的混合物。最初使用的汽油、柴油是原油直餾時(shí)不同分餾段的產(chǎn)物。近代汽油、柴油中，直餾成分已占到很少的比例。為了提高燃料的使用特性，汽油、柴油中都加入了大量的熱裂解、催化裂解和加氫裂解的產(chǎn)物。同時(shí)，還有改善各種性能的添加劑?？梢?jiàn)，近代汽油、柴油是工藝復(fù)雜的高技術(shù)產(chǎn)品。圖3－2燃料蒸餾曲線1－輕柴油；2－煤油；3－車(chē)用汽油；4－航空汽油一、汽油的性能1.辛烷值

在汽油機(jī)燃燒過(guò)程中，由于壓縮比及氣缸內(nèi)氣體溫度的升高，可能出現(xiàn)一種不正常的燃燒現(xiàn)象，稱為爆燃。影響汽油機(jī)爆燃的關(guān)鍵因素之一是燃料的品質(zhì)。辛烷值是用來(lái)表征汽油抗爆性的一項(xiàng)指標(biāo)。汽油的辛烷值越高，抗爆震能力越強(qiáng)。國(guó)產(chǎn)汽油就是用辛烷值來(lái)標(biāo)號(hào)的。為了提高汽油的辛烷值，常使用抗爆添加劑－四乙鉛[Pb(C2H5)4]和溴化乙烷（C2H4Br2）組成的混合物，由于四乙鉛有毒，現(xiàn)已禁止使用2024/10/13發(fā)動(dòng)機(jī)原理10測(cè)量燃料的辛烷值是在專門(mén)的試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行的。測(cè)定時(shí)，用容易爆震的正庚烷C7H16（辛烷值定為0)和抗爆性好的異辛烷C8H18（其辛烷值定為100）的混合液與被測(cè)定的汽油作比較。當(dāng)混合液與被測(cè)汽油在專用的發(fā)動(dòng)機(jī)上的抗爆程度相同時(shí)，則混合液中異辛烷含量的體積百分?jǐn)?shù)就是被測(cè)定汽油的辛烷值。CCCCCCCHHHHHHHHHHHHHHHH異辛烷Iso-OctaneC8H18

Octanenumber100辛烷值＝100正庚烷n-HeptaneC7H16

Octanenumber0辛烷值＝0CCCCCHHHHHHHHH測(cè)量燃料辛烷值的CFR發(fā)動(dòng)機(jī)辛烷值的測(cè)定方法:馬達(dá)法與研究法。馬達(dá)法規(guī)定的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速及進(jìn)氣溫度比研究法高，所以用馬達(dá)法測(cè)定的辛烷值（MON）比研究法辛烷值（RON）低。國(guó)產(chǎn)汽油是以辛烷值（研究法）來(lái)標(biāo)號(hào)的

市面上常見(jiàn)的汽油標(biāo)號(hào)：90、93、97929598北京2012年5月，實(shí)行了新的汽油標(biāo)號(hào)京V標(biāo)準(zhǔn)將硫含量指標(biāo)限值由50mg/kg降低為10mg/kg，將車(chē)用汽油的錳含量指標(biāo)限值由0.006g/L降低為0.002g/L。同時(shí)根據(jù)汽油辛烷值的變化，京V標(biāo)準(zhǔn)汽油牌號(hào)由90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)分別調(diào)整為89號(hào)、92號(hào)、95號(hào)。研究法的數(shù)值比馬達(dá)法要高出8-10單位用下面這個(gè)公式可以換算：

馬達(dá)法辛烷值=研究法辛烷值×0.8+10

美國(guó)認(rèn)為用辛烷值指數(shù)[ONI，即（RON＋MON）／2]來(lái)表征在各種道路行駛（工作情況）時(shí)的抗爆性能，并將汽油按ONI分為85、87、89、91、93、95、97共七個(gè)等級(jí)2.餾程

汽油餾出溫度的范圍稱為餾程。餾程是用來(lái)評(píng)價(jià)汽油蒸發(fā)性的一項(xiàng)指標(biāo)。為了評(píng)價(jià)汽油的揮發(fā)性，常以10％、50％和90％的餾出溫度作為幾個(gè)有代表意義的點(diǎn)。

（1）10％的餾出溫度（≤70℃）汽油餾出10％的溫度標(biāo)志著它的起動(dòng)性。餾出10％的溫度低，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)使用這種燃料時(shí)，容易冷車(chē)起動(dòng)。但是此溫度過(guò)低，就會(huì)使管路輸送中的汽油，受到發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較高部位的加熱而變成蒸氣，在管路中形成“氣阻”，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)斷火，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）50％的餾出溫度（≤120℃）汽油餾出50％的溫度標(biāo)志著它的平均蒸發(fā)性。此溫度高低直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的暖車(chē)時(shí)間、加速性以及工作穩(wěn)定性。此溫度較低，說(shuō)明這種汽油的揮發(fā)性較好，在較低溫度下可以有大量的燃料揮發(fā)而與空氣混合，這樣可以縮短暖車(chē)時(shí)間，而且從較低負(fù)荷向較高負(fù)荷過(guò)渡時(shí)，能夠及時(shí)供應(yīng)所需的混合氣。（3）90％的餾出溫度（≤190℃）汽油餾出90％的溫度標(biāo)志著它的含有難于揮發(fā)的重質(zhì)成分的數(shù)量。此溫度低，燃料中所含的重質(zhì)成分少，進(jìn)入氣缸中能夠完全揮發(fā)，有利于燃燒過(guò)程的進(jìn)行。此溫度過(guò)高，燃料中含有較多的重質(zhì)成分，在氣缸中不易揮發(fā)而附著在氣缸壁上，燃燒容易形成積炭；或者沿著氣缸壁流入油底殼，稀釋機(jī)油，破壞軸承部位的潤(rùn)滑。二、柴油的性能柴油分為輕柴油和重柴油。高速柴油機(jī)中使用輕柴油，中、低速柴油機(jī)中使用重柴油。車(chē)用柴油機(jī)中主要使用輕柴油。

凝點(diǎn)是指柴油失去流動(dòng)性開(kāi)始凝結(jié)的溫度。輕柴油的牌號(hào)按凝點(diǎn)不同分為10號(hào)、0號(hào)、－10號(hào)、－20號(hào)、－35號(hào)、—50號(hào)六級(jí)，其凝點(diǎn)分別不高于10℃、0℃、－10℃、－20℃、－35℃、－50℃。選用柴油時(shí)，應(yīng)按最低環(huán)境溫度高出凝點(diǎn)5℃以上，即－20號(hào)柴油適用于最低環(huán)境溫度為－15℃的場(chǎng)合。對(duì)于車(chē)用輕柴油，影響柴油機(jī)性能的關(guān)鍵性指標(biāo)主要有以下一些：1．十六烷值

十六烷值就是評(píng)定柴油自燃性好壞的一項(xiàng)指標(biāo)。它與發(fā)動(dòng)機(jī)的粗暴性及起動(dòng)性均有密切關(guān)系。對(duì)于自燃性好的燃料，著火延遲期短，在著火延遲期內(nèi)，氣缸中形成的混合氣少，著火后壓力升高速度低，工作柔和，冷起動(dòng)性能亦隨之改善。測(cè)定柴油的十六烷值，采用由十六烷和α甲基萘混合制成的混合液。十六烷容易自燃，規(guī)定它的十六烷值為100，a甲基萘最不容易自燃，其十六烷值定為0。十六烷值CetaneC16H34HCCHHHH.......HCCHHHHCetanenumberCN=100CCCCCCCCCCHHHHHHHCH3CetanenumberCN=0a－甲基萘aMethylnaphtaleneC11H10十六烷α-甲基苯容易自燃最不容易自燃十六烷值為100十六烷值為0待測(cè)柴油所配置混合液自燃性十六烷的體積百分比十六烷值┼測(cè)量燃料十六烷值的CFR發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)被測(cè)定柴油的自燃性與所配制的混合液的自燃性相同時(shí)，則混合液中十六烷的體積百分?jǐn)?shù)就定為該種柴油的十六烷值。國(guó)產(chǎn)柴油的十六烷值規(guī)定在40-50之間2024/10/13發(fā)動(dòng)機(jī)原理192、餾程表示柴油的蒸發(fā)性，用燃油餾出某一百分比的溫度范圍來(lái)表示，與燃燒完善程度及起動(dòng)性能有密切關(guān)系燃料餾出50%的溫度（≤300℃）此溫度低，說(shuō)明這種燃料輕餾分多、蒸發(fā)快，有利于混合氣形成。90%和95%餾出溫度（≤355℃，≤365℃）標(biāo)志柴油中所含難于蒸發(fā)的重餾分的數(shù)量。如果重餾分過(guò)多，在高速柴油機(jī)中來(lái)不及蒸發(fā)和形成均勻混合氣，燃燒不容易及時(shí)和完全。

車(chē)用高速柴油機(jī)使用輕餾分柴油，但餾分太輕也不好，因?yàn)檩p質(zhì)燃料容易蒸發(fā)，在著火前形成大量油氣混合氣，一旦著火壓力猛增，將使柴油機(jī)工作粗暴。

3、粘度是燃料流動(dòng)性的尺度，是表示燃料內(nèi)部摩擦力的物理特性。影響燃料噴射霧化的質(zhì)量。

當(dāng)其它條件相同時(shí)，粘度越大，霧化后油滴的平均直徑也越大．使燃油和空氣混合不均勻，燃燒不及時(shí)或不完全，燃油消耗率增加，排氣帶煙。粘度霧化油滴平均直徑燃燒不及時(shí)或不完全燃油消耗率增加，排氣帶煙噴油泵柱塞、噴油器的噴針都是靠燃油潤(rùn)滑，所以柴油應(yīng)具有一定的粘度。一般輕柴油的運(yùn)動(dòng)粘度在20℃時(shí)為（2.5～8）×10-6m2/s。2024/10/13發(fā)動(dòng)機(jī)原理21

三、汽油、柴油性能差異對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響

混合氣形成上的差異著火上的差異燃燒上的差異汽油機(jī)汽油揮發(fā)性強(qiáng)，能在較低溫度下以較充裕的時(shí)間在氣缸外部進(jìn)氣管中形成均勻的混合氣，控制混合氣的數(shù)量便能調(diào)節(jié)汽油機(jī)的功率，是量調(diào)節(jié)

汽油自燃溫度較高，適宜外源點(diǎn)火

防止自燃，促使其有規(guī)律的燃燒，混合氣均勻，著火后，以火焰?zhèn)鞑サ姆绞较蚓鶆虻幕旌蠚庹归_(kāi)

柴油機(jī)柴油蒸發(fā)性差，但粘性好，適宜用油泵油嘴向氣缸內(nèi)部噴油，靠調(diào)節(jié)供油量來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)荷，吸入的空氣量基本不變，是質(zhì)調(diào)節(jié)

柴油化學(xué)安定性差，易自燃，采用壓燃的方式

柴油噴射及與空氣的混合，既短暫又不均勻，常有隨噴隨燒的現(xiàn)象，燃燒時(shí)間延長(zhǎng)

2024/10/13發(fā)動(dòng)機(jī)原理22

歸納（汽油、柴油性能差異對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響）

混合氣形成上的差異

著火上的差異

燃燒上的差異汽油機(jī)1、外部形成2、均勻混合氣3、過(guò)量空氣系數(shù)比較小4、量調(diào)節(jié)（負(fù)荷）1、外源點(diǎn)火2、單火源發(fā)火1、以火焰?zhèn)鞑シ绞綖橹?、接近等容燃燒柴油機(jī)1、內(nèi)部形成2、非均勻混合氣3、過(guò)量空氣系數(shù)比較大4、質(zhì)調(diào)節(jié)（負(fù)荷）1、自行著火2、多火源著火1、以擴(kuò)散燃燒方式為主2、接近先等容后等壓燃燒2024/10/13發(fā)動(dòng)機(jī)原理23第三節(jié)

燃燒熱化學(xué)

內(nèi)燃機(jī)的燃燒過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，為了給車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)及調(diào)試提供依據(jù)，需要進(jìn)行燃燒熱化學(xué)的分析。燃料的燃燒，本質(zhì)上是燃料中的碳、氫元素與空氣中的氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)的放熱過(guò)程。對(duì)于已知的燃料，各元素的含量易于測(cè)得，而空氣中氧和氮的比例又是固定的，因此，按照完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)式，可以求出燃料燃燒的基本關(guān)系。一、燃料完全燃燒所需的理論空氣量組成發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的主要元素是碳（C）、氫（H）、氧（O），其它元素含量很少，計(jì)算時(shí)可略去不計(jì)。設(shè)1kg燃料中各元素的質(zhì)量組成為：gC+gH+gO=1式中：gC、gH、gO分別為1kg燃料的C、H、O的質(zhì)量?？諝庵械闹饕厥茄酰∣）和氮（N）。按體積計(jì)（即按物質(zhì)的量計(jì)），O2約占21％，N2約占79％；按質(zhì)量計(jì)，O2約占23％，N2約占77％。燃油中的C、H完全燃燒，其化學(xué)反應(yīng)方程式分別是：

按照化學(xué)反應(yīng)的當(dāng)量關(guān)系，可求出1kg燃料完全燃燒所需的理論空氣量標(biāo)準(zhǔn)狀況下以體積表示的理論空氣量為：可得：汽油的理論空氣量為14.8（kg/kg），柴油的理論空氣量為14.5(kg/kg)。二、過(guò)量空氣系數(shù)φa發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，燃燒1kg燃料實(shí)際提供的空氣量L與理論上所需空氣量L0之比，稱為過(guò)量空氣系數(shù)Φa。φa是發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的一個(gè)重要參數(shù)。過(guò)量空氣系數(shù)φa值的大小與發(fā)動(dòng)機(jī)類型、混合氣形成的方法、燃料的種類、工況（負(fù)荷與轉(zhuǎn)速）、功率調(diào)節(jié)的方法等因素有關(guān)。對(duì)于進(jìn)氣道噴射的汽油機(jī)，由于燃燒時(shí)用的是預(yù)先混合好的均勻混合氣，過(guò)量空氣系數(shù)只在狹小的范圍內(nèi)變化（φa＝0.8～1.2）。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，φa略有變化。對(duì)于柴油機(jī)，其負(fù)荷是靠質(zhì)調(diào)節(jié)的（即混合氣濃度調(diào)節(jié)），φa的變化范圍很大。由于混合氣形成不均勻，所以φa總是大于1的。一般車(chē)用高速柴油機(jī)，φa＝1.2～1.6；增壓柴油機(jī)，φa＝1.8～2.2。

圖3－3Φa隨負(fù)荷的變化關(guān)系除了用φa表示混合氣的濃度以外，也可用燃燒時(shí)空氣量與燃料量的比例，即空燃比α來(lái)表示的：對(duì)于汽油，理論上完全燃燒時(shí)（φa＝1）的空燃比α=14.8。對(duì)于柴油機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，進(jìn)入缸內(nèi)的空氣量基本保持不變，空燃比的大小取決于供油量的多少（質(zhì)調(diào)節(jié)）。當(dāng)φa

=1，即按理論空氣量燃燒時(shí)，該空燃比稱為理論空燃比。汽油和柴油的理論空燃比分別為14.8和14.5?；旌蠚獾目杖急却笥诶碚摽杖急葧r(shí)為稀混合氣，小于理論空燃比時(shí)為濃混合氣。三、φa>1時(shí)完全燃燒產(chǎn)物的數(shù)量考慮內(nèi)燃機(jī)燃燒過(guò)程的復(fù)雜性，為保證燃油的充分燃燒，提高燃燒的熱效率，一般情況，供給氣缸的空氣量總是大于理論空氣量，因此，過(guò)量空氣系數(shù)φa＞1。

1.燃燒前混合氣的數(shù)量對(duì)于汽油機(jī)，燃燒前新鮮混合氣由空氣和燃料蒸氣組成，若燃料相對(duì)分子質(zhì)量為MrT,則1kg燃料形成的混合氣量（kmol/kg燃料）是：對(duì)于柴油機(jī)是在壓縮終點(diǎn)向氣缸內(nèi)噴人液體狀態(tài)的燃料，體積不及空氣體積的1/10000，可忽略不計(jì)，認(rèn)為燃燒前的工質(zhì)是空氣M(kmol/kg燃料)2.燃燒后燃燒產(chǎn)物的數(shù)量在φa＞1的情況下，完全燃燒的產(chǎn)物是由CO2、H2O、剩余的O2及未參與反應(yīng)的N2組成，即根據(jù)前面的化學(xué)反應(yīng)方程式，很方便地求出M2（kmol/kg燃料）四、燃燒熱值與混合氣熱值

1.燃燒熱值燃料的熱值指1kg燃料完全燃燒所放出的熱量。汽油的燃料低熱值為44000kJ/kg，輕柴油的燃料低熱值為42500kJ/kg。（指未計(jì)入水的汽化潛熱

）2.混合氣熱值當(dāng)氣缸工作容積和進(jìn)氣條件一定時(shí)，每循環(huán)加給工質(zhì)的熱量取決于單位體積可燃混合氣的熱值，而不是決定于燃料的熱值。可燃混合氣的熱值以kJ/kmol或kJ/m3（標(biāo)準(zhǔn)）計(jì)。1kg燃料形成可燃混合氣的數(shù)量為M1，它所產(chǎn)生的熱量是燃料的低熱值hu。因此，單位數(shù)量可燃混合氣的熱值（kJ/kmol）是M1隨過(guò)量空氣系數(shù)φa而變化，當(dāng)φa＝1時(shí)，燃料與空氣所形成的可燃混合氣熱值稱為理論混合氣熱值。汽油在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的理論混合氣熱值為3750kJ/m3，輕柴油在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的理論混合氣熱值也為3750kJ/m3

第四節(jié)燃燒的基本知識(shí)燃燒過(guò)程的完善程度很大程度上決定于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能的優(yōu)劣。汽油與柴油都屬于多種碳?xì)浠衔铮N）的混合物，由于它們的相對(duì)分子質(zhì)量與分子結(jié)構(gòu)不一樣，在物理化學(xué)性質(zhì)上有差異，因而，在發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣形成、著火與燃燒等方面引起許多質(zhì)的不同。一、燃燒現(xiàn)象燃燒是一種放熱的氧化反應(yīng)，一個(gè)完整的燃燒過(guò)程包括著火和燃燒兩部分。所謂著火，是指可燃混合氣在一定的壓力、溫度、濃度的條件下，氧化反應(yīng)自動(dòng)地加速，并產(chǎn)生溫升，以致引起火焰出現(xiàn)的現(xiàn)象。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的著火過(guò)程的解釋，目前有兩種理論：熱著火理論和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論。所謂燃燒，是指可燃混合氣中的燃料與空氣中的氧化劑進(jìn)行劇烈放熱的氧化反應(yīng)過(guò)程。燃燒實(shí)際上是火焰?zhèn)鞑?、擴(kuò)散的混合過(guò)程，這一過(guò)程中往往伴有復(fù)雜的傳熱、流動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象。熱著火理論熱著火理論認(rèn)為，燃料燃燒的原因在于熱量的積累。因此，具有適當(dāng)溫度、壓力的可燃混合氣，在沒(méi)有外部能量引入的情況下，依靠混合氣自身的反應(yīng)自動(dòng)加速，就能自發(fā)地引起火焰的過(guò)程。這也就是我們?cè)诓裼蜋C(jī)壓縮燃燒過(guò)程中的自燃現(xiàn)象。熱著火理論從簡(jiǎn)單化合物反應(yīng)中兩個(gè)活性分子相互碰撞的機(jī)理出發(fā)，導(dǎo)出反應(yīng)放出熱量的速度與溫度成指數(shù)關(guān)系，而系統(tǒng)向環(huán)境散熱的速度與溫度是一個(gè)線性關(guān)系。在著火過(guò)程中，只有當(dāng)放熱速率dq1/dt≥散熱速率dq2/dt的時(shí)候，有了熱量積累，才可能著火。如圖3－4所示，存在下列三種可能性：1）dq1/dt＞dq2/dt時(shí)，必然著火，如圖中散熱速率線①明顯低于dq1/dt。2）dq1/dt與dq2/dt相切時(shí)，存在臨界著火條件，TC稱為臨界溫度，見(jiàn)圖中散熱速率線②。3）dq1/dt＜dq2/dt時(shí)，不可能著火，見(jiàn)圖中散熱速率線③。因此，著火的臨界條件應(yīng)當(dāng)是，反應(yīng)放熱曲線與散熱曲線相切。反之，如果達(dá)不到這一條件，便不能著火。影響燃料著火的因素有：1）著火溫度著火溫度不僅與可燃混合氣的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，而且與環(huán)境溫度、壓力、容器形狀及散熱情況等有關(guān)。即使同一種燃料，因條件不同，著火溫度也可能不同。

2）臨界壓力和溫度如圖3-5所示，臨界壓力和溫度明顯地影響到著火區(qū)域。在低壓時(shí)，要求很高的著火溫度，反之也是一樣。

3）可燃混合物的濃度如圖3-6所示，存在著一個(gè)有關(guān)可燃混合物著火的百分比濃度上限（富油極限）與下限（貧油極限）。隨著溫度、壓力升高，著火的濃度界限有所加寬；但溫度、壓力上升得再高，著火界限的加寬也是很有限的。另一方面，當(dāng)溫度、壓力過(guò)低（低于臨界值），則無(wú)論在什么濃度下均不能著火。2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論熱著火理論是建立在分子碰撞理論基礎(chǔ)上的，并不能解釋所有著火現(xiàn)象。試驗(yàn)表明烴燃料的著火區(qū)域在低溫、低壓區(qū)，表現(xiàn)出與高溫完全不同的著火規(guī)律性。鏈?zhǔn)街鹄碚撜J(rèn)為，高溫并不是引起著火的唯一原因，只要以某種方式（如輻射、電離）激發(fā)出活性中心，然后通過(guò)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，就能引起著火。由于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)燃料，大部分都是由單烴組成的混合物，因此，首先，對(duì)烴的氧化反應(yīng)來(lái)加以了解。烴的氧化反應(yīng)，可以寫(xiě)成烴的氧化反應(yīng)進(jìn)行的非?？?，根據(jù)鏈鎖反應(yīng)的機(jī)理，它可以分為鏈引發(fā)、鏈傳播及鏈中斷等三個(gè)階段。所謂鏈引發(fā)，就是反應(yīng)物分子受到某種因素激發(fā)（如受熱裂解、受光輻射），分解成為自由原子或自由基，這種自由原子或自由基（如H、O、OH等等）具有很強(qiáng)的反應(yīng)能力，成為反應(yīng)中的活性中心，使新的化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行。所謂鏈傳播，就是指已生成的自由原子或自由基繼續(xù)與反應(yīng)物作用，一方面將反應(yīng)推進(jìn)一步，另一方面同時(shí)生成新的自由原子或自由基。

1）如果在每一步中間反應(yīng)中，都是由一個(gè)活性中心與反應(yīng)物作用產(chǎn)生一個(gè)新的活性中心，整個(gè)反應(yīng)以恒定速度進(jìn)行，這樣的反應(yīng)稱為直鏈反應(yīng)。

2）如果由一個(gè)活性中心引起的反應(yīng)，同時(shí)生成兩個(gè)以上的活性中心，這時(shí)，鏈就發(fā)生了分支，反應(yīng)速度將急劇地增長(zhǎng)，這種反應(yīng)稱為支鏈反應(yīng)。不少烴的氧化反應(yīng)是先通過(guò)直鏈反應(yīng)，生成一個(gè)新的活性中心和某種過(guò)氧化物或高級(jí)醛的中間產(chǎn)物，然后再由過(guò)氧化物或高級(jí)醛引起新的支鏈反應(yīng)。所謂鏈中斷，就是指在鏈鎖反應(yīng)中，可能由于具有很大反應(yīng)能力的自由原子或自由基與容器壁面或惰性氣體分子碰撞，使反應(yīng)能力減小，不再引致反應(yīng)。每一次鏈的中斷都會(huì)引起總體反應(yīng)速度減慢，以及減少反應(yīng)繼續(xù)發(fā)展的可能性，在某些不利的場(chǎng)合下還可以使反應(yīng)完全停止。2024/10/13發(fā)動(dòng)機(jī)原理41例如：氫的燃燒化學(xué)方程：2H2+O2→2H2O實(shí)際過(guò)程是：鏈引發(fā)：H2→2H鏈傳播(鏈爆炸)：H+O2→OH+O

O+H2→OH+H2OH+H2→2H2O+2H鏈中斷：H+H+M→H2+M（M是惰性氣體分子）H+OH+M→H2O+MH+O+M→OH+M混合氣的著火往往不是單一機(jī)理進(jìn)行，二者機(jī)理同時(shí)存在相互促進(jìn)。一般說(shuō)，在高溫下以熱爆炸為主，在低溫下以鏈爆炸為主。大量的試驗(yàn)研究表明，烴類燃料的氧化反應(yīng)過(guò)程中，存在著高溫和低溫條件下的不同的著火規(guī)律，如圖3－7所示。（1）低溫多階段著火這種在低溫下特殊的著火規(guī)律，實(shí)際上就是退化支鏈反應(yīng)引起的一種現(xiàn)象，通常稱為“著火半島”。通過(guò)光譜分析發(fā)現(xiàn)，烴燃料低溫下著火需經(jīng)歷三個(gè)階段：冷焰誘導(dǎo)階段（τ1）、冷焰（τ2）、藍(lán)焰（τ3）（圖3－8）。圖3－8烴燃料的低溫多階段著火過(guò)程

（2）高溫單階段著火在較高溫度下，著火過(guò)程不經(jīng)過(guò)冷焰而直接進(jìn)入藍(lán)焰——熱焰階段。由于這兩個(gè)階段很短，也很難區(qū)分，所以統(tǒng)稱為高溫單階段著火。柴油機(jī)的壓縮著火和汽油機(jī)的爆燃具有低溫多階段著火的特點(diǎn)；而汽油機(jī)的火花點(diǎn)燃和柴油機(jī)著火后噴入氣缸內(nèi)的燃料著火具有高溫單階段著火的特性。

應(yīng)該指出的是，內(nèi)燃機(jī)的著火過(guò)程是非常復(fù)雜的，有的資料上提出“鏈?zhǔn)綗崃χ稹钡恼f(shuō)法，即開(kāi)始是鏈反應(yīng)，當(dāng)熱量積累到一定程度后，按熱著火過(guò)程進(jìn)行。二、在預(yù)混氣體中的火花點(diǎn)燃與火焰?zhèn)鞑テ蜋C(jī)中的可燃混合氣，在著火前經(jīng)過(guò)化油器（或進(jìn)氣道汽油噴射霧化）、進(jìn)氣管、缸內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)等環(huán)節(jié)，燃料蒸氣和空氣的濃度已達(dá)到十分均勻的程度，成為以一定比例預(yù)先混合好的預(yù)混氣體。它的點(diǎn)燃，是利用電火花在可燃混合氣中產(chǎn)生火焰核心并因而引起火焰?zhèn)鞑サ倪^(guò)程?；鹧?zhèn)鞑ニ俣鹊拇笮∪Q于預(yù)混合氣體的物理化學(xué)性質(zhì)、熱力狀態(tài)以及氣體的流動(dòng)狀況。1.火花點(diǎn)燃火花點(diǎn)燃過(guò)程是一極短的瞬間過(guò)程。在火花點(diǎn)火以后，靠火花提供的能量，不僅使局部混合氣溫度進(jìn)一步升高，而且引起了火花附近的混合氣電離，形成活性中心，出現(xiàn)了明顯發(fā)熱、發(fā)光的小區(qū)域，這就是火焰核。正因?yàn)榛鹧婧说男纬?，是局部混合氣吸收電火花能量后，?jīng)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的累積所致，所以這部分混合氣的組成和吸收火花能量情況的不同，以及氣流擾動(dòng)對(duì)火焰核的干擾，使火焰核形成所用的時(shí)間不同。造成在實(shí)際汽油機(jī)的同一氣缸中，連續(xù)諸循環(huán)的情況不可能完全一致，因而產(chǎn)生了燃燒的循環(huán)變動(dòng)。這種燃燒不穩(wěn)定的情況，在汽油機(jī)低負(fù)荷及在稀薄混合氣中尤為突出。2.火焰?zhèn)鞑セ鸹c(diǎn)燃過(guò)程中形成的火焰核，順序點(diǎn)燃周?chē)幕旌蠚?，火焰范圍逐漸擴(kuò)大，并伴隨著熱量的釋放，稱為燃燒現(xiàn)象的火焰?zhèn)鞑ァ８鶕?jù)氣體流動(dòng)的狀況，火焰?zhèn)鞑シ绞娇煞譃閷恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ヅc湍流火焰?zhèn)鞑ァ?）層流火焰?zhèn)鞑ピ陬A(yù)燃?xì)怏w靜止或流速很低的狀態(tài)下，用電火花點(diǎn)燃混合氣而局部著火后，火焰就會(huì)向四周傳播開(kāi)來(lái)，形成一個(gè)球狀的火焰面，稱為火焰前鋒面。δp--預(yù)熱區(qū)δc--化學(xué)反應(yīng)區(qū)

火焰面溫度與濃度的變化，在火焰面內(nèi)出現(xiàn)了一定的溫度梯度與濃度梯度，造成火焰在空間的移動(dòng)。圖3-10放大的火焰前鋒面的構(gòu)造層流火焰?zhèn)鞑ニ俣葀L

很低，受到預(yù)混氣體理化性質(zhì)的影響，其中，φa影響很大。試驗(yàn)表明（圖3-11），在過(guò)量空氣系數(shù)φa＝0.8～0.9時(shí)，反應(yīng)溫度最高，vL最大；如果φa＝1，vL下降10﹪；φa＝1.1，vL下降15﹪；當(dāng)混合氣成分過(guò)稀或過(guò)濃，則反應(yīng)溫度均過(guò)低，不能維持火焰?zhèn)鞑?。圖3-11φa對(duì)vL的影響

2）湍流火焰?zhèn)鞑恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣群艿?，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的要求。由于氣流的湍流運(yùn)動(dòng)可以大大加速火焰?zhèn)鞑ニ俣?，因此，?shí)際汽油機(jī)中的火焰?zhèn)鞑ナ且酝牧骰鹧娣绞竭M(jìn)行的，此時(shí)vT＝20～70m/s。

所謂湍流，是粘性氣流由于壁面邊界的阻礙作用，或者外部擾動(dòng)，在傳播過(guò)程中進(jìn)行的無(wú)規(guī)則的脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)。湍流的變化在空間上與時(shí)間上呈現(xiàn)出無(wú)秩序性，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是微元?dú)怏w變化的隨機(jī)性，二是整體上表現(xiàn)出符合力學(xué)規(guī)律的確定性。

湍流運(yùn)動(dòng)的變化常用以下參數(shù)決定：（1）湍流尺度它可分為宏觀湍流與微觀湍流兩種，湍流的力學(xué)性質(zhì)主要由宏觀湍流決定，湍流在粘性的影響下能量轉(zhuǎn)化為熱而消失則由微觀湍流決定。（2）湍流強(qiáng)度它對(duì)湍流火焰?zhèn)鞑ニ俣扔绊懞艽?，與湍流的能量有關(guān)，常用雷諾數(shù)（脈動(dòng)速度的均方根）來(lái)表示。湍流運(yùn)動(dòng)能強(qiáng)化燃燒，加快火焰?zhèn)鞑?。原因如下?）宏觀湍流使層流火焰前鋒變得彎曲，產(chǎn)生皺折，從而增大了燃燒的表面積。

2）微觀湍流加強(qiáng)了火焰的傳熱與傳質(zhì)，在通過(guò)預(yù)熱區(qū)與反應(yīng)區(qū)的熱量及活性分子增多的情況下，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌臁?）雷諾數(shù)Re的增大，使湍流強(qiáng)度提高。當(dāng)Re＜2300時(shí)，火焰?zhèn)鞑ト詾閷恿骰鹧鎮(zhèn)鞑バ问?，火焰前鋒面薄且圓滑，速度vL較低。當(dāng)Re＝2300～6000時(shí)，變?yōu)橥牧骰鹧?，其前鋒面變厚且出現(xiàn)皺折，vT較vL有明顯增長(zhǎng)。在Re＞6000后，轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)湍流火焰，湍流強(qiáng)度得到很大提高，前鋒火焰表面皺折破裂，已燃與未燃?xì)怏w迅速混合，燃燒放熱率提高。圖3-12Re對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?/p>

混合氣的湍流程度的提高，能有效地改善汽油機(jī)的燃燒過(guò)程。三、噴射燃料的霧化與擴(kuò)散燃燒柴油的燃燒要經(jīng)歷高壓噴射、霧化、混合、壓縮著火以及擴(kuò)散燃燒幾個(gè)階段，噴霧狀態(tài)的好壞對(duì)燃燒過(guò)程有重要的影響。1.噴射燃料的霧化由于柴油的蒸發(fā)性能比汽油差，因此，只能采用噴射與霧化的方法，將燃料在與空氣混合前先粉碎成許多細(xì)小油滴（這些霧狀油滴的集合體通常稱為噴霧），以擴(kuò)大燃料蒸發(fā)的表面積。燃油霧化質(zhì)量主要受到油束射程（也稱貫穿距離），噴霧錐角和液滴平均直徑等的影響。油束要有足夠的貫穿力，穿透火焰到達(dá)周?chē)目諝鈪^(qū)。貫穿率是常用參數(shù)之一。貫穿率是指油束的貫穿距離與噴孔至燃燒室壁面的距離的比值。對(duì)直噴式柴油機(jī)，貫穿率一般小于1，以避免燃油噴到壁面上；在強(qiáng)渦流時(shí)，貫穿率大于等于1，以確保噴射的油束能到達(dá)壁面附近。近年來(lái)出現(xiàn)的撞擊噴霧，貫穿率要大于1。噴霧錐角過(guò)大，油束射程會(huì)減??；而過(guò)小，霧化程度又會(huì)變差。液滴平均直徑越小，油粒與周?chē)諝饣旌铣潭仍胶?，可以加速燃料的吸熱和氣化，為燃燒過(guò)程的組織提供良好的前提條件。2.油滴的蒸發(fā)與燃燒1）單個(gè)油滴的蒸發(fā)與燃燒燃燒室內(nèi)的一顆靜止的油滴，在高溫高壓介質(zhì)作用下，經(jīng)歷如圖3—13所示的蒸發(fā)與燃燒過(guò)程。單個(gè)油滴受到周?chē)邷馗邏嚎諝獾募訜幔偷伪砻姹徽舭l(fā)氣化，與空氣混合形成可燃混合氣。單個(gè)油滴的蒸發(fā)與燃燒模型r0-油滴半徑rf-火焰半徑T0-油滴表面溫度Tf-火焰溫度

T-空氣溫度Co-氧含量CFI-油蒸汽含量τ-到油滴中心的距離著火首先在混合氣濃度適宜的位置發(fā)生，并在油滴周?chē)纬梢粚忧驙畹娜紵齾^(qū)，即火焰鋒面。此后，燃油蒸氣不斷自油滴表面向外擴(kuò)散，火焰面外的氧氣不斷從四周向火焰面擴(kuò)散，在火焰面上進(jìn)行混合燃燒，使燃油濃度Cf1和氧氣濃度Co均變?yōu)榱?，而溫度達(dá)到最高。高溫燃燒產(chǎn)物和熱量向火焰面兩側(cè)擴(kuò)散，油滴受到火焰面?zhèn)鱽?lái)的熱量，加速進(jìn)行蒸發(fā)汽化。因此，油滴的擴(kuò)散燃燒速度，完全取決于燃油蒸氣和空氣向火焰面的擴(kuò)散速度。

由于油滴和油蒸發(fā)區(qū)將火焰面形成的高溫氣體包圍起來(lái)，形成了高溫缺氧區(qū)域，易生成炭煙。2）油束及油滴群的蒸發(fā)與燃燒實(shí)際的噴霧燃燒要比理想的單個(gè)油滴在無(wú)限氧空間中的蒸發(fā)與燃燒過(guò)程復(fù)雜得多。噴霧中的大小不等的油滴間相互存在著干擾，燃料的擴(kuò)散燃燒就成了油滴群的復(fù)雜燃燒現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)研究表明，當(dāng)油滴粒徑在10μm以下時(shí)，油滴在著火前均已完全蒸發(fā)，著火后可以觀察到的火焰面呈藍(lán)色的連續(xù)拋物面形狀，這同前述的預(yù)混合氣的火焰?zhèn)鞑ゾ哂邢嗤娜紵绞?。?dāng)油滴粒徑為20~40μm時(shí)，在連續(xù)的藍(lán)色火焰中可以看到白色與黃色的亮點(diǎn)，這表明每個(gè)油滴處獨(dú)立的擴(kuò)散燃燒和各油滴間的預(yù)混合燃燒同時(shí)存在。當(dāng)油滴粒徑在40μm以上時(shí)，火焰面已不連續(xù)了，各油滴獨(dú)立燃燒，以單油滴擴(kuò)散燃燒為主。實(shí)際的噴霧燃燒，是上述燃燒形式同時(shí)存在并且相互影響的。油滴群的著火與在整個(gè)燃燒室內(nèi)油氣的宏觀空燃比例無(wú)關(guān)，因?yàn)橛偷稳涸诳臻g分布，形成了許許多多具有著火與燃燒條件的單個(gè)油滴，只要在油滴周?chē)嬖谥m合燃燒的空燃比區(qū)域，就能在一點(diǎn)或多點(diǎn)同時(shí)著火。它的穩(wěn)定燃燒范圍比預(yù)混合氣要廣泛得多。四、均質(zhì)充量壓縮著火燃燒在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中，除了傳統(tǒng)的火花點(diǎn)燃式（SI）燃燒和壓燃式（CI）燃燒外，還有第3種燃燒方式，即均質(zhì)充量壓縮著火(HomogeneousChargeCompressionIgnition,HCCI)燃燒。在傳統(tǒng)的SI和CI燃燒方式里，都存在著溫度分布和燃燒過(guò)程不均勻的特點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率和低排放都是困難的。HCCI燃燒方式能降低氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）排放，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)較高的熱效率。均質(zhì)充量壓縮著火(HCCI)燃燒是一種全新的內(nèi)燃機(jī)燃燒概念，其基本特性是均質(zhì)混合氣的壓縮著火和低溫燃燒。HCCI方式綜合了傳統(tǒng)汽油機(jī)（均質(zhì)充量火花點(diǎn)燃）和柴油機(jī)（非均質(zhì)充量壓縮著火）燃燒方式的優(yōu)點(diǎn)：類似于傳統(tǒng)汽油機(jī)，使用均質(zhì)混合氣，因而避免了柴油機(jī)中濃的擴(kuò)散火焰，極大地降低了顆粒物排放；類似于柴油機(jī)，使用壓燃著火，缸內(nèi)均質(zhì)混合氣自燃，避免了汽油機(jī)中點(diǎn)火后產(chǎn)生的高溫火焰，降低了氮氧化物的排放。1.HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)

（1）超低的NOx和PM排放。

HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷工況下的NOx排放相對(duì)于傳統(tǒng)柴油（汽油）機(jī)可降低95%～98%。由于炭粒形成被抑制，PM排放非常低。（2）熱效率高。HCCI采用稀薄混合氣燃燒，在中、低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)幾乎實(shí)現(xiàn)了等容燃燒，接近理想Otto循環(huán)，具有很高的放熱效率，此外，HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)沒(méi)有局部高溫區(qū)，熱輻射損失減少，因此，HCCI部分負(fù)荷運(yùn)行具有比直噴柴油機(jī)更高的熱效率。（3）HCCI燃燒過(guò)程主要受燃燒化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制。其著火與燃料特性和缸內(nèi)熱氛圍條件密切相關(guān)。（4）HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行范圍較窄。其燃燒受到失火（混合氣過(guò)?。┖捅迹ɑ旌蠚膺^(guò)濃）的限制，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行范圍變窄。對(duì)于高十六烷值燃料，在高負(fù)荷工況下（混合氣濃度大）易發(fā)生爆燃。對(duì)于高辛烷值的燃料，由于HCCI燃燒為稀薄燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)在小負(fù)荷工況下容易失火。（5）HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)HC、CO排放偏高。導(dǎo)致這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因之一是由于HCCI燃燒通常采用較稀的混合氣和較強(qiáng)的EGR，缸內(nèi)燃燒溫度較低；此外，在混合氣形成過(guò)程中，一部分燃料會(huì)進(jìn)入燃燒室縫隙中，最終導(dǎo)致HC和CO排放增加。可以通過(guò)催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)行后處理加以解決。2.HCCI的燃燒特點(diǎn)HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程是一種受化學(xué)動(dòng)力學(xué)控制的自燃過(guò)程，其特點(diǎn)是：

（1）采用均質(zhì)混合氣?？諝夂腿加驮谶M(jìn)氣/或壓縮過(guò)程進(jìn)行預(yù)混合，在著火之前形成均質(zhì)的空氣/燃油混合氣。

（2）采用壓縮點(diǎn)燃。在壓縮沖程中，混合氣溫度升高，達(dá)到自燃溫度而自燃，不需要任何點(diǎn)火系統(tǒng)。

（3）具有獨(dú)特的兩階段放熱特點(diǎn)。第一階段放熱是低溫化學(xué)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，此時(shí)是冷焰、藍(lán)焰。在第一階段放熱與主放熱階段之間有一個(gè)很短的時(shí)間延遲。第二階段燃燒是多點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的，一旦開(kāi)始著火，燃燒迅速且比較均勻，既沒(méi)有局部高溫區(qū)，也沒(méi)有明顯的火焰?zhèn)鞑?，因而NOx和炭粒的形成能夠被有效抑制。兩階段放熱現(xiàn)象的出現(xiàn)與燃料的辛烷值或十六烷值有關(guān)，使用低辛烷值或高十六烷值燃料很容易觀察到兩階段放熱過(guò)程。

（4）火焰?zhèn)鞑ゲ幻黠@。點(diǎn)燃式汽油機(jī)和壓燃式柴油機(jī)的燃燒都是擴(kuò)散燃燒過(guò)程，具有明顯的火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程，其中點(diǎn)燃式汽油機(jī)主要是利用熱擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)火焰?zhèn)鞑?，壓燃式柴油機(jī)的主要燃燒是依靠燃油蒸氣和氧氣的擴(kuò)散產(chǎn)生熱化學(xué)反應(yīng)。HCCI燃燒是多點(diǎn)同時(shí)著火，沒(méi)有明顯的火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程。（5）燃燒始點(diǎn)和燃燒速率難以控制。HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒始點(diǎn)是由均質(zhì)混合氣的自燃著火特性控制，其混合氣的自燃受混合氣化學(xué)特性和燃燒室內(nèi)時(shí)間-溫度歷程的影響，燃燒始點(diǎn)難以控制。又由于HCCI燃燒是缸內(nèi)均質(zhì)混合氣多點(diǎn)同時(shí)著火，燃燒速率難以控制。

（6）燃燒循環(huán)變動(dòng)小。由于HCCI燃燒著火始點(diǎn)與氣缸內(nèi)氣流狀況關(guān)系較少，且燃燒速率較快，每個(gè)循環(huán)燃燒的持續(xù)時(shí)間差距不大，有利于減少燃燒循環(huán)變動(dòng)。3.HCCI燃燒始點(diǎn)和燃燒速率的控制HCCI的燃燒始點(diǎn)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和排放都有十分重要的影響。燃燒始點(diǎn)控制，也就是放熱始點(diǎn)（SOHR）受各種發(fā)動(dòng)機(jī)性能和工況條件，諸如空氣/燃油比、進(jìn)氣溫度、壓縮比、殘余廢氣量和冷卻液溫度的影響。如果采用EGR，還受EGR的影響?？刂迫紵键c(diǎn)常用的方法有：可變壓縮比、可變氣門(mén)定時(shí)、雙重燃油操作等。改變氣門(mén)定時(shí)，特別是改變排氣門(mén)定時(shí)，可以改變殘余廢氣量和氣缸溫度，進(jìn)而調(diào)節(jié)燃燒始點(diǎn)。所謂雙重燃油操作，就是通過(guò)改變所用的兩種燃油的比例來(lái)調(diào)節(jié)燃燒始點(diǎn)：例如調(diào)節(jié)辛烷值。又如采用天然氣作為主要燃料，同時(shí)利用氫加濃天然氣以控制燃燒定時(shí)?？諝?燃油比和EGR量對(duì)燃燒速率有著非常重要的影響?；钊敳咳紵业膸缀涡螤顚?duì)燃燒速率和指示效率也有明顯的影響。4.HCCI技術(shù)尚待解決的問(wèn)題HCCI方式是使用稀薄的均質(zhì)混合氣來(lái)達(dá)到減少NOx和PM的目的，在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用有著誘人的前景。要在發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用均質(zhì)壓燃由兩個(gè)關(guān)鍵：

一是向混合氣提供足夠的熱量，使之能在壓縮上止點(diǎn)附近達(dá)到自燃溫度；

二是對(duì)混合氣溫度進(jìn)行控制，使之能在最佳曲軸相位達(dá)到自燃溫度開(kāi)始燃燒。過(guò)早將使燃燒粗暴，熱效率下降，過(guò)晚會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)失火。目前要實(shí)現(xiàn)HCCI燃燒在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用，需要解決以下一些問(wèn)題。（1）隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷改變控制著火正時(shí)（IgnitionTiming）。（2）高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)燃燒速率的控制（使放熱率減緩，以限制噪聲或過(guò)高的燃燒壓力）。（3）改善冷啟動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)變工況運(yùn)行的響應(yīng)特性。（4）排放（特別是低負(fù)荷HC和CO的排放）控制系統(tǒng)的發(fā)展。（5）發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略和系統(tǒng)（閉環(huán)反饋系統(tǒng)）的發(fā)展以及相應(yīng)傳感器的研制。（6）HCCI燃燒運(yùn)行范圍擴(kuò)展。（7）適合燃料（包括混合燃料）的開(kāi)發(fā)。（8）多缸機(jī)各缸均勻性的保證。五、幾種燃燒方式的比較火花點(diǎn)燃式燃燒壓縮點(diǎn)燃式燃燒預(yù)混合的壓縮點(diǎn)燃燃燒進(jìn)氣道噴射缸內(nèi)直噴GDI使用的燃油汽油汽油柴油汽油、天然氣、二甲醚等或多種燃料混合物燃油引燃方法火花點(diǎn)燃火花點(diǎn)燃?jí)嚎s點(diǎn)燃（缸內(nèi)高壓噴射）壓縮點(diǎn)燃（進(jìn)氣口低壓噴射）燃燒方式預(yù)混合燃燒分層燃燒+預(yù)混合燃燒噴霧擴(kuò)散燃燒預(yù)混合燃燒混合氣空氣/燃油比精確控制，有稀燃極限中小負(fù)荷稀燃,空燃比變化較大與宏觀空燃比例無(wú)關(guān)需要高稀釋度的空氣/燃油混合氣轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)方式量調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)變質(zhì)調(diào)節(jié)變質(zhì)調(diào)節(jié)泵氣損失大大小小壓縮比較小（防爆震）較小大適中（適當(dāng)提高壓縮比）燃油經(jīng)濟(jì)性較低好好很好有害物質(zhì)排放帶三效催化轉(zhuǎn)化器后，污染低NOx排放高,采用氧化催化+NOx吸附催化還原CO2、HC、CO的排放低、但Nox、炭煙等微粒物高廢氣中NOx排放少，低排氣溫度對(duì)催化轉(zhuǎn)化器來(lái)說(shuō)是一個(gè)問(wèn)題燃燒噪聲低低高較高熱效率較低高高很高本章完

發(fā)動(dòng)機(jī)原理C

2024/10/1369

目錄第一章發(fā)動(dòng)機(jī)的性能第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程第三章燃料與燃燒第四章汽油機(jī)混合氣的形成與燃燒第五章柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒第六章汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)特性第七章車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓第八章發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染與噪聲控制第九章新型汽車(chē)動(dòng)力裝置第十章發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)第四章汽油機(jī)混合氣的形成和燃燒

發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿倪^(guò)程。燃燒過(guò)程是直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排氣污染的主要過(guò)程，對(duì)噪聲、振動(dòng)、起動(dòng)性能和使用壽命也有很大影響。

汽油機(jī)混合氣的形成方式主要有化油器式和汽油噴射式兩大類型。近年來(lái)，由于電子技術(shù)的發(fā)展，其成本已大為降低，加上汽油噴射的燃燒系統(tǒng)便于電子控制，性能優(yōu)越，在汽油機(jī)混合氣的形成方式上汽油噴射已經(jīng)取代化油器。第一節(jié)汽油機(jī)的燃燒過(guò)程一、正常燃燒過(guò)程汽油機(jī)正常燃燒過(guò)程是由定時(shí)的火花點(diǎn)火開(kāi)始，且火焰前鋒以一定的正常速度傳遍整個(gè)燃燒室的過(guò)程。1．正常燃燒過(guò)程進(jìn)行情況一般通過(guò)測(cè)取發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖來(lái)研究其燃燒過(guò)程，汽油機(jī)典型的示功圖如圖4—l所示。為分析方便，按其壓力變化特點(diǎn)，將燃燒過(guò)程分成著火落后期、明顯燃燒期和補(bǔ)燃期三個(gè)階段。圖4-1汽油機(jī)的燃燒過(guò)程I—著火落后期II—明顯燃燒期III—后燃期1開(kāi)始點(diǎn)火2—形成火焰中心3—最高壓力點(diǎn)為了保證汽油機(jī)工作柔和、動(dòng)力性能良好，一般應(yīng)使點(diǎn)2在上止點(diǎn)前12o～15o；最高燃燒壓力點(diǎn)3在上止點(diǎn)后12o～15o到達(dá)；(dp／dφ)max=0.175～0.25MPa／(°)；整個(gè)燃燒持續(xù)期在40°～60°曲軸轉(zhuǎn)角。(1)著火落后期(圖中1～2段)它是指從火花塞點(diǎn)火到火焰核心形成的階段，即從火花塞點(diǎn)火(點(diǎn)1)至氣缸壓力線明顯脫離壓縮線而急劇上升時(shí)(點(diǎn)2)的時(shí)間或曲軸轉(zhuǎn)角，這段時(shí)間約占整個(gè)燃燒時(shí)間的15％左右。著火落后期的長(zhǎng)短與混合氣成分(φa=0.8～0.9時(shí)最短)、開(kāi)始點(diǎn)火時(shí)缸內(nèi)氣體溫度和壓力、缸內(nèi)氣體流動(dòng)、火花能量及殘余廢氣量等因素有關(guān)。它在每一循環(huán)都可能有變動(dòng)，有時(shí)最大值可達(dá)最小值的數(shù)倍。顯然，為了提高效率，希望盡量縮短著火落后期。為了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，希望著火落后期保持穩(wěn)定。(2)明顯燃燒期(圖中2～3段)是指火焰由火焰中心燒遍整個(gè)燃燒室的階段，因此也可稱為火焰?zhèn)鞑ルA段。在示功圖上指氣缸壓力線脫離純壓縮線（圖中虛線）開(kāi)始急劇上升(圖中2點(diǎn))，到壓力達(dá)到最高點(diǎn)(圖中3點(diǎn))為止。明顯燃燒期是汽油機(jī)燃燒的主要時(shí)期。在均質(zhì)混合氣中，當(dāng)火焰中心形成之后，火焰向四周傳播，形成一個(gè)近似球面的火焰層，即火焰前鋒，從火焰中心開(kāi)始層層向四未燃混合氣傳播，直到連續(xù)不斷的火焰前鋒掃過(guò)整個(gè)燃燒室。因?yàn)榻^大部分燃料在這一階段燃燒，此時(shí)活塞又靠近上止點(diǎn)，在這一階段內(nèi)，壓力升高很快，壓力升高率為0.2～0.4MPa／(°)。一般用壓力升高率代表發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴度和等容度。

壓力升高率越高，則燃燒的等容度越高，這對(duì)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性是有利的，但同時(shí)會(huì)使燃燒噪聲和振動(dòng)增加?；鹧?zhèn)鞑ニ俾逝c壓力升高率密切相關(guān)，火焰?zhèn)鞑ニ俾矢叩目扇蓟旌蠚鈺?huì)促使壓力升高率增加，另外，火花塞位置、燃燒室型式對(duì)壓力升高率也有影響。

最高燃燒壓力點(diǎn)3到達(dá)的時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、經(jīng)濟(jì)性有重大影響。如點(diǎn)3到達(dá)時(shí)間過(guò)早，則混合氣必然過(guò)早點(diǎn)燃，從而引起壓縮過(guò)程負(fù)功的增加，壓力升高率增加，最高燃燒壓力過(guò)高。相反，如點(diǎn)3到達(dá)時(shí)間過(guò)遲，則膨脹比將減小，同時(shí)，燃燒高溫時(shí)期的傳熱表面積增加，也是不利的。點(diǎn)3的位置可以通過(guò)調(diào)整點(diǎn)火提前角θ來(lái)調(diào)整。

(3)后燃期(圖中點(diǎn)3以后)后燃期相當(dāng)于明顯燃燒期終點(diǎn)3至燃料基本上完全燃燒為止，p-φ?qǐng)D上的點(diǎn)3表示燃燒室主要容積已被火焰充滿，混合氣燃燒速度開(kāi)始降低，加上活塞向下止點(diǎn)加速移動(dòng)，使氣缸中壓力從點(diǎn)3開(kāi)始下降，在后燃期中主要是湍流火焰前鋒后面沒(méi)有完全燃燒掉的燃料，以及附著在氣缸壁面上的混合氣層繼續(xù)燃燒。此外，汽油機(jī)燃燒產(chǎn)物中CO和H20的離解現(xiàn)象比柴油機(jī)嚴(yán)重，在膨脹過(guò)程中溫度下降后又部分復(fù)合而放出熱量，一般也看作后燃。為了保證高的循環(huán)熱效率和循環(huán)功，應(yīng)使后燃期盡可能短。2．燃燒速率燃燒時(shí)，由于各處混合氣的濃度、溫度和壓力是一致的，因而火焰在各方向的擴(kuò)展速度基本相等。燃燒主要在厚度為δ的火焰面上進(jìn)行，稱為火焰前鋒面?；鹧媲颁h面的界面明顯，以火核為中心呈球面波形式向周?chē)鷶U(kuò)展，習(xí)慣上稱這種燃燒現(xiàn)象為火焰?zhèn)鞑?。根?jù)混合氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，火焰?zhèn)鞑シ绞娇煞譃閷恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ズ屯牧骰鹧鎮(zhèn)鞑?。層流火焰?zhèn)鞑ズ屯牧骰鹧鎮(zhèn)鞑ト紵俾蚀笮〔顒e很大。（1）層流火焰燃燒速率層流火焰[混合氣靜止或?qū)恿鳡顟B(tài)(雷諾數(shù)Re<2300)]層流火焰?zhèn)鞑ニ俣群艿?，一般vL<1m／s。主要受混合氣溫度、壓力、φa以及燃料特性等因素影響，實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)中還應(yīng)考慮殘余廢氣系數(shù)的影響。（2）湍流火焰燃燒速率所謂湍流，是指由流體質(zhì)點(diǎn)組成的微元?dú)怏w所進(jìn)行的無(wú)規(guī)則的脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這些由氣體質(zhì)點(diǎn)所組成的小氣團(tuán)大小不一，流動(dòng)的速度、方向也不相同，但宏觀流動(dòng)方向則是一致的。湍流運(yùn)動(dòng)使火焰前鋒表面出現(xiàn)皺折，強(qiáng)湍流運(yùn)動(dòng)使火焰前鋒面嚴(yán)重扭曲，甚至分隔成許多燃燒中心，導(dǎo)致火焰前鋒燃燒區(qū)的厚度δ增加

雷諾數(shù)Re<2300為層流火焰，其傳播速度與雷諾數(shù)的開(kāi)方成正比,其前鋒面薄且圓滑(圖4—2)。當(dāng)Re=2300～6000時(shí)為湍流火焰，火焰前鋒厚度變厚并出現(xiàn)皺折。圖4-2層流火焰與火焰前鋒面形狀的關(guān)系圖4-3在不同湍流作用下的火焰前鋒厚度δa）湍流較弱b）湍流較強(qiáng)提高混合氣的湍流程度是改善汽油機(jī)燃燒的有效手段。二、不規(guī)則燃燒

汽油機(jī)不規(guī)則燃燒是指在穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，各循環(huán)之間的燃燒變動(dòng)和各氣缸之間的燃燒差異。前者稱為循環(huán)變動(dòng)，后者稱為各缸工作不均勻。

1、循環(huán)變動(dòng)燃燒循環(huán)變動(dòng)是點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的一大特征，是指發(fā)動(dòng)機(jī)以某一工況穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，這一循環(huán)和下一循環(huán)燃燒過(guò)程進(jìn)行情況的不斷變化，具體表現(xiàn)在壓力曲線、火焰?zhèn)鞑デ闆r及發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出均不相同。圖4—5示出不同循環(huán)的氣缸壓力變化情況。由于存在循環(huán)變動(dòng)，對(duì)于每一循環(huán)，點(diǎn)火提前角和空燃比等參數(shù)都不可能調(diào)整到最佳值，導(dǎo)致油耗↑，功率↓，甚至造成失火→HC↑，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性↓震動(dòng)，噪聲增大，零部件壽命下降。

當(dāng)采用稀薄燃燒時(shí)，這種循環(huán)變動(dòng)會(huì)加劇。所以循環(huán)變動(dòng)也是汽油機(jī)實(shí)施稀薄燃燒的難點(diǎn)所在。pz為峰值壓力導(dǎo)致點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒循環(huán)變動(dòng)的原因很多，目前，火花塞附近混合氣成分波動(dòng)和氣體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)波動(dòng)這兩個(gè)因素被認(rèn)為是最重要的。（1）混合氣成分波動(dòng)火花塞附近的混合氣成分是隨時(shí)間不斷變化的，這會(huì)導(dǎo)致著火落后期的長(zhǎng)短和火核初始生長(zhǎng)過(guò)程隨循環(huán)產(chǎn)生變動(dòng)。（2）氣體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)波動(dòng)燃燒室內(nèi)氣體的流場(chǎng)特別是湍流強(qiáng)度分布是極不均勻的，火花塞附近微元?dú)怏w的運(yùn)動(dòng)速度和方向，影響火花點(diǎn)火后形成的火焰中心的軌跡以及火焰的初始生長(zhǎng)速率，隨后的火焰向整個(gè)燃燒室發(fā)展的進(jìn)程，如火焰與壁面的關(guān)系、火焰前鋒面積的變化以及燃燒速率等，也受燃燒室內(nèi)微元?dú)怏w的運(yùn)動(dòng)速度和方向的影響。氣體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波動(dòng)加劇了循環(huán)變動(dòng)。下列因素或措施影響循環(huán)變動(dòng)：①一般φa=0.8～1.0時(shí)循環(huán)變動(dòng)最小，過(guò)濃或過(guò)稀都會(huì)使循環(huán)變動(dòng)加劇?？梢?jiàn)過(guò)量空氣系數(shù)φa對(duì)循環(huán)變動(dòng)的影響很大。②適當(dāng)?shù)奶岣邭饬鬟\(yùn)動(dòng)速度和湍流程度可改善混合氣的均勻性，進(jìn)而改善循環(huán)變動(dòng)。③殘余廢氣系數(shù)φr過(guò)大,則循環(huán)變動(dòng)加劇。④發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷(φr會(huì)增大)、低轉(zhuǎn)速(湍流程度會(huì)降低)時(shí)，循環(huán)變動(dòng)加劇。⑤多點(diǎn)點(diǎn)火有利于減少循環(huán)變動(dòng)。⑥提高點(diǎn)火能量、優(yōu)化放電方式、采用大的火花塞間隙，有助于減小循環(huán)波動(dòng)。2、各缸工作不均勻

各缸間燃燒差異稱為各缸工作不均勻。產(chǎn)生各缸工作不均勻的主要原因是各缸進(jìn)氣充量的不均勻、混合氣成分的不均勻等。汽油機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)存在空氣、燃料蒸汽、各種濃度的混合氣、大小不一的油粒以及沉積在進(jìn)氣管壁上厚薄不均的油膜，這樣進(jìn)氣管內(nèi)的油氣分布是多相和極不均勻的；另外，由于進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)、進(jìn)氣管動(dòng)態(tài)效應(yīng)以及各缸進(jìn)氣重疊干涉等原因，使得各缸的實(shí)際充量系數(shù)不均勻，而進(jìn)入汽油機(jī)是油氣混合氣，因而進(jìn)入各缸的燃料絕對(duì)量不同。這些原因造成進(jìn)人各缸的混合氣的質(zhì)和量都不同，由此造成各缸工作不均勻。

各缸工作不均勻性的存在，使得難以找到對(duì)各缸都是最佳的點(diǎn)火提前角和過(guò)量空氣系數(shù)，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性等整機(jī)指標(biāo)難以優(yōu)化，振動(dòng)及噪聲也會(huì)增加。三、不正常燃燒汽油機(jī)的不正常燃燒是指設(shè)計(jì)或控制不當(dāng)，汽油機(jī)偏離正常點(diǎn)火的時(shí)間及地點(diǎn)，由此引起燃燒速率急劇上升，壓力急劇增大等異?，F(xiàn)象。不正常燃燒可分爆燃和表面點(diǎn)火兩類。

1.爆燃（爆震）爆燃是汽油機(jī)最主要的一種不正常燃燒現(xiàn)象，常在壓縮比較高時(shí)出現(xiàn)。爆燃時(shí)，缸內(nèi)壓力曲線出現(xiàn)高頻大幅度波動(dòng)(鋸齒波)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生一種高頻金屬敲擊聲，因此也稱爆燃為敲缸。輕微爆燃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率上升；嚴(yán)重爆燃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，轉(zhuǎn)速下降，工作不穩(wěn)定，機(jī)體有較大振動(dòng)，同時(shí)冷卻液過(guò)熱，潤(rùn)滑油溫度明顯上升。圖4-6正常燃燒與暴燃時(shí)p-t圖和dp/dt圖的比較a）正常燃燒b）爆燃點(diǎn)火后,火焰前鋒面呈球面波形傳播（30～70m/s）

火焰鋒面到達(dá)之前，末端混合氣即以低溫多階段方式開(kāi)始自燃，則引發(fā)爆燃爆燃發(fā)生時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤啥溉桓哌_(dá)100～300m／s(輕微爆燃)或800～1000m／s(強(qiáng)烈爆燃)

圖4-7汽油機(jī)爆燃的機(jī)理爆燃帶來(lái)的危害：

1）發(fā)動(dòng)機(jī)零部件機(jī)械負(fù)荷增加；

2）活塞、氣缸和活塞環(huán)磨損加??；

3）熱負(fù)荷及散熱損失增加；

4）發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性惡化。影響爆燃的因素如下：1)燃料性質(zhì)。辛烷值高的燃料，抗爆燃能力強(qiáng)。2)末端混合氣的壓力和溫度。末端混合氣的壓力和溫度增高，則爆燃傾向增大。例如，提高壓縮比，則氣缸內(nèi)壓力、溫度升高，爆燃易發(fā)生。3)火焰前鋒傳播到末端混合氣的時(shí)間提高火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒖s短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，都會(huì)減少火焰前鋒傳播到末端混合氣的時(shí)間，有利于避免爆燃。

（燃料性質(zhì)；發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件及燃燒室設(shè)計(jì)）2.表面點(diǎn)火

在汽油機(jī)中，凡是不靠電火花點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面(如排氣門(mén)頭部、火花塞絕緣體或零件表面熾熱的沉積物等)點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)稱表面點(diǎn)火。表面點(diǎn)火的點(diǎn)火時(shí)刻是不可控制的。早燃是指在火花塞點(diǎn)火之前，熾熱表面點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象。由于它提前點(diǎn)火而且熱點(diǎn)表面比電火花大，使燃燒速率變快，氣缸壓力、溫度增高，發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，并且由于壓縮功增大，向缸壁傳熱增加，致使功率下降，火花塞、活塞等零件過(guò)熱。早燃會(huì)誘發(fā)爆燃，爆燃又會(huì)讓更多的熾熱表面溫度升高，促使更劇烈的表面點(diǎn)火，兩者互相促進(jìn)，危害可能更大。與爆燃不同，表面點(diǎn)火一般是在正常火焰燃燒到之前由熾熱物點(diǎn)燃混合氣所致，沒(méi)有壓力沖擊波，敲缸聲比較沉悶，主要是由活塞、連桿、曲軸等運(yùn)動(dòng)件受到?jīng)_擊負(fù)荷產(chǎn)生振動(dòng)而造成。凡是能促使燃燒室溫度和壓力升高以及促使積炭等熾熱點(diǎn)形成的一切條件，都能促成表面點(diǎn)火。四、使用因素對(duì)燃燒的影響

1．點(diǎn)火提前角

點(diǎn)火提前角是從火花塞跳火到上止點(diǎn)之間的曲軸轉(zhuǎn)角。

點(diǎn)火提前角應(yīng)該隨燃料性質(zhì)、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、過(guò)量空氣系數(shù)等因素的變化而變化。當(dāng)汽油機(jī)保持節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、轉(zhuǎn)速以及混合氣濃度一定時(shí)，汽油機(jī)有效功率和有效燃油消耗率隨點(diǎn)火提前角改變而變化的關(guān)系稱為點(diǎn)火提前角調(diào)整特性。節(jié)氣門(mén)全開(kāi)n=1600r/min進(jìn)氣管真空度=大氣壓強(qiáng)-進(jìn)氣管壓強(qiáng)對(duì)應(yīng)于每一工況都存在一個(gè)最佳點(diǎn)火提前角，這時(shí)汽油機(jī)功率最大，油耗最低。最佳點(diǎn)火提前角使最高燃燒壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后12～15°，這時(shí)實(shí)際示功圖與理論示功圖最為接近(時(shí)間損失最小)。點(diǎn)火過(guò)遲，則燃燒延長(zhǎng)到膨脹過(guò)程，燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排溫升高，熱效率降低，爆燃傾向減小，有效功率下降，NOx、HC的排放量降低。點(diǎn)火提前角對(duì)汽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性影響較大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，如果點(diǎn)火提前角偏離最佳值5°曲軸轉(zhuǎn)角，熱效率下降1％；偏離10°曲軸轉(zhuǎn)角，熱效率下降5％；偏離20°曲軸轉(zhuǎn)角，熱效率下降16％。影響最佳點(diǎn)火提前角的因素較多(如大氣壓力、溫度、濕度、缸體溫度、燃料辛烷值、空燃比、殘余廢氣系數(shù)、排氣再循環(huán)率等)，傳統(tǒng)的真空式和離心式點(diǎn)火提前角調(diào)整裝置只能隨轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的變化對(duì)點(diǎn)火提前角作近似調(diào)整。

為實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火提前角的精確控制，汽油機(jī)上越來(lái)越多地應(yīng)用了一種電子控制點(diǎn)火時(shí)刻的裝置，它大體上分成兩類。一類是開(kāi)環(huán)控制，它是一種預(yù)定順序控制，根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器和負(fù)荷傳感器測(cè)得的信號(hào)，在存儲(chǔ)器中預(yù)定的點(diǎn)火MAP圖上找出對(duì)應(yīng)于該工況的近似最佳點(diǎn)火提前角來(lái)控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火。點(diǎn)火MAP圖是事先通過(guò)試驗(yàn)得到的近似最佳點(diǎn)火提前角與轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的三維曲線圖或表格，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并根據(jù)其它傳感器的信號(hào)變化，對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。

另一類是閉環(huán)控制，閉環(huán)控制是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的反饋信息來(lái)控制點(diǎn)火提前角的，所以又稱為反饋控制。反饋控制所用的反饋信息是發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中，一般都是開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制并用的混合控制方式。

2．混合氣濃度在汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度保持一定，點(diǎn)火提前角為最佳值時(shí)調(diào)節(jié)供油量，記錄功率、燃油消耗率、排氣溫度隨過(guò)量空氣系數(shù)的變化曲線，稱為汽油機(jī)在某一轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度下的調(diào)整特性?；旌蠚鉂舛葘?duì)汽油機(jī)動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能是有影響的，當(dāng)φa=0.8～0.9時(shí)，由于燃燒溫度最高，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲?，Pe達(dá)最大值，但爆燃傾向增大。當(dāng)φa=1.03～1.1時(shí)，由于燃燒完全，be最低。使用φa＜1的濃混合氣工作，由于必然會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒，所以CO排放量明顯上升。當(dāng)φa＜0.8及φa＞1.2時(shí)，火焰速度緩慢，部分燃料可能來(lái)不及完全燃燒，因而經(jīng)濟(jì)性差，HC排放量增多且工作不穩(wěn)定?？梢?jiàn)，在均質(zhì)混合氣燃燒中，混合氣濃度對(duì)燃燒影響極大，必須嚴(yán)格控制。3．負(fù)荷在汽油機(jī)上，轉(zhuǎn)速保持不變，通過(guò)改變節(jié)氣門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的混合氣量，以達(dá)到不同的負(fù)荷要求。當(dāng)節(jié)氣門(mén)關(guān)小時(shí)，充量系數(shù)急劇下降，但留在氣缸內(nèi)的殘余廢氣量不變，使殘余廢氣系者加，著火延遲期增加，火焰?zhèn)鞑ニ俾氏陆?，最高爆發(fā)壓力、最高燃燒溫度、壓力升高率均下降，冷卻液散熱損失相對(duì)增加，因而燃油消耗率增加。因此，隨著負(fù)荷的減小，最佳點(diǎn)火提前角需要增大。負(fù)荷率（%）圖4-13最佳點(diǎn)火提前角隨負(fù)荷的變化4．轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，氣缸中湍流增加，火焰?zhèn)鞑ニ俾蚀篌w與轉(zhuǎn)速成正比例增加，因而最高爆發(fā)壓力、壓力升高率隨轉(zhuǎn)速的變化不大；在轉(zhuǎn)速升高時(shí)，由于散熱損失減少，進(jìn)氣被加熱，使氣缸內(nèi)混合得更均勻，有利于縮短滯燃期。但另一方面，由于殘余廢氣系數(shù)增加，氣流吹走電火花的傾向增大，又促使滯燃期增加。以上兩種因素使以秒計(jì)的滯燃期與轉(zhuǎn)速的關(guān)系不大，但是按曲軸轉(zhuǎn)角計(jì)的滯燃期卻隨轉(zhuǎn)速的增加而增大。爆燃傾向減小轉(zhuǎn)速增加時(shí)，應(yīng)增大點(diǎn)火提前角。第二節(jié)汽油機(jī)電控汽油噴射系統(tǒng)概述為使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須為其提供連續(xù)的可燃混合氣。通過(guò)直接或間接測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，并按規(guī)定的空燃比計(jì)量燃油的供給量，這一過(guò)程稱為燃油配制。汽油機(jī)的燃油配制型式，根據(jù)汽油的供給方式可分為化油器式和燃油噴射式兩種。這兩種裝置均是依據(jù)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)量進(jìn)氣量，然后根據(jù)進(jìn)氣量供給適當(dāng)空燃比的混合氣進(jìn)入氣缸?；推魇剑航Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，成本低，但是存在充氣及混合氣質(zhì)量分配不均，對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性不利，難以滿足日趨嚴(yán)格的汽車(chē)排放法規(guī)的要求。

電子燃油噴射(EFI，electronicfuelinjection)系統(tǒng)：進(jìn)氣流動(dòng)阻力小，充氣性好，輸出功率大，混合氣的分配均勻性好；可以隨著發(fā)動(dòng)機(jī)使用情況及使用場(chǎng)合的變化配制最佳的混合氣成分，具有較好的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性；具有較好的加速等過(guò)渡性能，但該系統(tǒng)布置復(fù)雜，制造成本高。已經(jīng)取代傳統(tǒng)的化油器供給系統(tǒng)。一、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)可燃混合氣體的要求

1．空燃比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響空氣和燃油的混合比，即空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量比稱為空燃比，通常用α表示。汽油完全燃燒并生成CO2、H2O時(shí)的空燃比稱為理論空燃比，理論空燃比約為14.7。實(shí)際所供空氣量可能大于或小于理論空氣量。

在空燃比為13.5～14.0時(shí)，燃燒火焰溫度出現(xiàn)最高值，這種空燃比稱為功率空燃比。當(dāng)混合氣的空燃比為16左右時(shí)，燃油燃燒完全，發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗率最低，這種空燃比稱為經(jīng)濟(jì)空燃比。在功率空燃比與經(jīng)濟(jì)空燃比范圍內(nèi)的混合氣是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)常用的混合氣，它可使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較好的使用性能。圖4-16空燃比與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的關(guān)系燃燒后排出的排氣成分除C02和H20外，還有空氣中沒(méi)有參與燃燒的NOx剩余的O2、未燃燒和未完全燃燒的HC、燃燒不完全的C0及高溫富氧條件下燃燒生成的N0x。由此可見(jiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能與空燃比有著密切的關(guān)系，但影響的程度和變化規(guī)律各不相同。所以，如何精確控制混合氣的空燃比是比較復(fù)雜而又非常重要的問(wèn)題。2．發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況對(duì)混合氣的要求發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，其工況在工作范圍內(nèi)是不斷變化的，且在工況變化時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)可燃混合氣空燃比的要求也是不同的，現(xiàn)分述如下。（1）穩(wěn)定工況對(duì)混合氣的要求發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工況是指發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)完全預(yù)熱，進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且在一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷沒(méi)有突然變化的情況。穩(wěn)定工況又可分為怠速、小負(fù)荷、中等負(fù)荷、大負(fù)荷和全負(fù)荷等幾種。①怠速和小負(fù)荷工況

怠速工況是指發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外無(wú)功率輸出且以最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，混合氣燃燒后所做的功，只用于克服發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的阻力，并使發(fā)動(dòng)機(jī)保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。在怠速工況下，節(jié)氣門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。

對(duì)于化油器配制混合氣方式，進(jìn)氣管內(nèi)的真空度很大，在進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)，氣缸內(nèi)的壓力可能高于進(jìn)氣管壓力，廢氣膨脹進(jìn)入進(jìn)氣管內(nèi)。在進(jìn)氣沖程中，把這些廢氣和新混合氣同時(shí)吸入氣缸，結(jié)果氣缸內(nèi)的混合氣含有比例較大的廢氣，為保證這種經(jīng)廢氣稀釋過(guò)的混合氣能正常燃燒，就需要供給較濃的混合氣。隨著節(jié)氣門(mén)開(kāi)度增大，稀釋將逐漸減弱，所以小負(fù)荷工況下要求混合氣加濃的程度隨負(fù)荷的增加而減小。對(duì)于電控燃油噴射混合氣配制方式，如果采用開(kāi)環(huán)控制，配制的混合氣與化油器式相似。如果采用閉環(huán)控制方式，在怠速和小負(fù)荷工況時(shí)，混合氣一般控制在理論空然比。②中等負(fù)荷工況汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的大部分工作時(shí)間都處在中等負(fù)荷狀態(tài)。在中等負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，節(jié)氣門(mén)已有足夠的開(kāi)度，廢氣稀釋影響已不復(fù)存在。如果為了獲得最佳經(jīng)濟(jì)性，則采用開(kāi)環(huán)控制方式，空燃比控制在17左右；為了獲得最佳排放，并獲得較好的經(jīng)濟(jì)性，空燃比控制在理論空燃比附近。③大負(fù)荷和全負(fù)荷工況在大負(fù)荷時(shí)，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度已超過(guò)3／4，此時(shí)應(yīng)隨著節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的增大而逐漸地加濃混合氣以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)功率的要求。但實(shí)際上，在節(jié)氣門(mén)尚未全開(kāi)之前，如果需要獲得更大的轉(zhuǎn)矩，只要把節(jié)氣門(mén)進(jìn)一步開(kāi)大就能實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有必要使用功率空燃比來(lái)提高功率，而應(yīng)當(dāng)繼續(xù)使用經(jīng)濟(jì)混合氣來(lái)達(dá)到省油的目的或者使用理論混合氣來(lái)達(dá)到降低排放的目的。因此，在節(jié)氣門(mén)全開(kāi)之前所有的部分負(fù)荷工況都應(yīng)按經(jīng)濟(jì)混合氣或理論混合氣配制。只是在全負(fù)荷工況時(shí)，節(jié)氣門(mén)已經(jīng)全開(kāi)，此時(shí)為了獲得該工況下的最大功率必須供給功率混合氣。在從大負(fù)荷過(guò)渡到全負(fù)荷工況的過(guò)程中，混合氣的加濃也應(yīng)該是逐漸變化的。(2)過(guò)渡工況對(duì)混合氣的要求汽車(chē)在運(yùn)行中的主要過(guò)渡工況可分為冷起動(dòng)、暖機(jī)、加速和減速等幾種，分述如下。冷車(chē)起動(dòng)時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和燃燒室壁面溫度低、空氣流速慢，導(dǎo)致汽油蒸發(fā)和霧化條件不好，因此要求發(fā)動(dòng)機(jī)供給較濃的混合氣。暖機(jī)過(guò)程中，盡管發(fā)動(dòng)機(jī)溫度隨著轉(zhuǎn)速的提升也在逐步上升，但發(fā)動(dòng)機(jī)溫度仍然較低，氣缸內(nèi)的廢氣相對(duì)較多，混合氣受到稀釋，對(duì)燃燒不利，為保持發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定的運(yùn)行也要求濃的混合氣。暖車(chē)的加濃程度，應(yīng)在暖車(chē)過(guò)程中逐漸減小，一直到發(fā)動(dòng)機(jī)能以正常的混合氣在穩(wěn)定工況下運(yùn)轉(zhuǎn)為止。汽車(chē)在加速時(shí)，節(jié)氣門(mén)突然開(kāi)大，進(jìn)氣管壓力隨之增加。由于液體燃料流動(dòng)的慣性和進(jìn)氣管壓力增大后燃料蒸發(fā)量減少，部分汽油顆粒沉積在進(jìn)氣管壁上，形成厚油膜，這樣會(huì)造成實(shí)際混合氣成分瞬間被稀釋，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，要噴入進(jìn)氣管附加燃料，才能獲得良好的加速性能。汽車(chē)急減速時(shí)，駕駛員迅速松開(kāi)加速踏板，節(jié)氣門(mén)突然關(guān)閉，此時(shí)由于慣性作用，發(fā)動(dòng)機(jī)仍保持很高的轉(zhuǎn)速。因?yàn)檫M(jìn)氣管真空度急劇升高，進(jìn)氣管內(nèi)壓力降低，促使附著在進(jìn)氣管壁上燃油加速氣化，造成混合氣過(guò)濃。為避免這一情況發(fā)生，在發(fā)動(dòng)機(jī)減速時(shí)，供給的燃料應(yīng)減少甚至切斷供油。二、電控汽油噴射供給系統(tǒng)的類型1．按噴射位置分類根據(jù)汽油的噴射位置，汽油噴射系統(tǒng)可分為缸內(nèi)噴射和進(jìn)氣管?chē)娚鋬纱箢?，進(jìn)氣管?chē)娚溆诌M(jìn)一步分為單點(diǎn)噴射和多點(diǎn)噴射。(1)缸內(nèi)噴射缸內(nèi)噴射是將噴油器安裝于缸蓋上直接向氣缸內(nèi)噴油，因此需要較高的噴油壓力(3.0～4.0MPa)。(2)進(jìn)氣管?chē)娚溥M(jìn)氣管?chē)娚溆址譃閱吸c(diǎn)噴射和多點(diǎn)噴射。單點(diǎn)噴射系統(tǒng)是把噴油器安裝在化油器所在的節(jié)氣門(mén)段，它是用一個(gè)噴油器將燃油噴人進(jìn)氣流，形成混合氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管，再分配到各缸中。多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是在每缸進(jìn)氣口處裝有一只噴油器，由電控單元(ECU)控制進(jìn)行順序噴射或分組噴射，汽油直接噴射到各缸的進(jìn)氣門(mén)前方，再與空氣一起進(jìn)入氣缸形成混合氣。多點(diǎn)噴射系統(tǒng)是目前最普遍的噴射系統(tǒng)。2．按噴射控制裝置分類按噴射控制裝置的形式，汽油噴射系統(tǒng)分為機(jī)械式(機(jī)電式)和電控式兩種。機(jī)械式燃油的計(jì)量是通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，電控式燃料的計(jì)量是由電控單元(ECU)與電磁噴油器實(shí)現(xiàn)的。3．按噴射方式分類按噴射方式，汽油噴射系統(tǒng)可分為連續(xù)噴射和間歇噴射兩種。連續(xù)噴射是指在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工作過(guò)程中連續(xù)噴射燃油。連續(xù)噴射是燃油噴到進(jìn)氣道內(nèi)，而且大部分的燃油是在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)噴射的，因此大部分的燃油是在進(jìn)氣道內(nèi)蒸發(fā)的。由于連續(xù)噴射系統(tǒng)無(wú)需考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序，故控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，一般多應(yīng)用于機(jī)械式或機(jī)電結(jié)合式燃油噴射系統(tǒng)中。間歇噴射又稱為脈沖噴射。間歇噴射是每缸每次噴射都有一個(gè)限定的持續(xù)時(shí)間。由于間歇噴射方式的控制精度較高，故被現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用。間歇噴射又分為同步噴射和異步噴射。同步噴射按噴油時(shí)序又可細(xì)分為同時(shí)噴射、分組噴射和順序噴射三種形式。同時(shí)噴射：發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，所有氣缸噴油器同時(shí)噴射一次，每一循環(huán)噴射兩次；分組噴射：將噴油器分成兩組，發(fā)動(dòng)機(jī)每一循環(huán)中，每組輪流噴射一次；順序噴射：各缸噴油器分別按發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序每個(gè)循環(huán)各噴射一次，具有噴射正時(shí)。異步噴射噴油器的開(kāi)啟時(shí)刻與曲軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及做功順序無(wú)關(guān)。沒(méi)有確定的規(guī)律性，是在同步噴油的基礎(chǔ)上，為改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能，臨時(shí)的補(bǔ)償性噴油，主要有起動(dòng)異步噴射和加速異步噴射。

同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)并不是始終采用同一種噴射方式，有些發(fā)動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定工況下采用同步噴射，而在啟動(dòng)和加速等過(guò)渡工況采用異步噴射；而有些采用同步噴射系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，冷啟動(dòng)噴油器在冷啟動(dòng)時(shí)則是采用連續(xù)噴射。

4．按空氣流量測(cè)量方法分類按空氣流量的測(cè)量方法，汽油噴射系統(tǒng)可分為三種，第一種是直接測(cè)量空氣質(zhì)量流量的方式，稱為質(zhì)量流量控制的汽油噴射系統(tǒng)；第二種是根據(jù)進(jìn)氣管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，推算吸入的空氣量，并計(jì)算燃油流量的速度密度方式，稱為速度密度控制的汽油噴射系統(tǒng)；第三種是根據(jù)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，推算吸入的空氣量并計(jì)算燃油流量的節(jié)流速度方式，稱為節(jié)流速度控制的汽油噴射系統(tǒng)。三、化油器供油系統(tǒng)與汽油噴射供油系統(tǒng)的比較概括起來(lái)，與化油器相比，汽油噴射具有下列優(yōu)點(diǎn)：1、可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混合氣空燃比進(jìn)行精確控制，最終實(shí)現(xiàn)排放污染物降低。2、由于進(jìn)氣系統(tǒng)不需要喉管，減少了進(jìn)氣阻力，加上不需要對(duì)進(jìn)氣管加熱來(lái)促進(jìn)燃油的蒸發(fā)，所以充氣效率高，動(dòng)力性提高。3、由于進(jìn)氣溫度低，使得爆燃燃燒得到了有效控制，從而有可能采取較高的壓縮比，這樣提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，改善了經(jīng)濟(jì)性。4、保證各缸混合比的均勻性問(wèn)題比較容易解決，相對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用辛烷值低的燃料。5、發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)性能和加速性能良好，過(guò)渡圓滑，減速斷油控制方便。四、幾種電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理1、D型電控汽油噴射系統(tǒng)D型電控汽油噴射系統(tǒng)是根據(jù)進(jìn)氣管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速推算