汽油机混合气的形成与燃烧汽车发动机原理

汽车发动机原理

制作人：张振东目

录前言：课程绪论第一章：发动机性能第二章：发动机换气过程第三章：燃料与燃烧第四章：汽油机混合气的形成与燃烧第五章：柴油机混合气的形成与燃烧第六章：发动机的特性第七章：车用发动机废气涡轮增压第八章：排气污染机及控制第四章：汽油机混合气的形成与燃烧

4-1汽油机燃烧过程

4-2汽油机混合气形成

4-3汽油机燃烧室4-1汽油机燃烧过程

一、正常燃烧

(一)正常燃烧过程进行情况

I着火延迟期（1-2）II明显燃烧期（2-3）III后燃期（3-）

I着火延迟期（1→2）

点火→偏离纯压缩线

τi＝φ2－φ1影响因素：1、燃料性质辛烷值2、点火时缸内压力、温度3、混合气成分：=0.8-0.9最小4、残余废气5、点火能量II明显燃烧期（2－3Pmax）

II越短，越靠近上止点:→经济性，动力性↑→（Δp/Δφ）↑（噪声、振动、排污）↑

Δφ=II＝f〔uT（火焰传播速度）〕＝f〔uT（层流火焰传播速度、混合气紊流脉动速度）〕III后燃期（3－）

指明显燃烧期以后的燃烧，主要有火焰前锋后未及燃烧的燃料再燃烧，贴附在缸壁上未燃混合气层的部分燃烧以及高温分解的燃烧产物（H2、CO等）重新氧化。这种燃烧已远离上止点，应尽量减少。（二）燃烧速度

通过改变，改变P-V曲线。控制燃烧速度就能控制明显燃烧期的长短及其相对曲轴转角的位置。现代汽油机转速很高，燃烧时间极短，这就需要有足够快的燃烧速度，并希望它合理地变化。式中ρt—未燃混合气密度；

Ut—火焰传播速度，

At—火焰前锋面积。影响燃烧速度的因素有：

1.火焰传播速度Ut

火焰传播速度是决定明显燃烧期长短的主要因素。现代汽油机的Ut可高达50—80m/s。影响Ut的主要因素是：

燃烧室中气体的紊流运动；

混合气成分；混合气初始温度。

（1）

紊流运动：紊流运动是由一定运动方向的涡流和无规则的气体脉动所组成。涡流运动可使火焰前锋表面扭曲，甚至分隔成许多火焰中心，使火焰前锋燃烧区加厚，如图所示，火焰传播速度加快。紊流强烈紊流较弱（2）混合气气成分分不同，，火焰焰传播播速度度也明明显不不同，，如图图所示示为实实验所所得火火焰传传播速速度与与过量量空气气系数数的关关系。。当=0.85~0.95时，火火焰传传播速速度最最大，，燃烧烧速度度最快快，功功率也也最大大，称称为功率混混合比比。当=1.03~1.1时，火火焰传传播速速度较较大，，氧气气又充充足，，燃烧烧完全全，称称为经济混混合比比。火焰传传播下下限：＞1.3-1.4时，火火焰传传播速速度降降低，，甚至至不能能传播播。火焰传传播上上限：＜0.4-0.5时，混混合气气过浓浓，也也使火火焰不不能传传播。。为了保保证可可靠的的工作作，汽汽油机机的在0.6-1.2范围，，即空空燃比比A/F=9-18。（3）混合气气初始始温度度：混合气气初始始温度度高，，火焰焰传播播速度度增加加。2．火焰焰前锋锋面积积At利用燃燃烧室室几何何形状状及其其与火火花塞塞位置置的配配合，，可以以改变变不同同时期期火焰焰前锋锋扫过过的面面积，，以调调整燃燃烧速速度。。它直直接影影响到到明显显燃烧烧期相相当曲曲轴转转角的的位置置及燃燃烧速速度变变化的的情况况，与与压力力上升升密切切相关关。3.可燃混混合气气密度度ρt增大未未燃混混合气气密度度，可可以提提高燃燃烧速速度，，因此此增大大压缩缩比和和进气气压力力等，，均可可加大大燃烧烧速度度。（三））汽油油机的的不规规则燃燃烧汽油机机的不不规则则燃烧烧是指指在稳稳定正正常运运转情情况下下，各循环环之间间的燃燃烧差差异和各缸之之间的的燃烧烧差异异。1、各循循环之之间的的燃烧烧差异异各循环环之间间的燃燃烧差差异主主要是是燃烧的的不稳稳定性性，表现现为循环的的压力力波动动。如图图示出出不同同循环环的气气缸压压力变变化情情况。。从中中可以以看到到变化化较大大，低低负荷荷时情情况更更严重重。这种循循环间间的燃燃烧变变动使使汽油油机空空燃比比和点点火提提前角角调整整对每每一循循环都都不可可能处处于最最佳状状态，，因而而油耗耗上升升，功功率下下降，，不正正常燃燃烧倾倾向增增加，，使汽汽油机机性能能下降降。产生这这种现现象的的主要原原因是：火火花塞塞附近近混合合气的的混合合比和和气体体紊流流性质质、程程度在在各循循环均均有变变动，，致使使火焰焰中心心形成成所用用的时时间不不同，，即由由有效效着火火时间间变动动而引引起的的。对各循循环之之间的的燃烧烧变动动的现现象的的机理理至今今还不不十分分清楚楚，但但可以以肯定定（1）=0.8-0.9时循环环燃烧烧变动动最小小，混混合气气加浓浓或减减稀变变动均均增加加。（2）在中中等负负荷以以上变变动较较小，，低负负荷时时，残残余废废气量量相对对增多多，变变动更更为明明显。。（3）加强强紊流流有助助于减减少变变动，，因此此转速速增加加，一一般变变动减减小。。（4）加大大点火火能量量，采采用多多点点点火，，情况况有所所改善善。（5）点火火时刻刻和点点火位位置对对燃烧烧变动动很敏敏感。。2、各缸缸之间间的燃燃烧差差异各缸之之间的的燃烧烧差异异主要要是由由于燃料分分配不不均使使空燃燃比不不一致致造成的的。影响因因素很很多，，总的的来说说，与与进气气系统统所有有零件件的设设计和和安装装位置置都有有关系系，任任何不不对称称和流流动阻阻力不不同的的情况况都会会破坏坏均匀匀分配配，其其中影影响最最大的的是进气管管的设设计。（四））燃烧烧室壁壁面的的熄火火作用用在火焰焰传播播过程程中，，燃烧烧室壁壁对火火焰具具有熄熄火作作用、、即紧紧靠壁壁面附附近的的火焰焰不能能传播播。这这样，，在熄熄火区区内存存在大大量未未燃烧烧的烃烃，它它是汽油机机排气气中HC的主要要来源源之一一。当=1左右，，熄火火厚度度最小小，混混合气气加浓浓或减减稀，，此厚厚度均均增加加；负负荷减减小时时，熄熄火厚厚度显显著增增加；；燃烧烧室温温度、、压力力提高高，气气缸紊紊流加加强，，熄火火厚度度均减减小。。二、不不正常常燃烧烧汽油机机的不不正常常燃烧烧主要要是爆燃和表面点点火。1、爆燃燃汽油机机发生生爆燃燃时的的外部特征征是：气缸缸内发出出特别尖尖锐的金金属敲击击声，亦亦称之敲敲缸。轻轻微敲缸缸时，发发动机功功率上升升，油耗耗下降，，但严重重时，会会产生冷冷却水过过热，功功率下降降，耗油油率上升升，对发发动机极极其有害害。2、爆燃产产生的原原因正常燃烧烧：有明显显的火焰焰前锋，，且逐层层向外传传播，直至燃烧烧完毕。。爆燃：火焰前前锋未到到，混合合气受到到压缩，，热辐射射，自行起火火形成新新的火焰焰中心，，产生新新的火焰焰传播。。轻微爆燃燃—=100~300[m/s]=800~2000[m/s]强烈爆燃燃—若自燃区区占整个个燃烧室室容积的的5%,则为强烈烈爆燃。。影响爆燃燃的因素素为：1）燃料性性质辛烷值高高的燃料料，抗爆爆燃能力力强。添添加剂能能有效地地提高燃燃料的抗抗爆燃能能力。2）末端混混合气的的压力和和温度末端混合合气的压压力和温温度增高高，则爆爆燃倾向向增大。。3）火焰前前锋传播播到末端端混合气气的时间间提高火焰焰传播速速度、缩缩短火焰焰传播距距离，都都会减少少火焰前前锋传播播到末端端混合气气的时间间，这有有利于避避免爆燃燃。在汽油机机中，凡凡是不靠靠电火花花点火而而由燃烧烧室内炽炽热表面面（如排排气门头头部、火火花塞绝绝缘体或或零件表表面炽热热的沉积积物等））点燃混混合气的的现象，，统称表表面点火火。它的的点火时时刻是不不可控制制的，多多发生在在ε=9以上的强强化汽油油机上。。2、表面点点火早燃是指指在火化化塞点火火之前，，炽热表表面就点点燃混合合气的现现象。由由于它提提前点火火而且热热点表面面比火花花大，使使燃烧速速率快，，气缸压压力、温温度增高高，发动动机工作作粗暴，，并且由由于压缩缩功增大大，向缸缸壁传热热增加，，致使功功率下降降，火花花塞、活活塞等零零件过热热、图4-11给出汽油油机早燃燃示功图图情况。。2、表面点点火早燃会诱诱发爆燃燃，爆燃燃又会让让更多的的炽热表表面温度度升高，，促使更更剧烈的的表面点点火，两两者互相相促进，，危害可可能更大大。与爆燃的的不同点点：1．爆燃是是火花塞塞跳火后后末端混混合气的的自燃现现象；表表面点火火一般是是在火花花塞之前前由炽热热物点燃燃混合气气所致。。2．爆燃时时有强烈烈的压力力冲击波波，有尖尖锐的金金属敲击击声；表表面点火火没有压压力冲击击波，敲敲缸声比比较沉闷闷，主要要是由活活塞、连连杆、曲曲轴等运运动件受受到冲击击负荷产产生振动动而造成成。三、使用用因素对对燃烧的的影响1.混合气浓浓度值的范围围:=0.4～0.5—冷起动混混合气；；=0.85～0.95—功率混合合气；=1.05～1.15—经济混合合气。使用α＜1的浓混合合气工作作，由于于必然会会产生不不完全燃燃烧，所所以CO排放量明明显上升升。当α<0.8及α>1.2时，火焰焰速度缓缓慢，部部分燃料料可能来来不及完完全燃烧烧，因而而经济性性差，HC排放量增增多且工工作不稳稳定。三、使用用因素对对燃烧的的影响2.点火提前前角θ:点火提高高角是从从发出电电火花到到上止点点间的曲曲轴转角角。汽油机保保持节气气门开度度、转速速以及混混合气浓浓度一定定时，汽汽油机功功率和耗耗油率随随点火提提前角改改变而变变化的关关系称为为点火提前前角调整整特性。对应于于每一工工况都存存在一个个“最佳佳”点火火提前角角，这时时汽油机机功率最最大，耗耗油率最最低。三、使用用因素对对燃烧的的影响2.点火提前前角θ:θ↑→→压缩功↑↑Pz↑爆燃↑θ↓→Pz、Tz↓传热损失失↑ηi↓3.转速n离心式点点火提前前角调节节装置使使紊流强度度爆燃趋势势4.负荷Pe1、负荷节气门开开度进入气缸缸的混合合气废气的比比例相对对每循环时时间传热损失失2、负荷缸内p，T爆燃趋势势。5.大气状态态大气压力力低，气气缸充气气量减少少，则混混合气变变浓。另另外，压压缩压力力低，着着火延迟迟期长和和火焰速速度慢，，则经济济性和动动力性下下降，但但爆燃倾倾向减小小。大气温度度高，同同样气缸缸充气量量下降，，经济性性、动力力性变差差，而且且容易发发生爆燃燃和气阻阻。4-2汽油机混混合气形形成两种方式式：1、化油器器式2、汽油喷喷射式一、化油油器式混混合气的的形成化油器式式燃料供供给系统统由化油油器、油油气分离离器、汽汽油泵、、燃油滤滤清器、、燃油箱箱、油管管和燃油油表等组组成。化油器形形成混合合气的原原理：流体动力力学原理理1.理想化油油器特性性各种工况况下满足足最佳性性能要求求的理想想混合比比:a.节气门全全开：功功率混合合气，AF=12-14;b.中等负荷荷：经济济混合气气，AF=17左右;c.怠速及小小负荷：：浓混合合气AF=10-12.4。2.真空度变化规律律：1、节气门门开度一一定、n增加，喉喉管和进进气管真空空度均增增加；2、节气门门关闭，，进气管管真空度度很大，，喉管真空度度很小；；3、节气门门开启，，喉管真真空度加加大，进进气管真空度度下降，，节气门门全开，，二者基基本相同。。喉管真空空度：喉喉管最小小截面处处因气流流流动所所产生的的负压，，影响主主供油量量；进气管真真空度：：节气门门后的负负压，受受节气门门开度和和转速的的影响，，用以控控制怠速油系系、真空空省油器器加浓时时刻及真真空点火火提前。。3.简单化油油器特性性空燃比:单纯依靠靠喉口真真空度决定供油油量的化化油器。。节气门开开度变化化A/F变化A/F混合气加加浓。与理想化化油器特特性矛盾盾,不能满足足汽油机机要求。。<,燃油不能能从喷口口流出。。稍大于,AF很大，混混合气很很稀。4.主供油系系的校正正措施：1、减小燃燃油流量量2、增加空空气流量量。渗入空气气校正法法：><,燃油不能能从喷口口流出；；空气从泡泡沫管进进入油井井形成油油气混合合液，主主量孔后后压力突突降，出出油量突突然增加加，之后后随pn增加，空空气量增增加，主主量孔两两端压差差减小，，出油量量下降。。,与简单化化油器相相同；<<1、2、3、5.满负荷加加浓及怠怠速加浓浓（1）满负荷荷加浓机械式节节能器节气门控控制打开开加浓量量孔的推推杆，加加浓时刻刻只与节节气门位位置有关关。真空加浓浓器起作用时时刻与节节气门后后真空度度有关，，受转速速和节气气门开度度共同影影响。5.满负荷加加浓及怠怠速加浓浓（2）怠速加加浓节气门开开度小，，喉管真真空度低低，主供供油系不不出油，，需另设设怠速系系。怠速喷孔孔开在节节气门后后；汽油经主主量孔、、怠速量量孔，并并与空气气量孔进进入的空空气混合合后，从从怠速喷喷孔进入入混合室室；调节螺钉钉可怠速速喷孔的的截面积积，改变变汽油流流量；设置过渡渡孔，对对节气门门打开时时的汽油油流量进进行补充充，防止止混合气气过稀，，导致熄熄火。6.变工况运运行（1）加速过过程节气门突突然开大大，由于于燃油滞滞后以及及汽化变变差，会会造成混混合气过过稀。为为此，设设置加速速泵，额额外提供供部分燃燃油。节气门缓缓慢开大大，活塞塞缓缓下下移，泵泵中油压压不大，，不能封封闭进油油阀；节气门急急速开大大，泵中中油压很很快升高高，完全全封闭进进油阀，，燃油顶顶开出油油阀，喷喷入喉管管；弹簧起延延长加浓浓时间，，并防止止机构损损坏；6.变工况运运行（2）起动过过程转速很低低，气流流速度低低，喉管管真空度度很小，，主喷孔孔不出油油，需设设置专门门起动系系。常用阻风门门式起动系系；起动前关闭闭阻风门，，发动机拖拖转时，阻阻风门后产产生很大的的真空度，，主供油系系、怠速系系都出油；；启动后，随随转速上升升，阻风门门后真空度度电动增加加，出油量量电动增加加，需及时时开大阻风风门，防止止混合气过过浓，导致致熄火；为防止起动动失败，在在阻风门上上加一个自自动阀，真真空度达到到一定值，，自动开启启。二、汽油喷喷射式混合合气的形成成由燃料系统统、空气系系统及控制制系统3部分组成。。电控燃油喷喷射系统以以电子控制制单元(ECU)为中心，用用安装在发发动机不同同部位上的的各种传感感器测定发发动机的各各种工作参参数，如进进气量、转转速、温度度等，将它它们传送给给ECU；ECU对输入信号号作运算、、处理、分分析判断后后，向执行行器发出指指令控制喷喷射系统的的工作，通通过喷油器器定时、定定量地把汽汽油喷入进进气道或气气缸，同时时控制发动动机的点火火提前角，，使发动机机在各种工工况下都能能获得最佳佳浓度的混混合气。汽油喷射具具有下列优优点：（1）充气效率高高。不需设置置节流喉管管，进气流流动阻力小小；不需要要对进气加热，，因此可以以提高发动动机的充气气效率。（2）可采用较高高的压缩比比。不加热进进气，压缩缩开始的温温度较低，，可采用较高的的压缩比，，从而提高高热效率。。（3）起动性能好好。燃油雾化化由喷油器器决定，与与汽油机转转速无关。。因此，起动时时能保持良良好的雾化化特性。（4）没有气阻。整个燃料料系统都处处于一定压压力下的密密封状态。。在高温时没有气气阻问题，，使用方便便。（5）混合气质量量好。高压喷射射使燃油的的雾化，燃燃油颗粒细细小，蒸发发快，混合均均匀。（6）加速性好。混合气质质量好，燃燃烧快，改改善发动机机加速性。。（7）整机性能提提高。充气效率率高，可采采用较高的的压缩比，，混合气质质量好等为改改善发动机机燃烧，提提高整机的的动力性和和经济性创创造条件，燃烧完完全，排放放性能好。。汽油喷射结结合微电脑脑控制优点点更加突出出：可以按各种种工况的要要求对燃油油量进行校校正，其废废气排放指指标比化油油器式汽油油机好；发发动机工况况适应性好好。在电控多点点喷射系统统中，每缸缸单独供油油，提高各各缸空燃比比的均匀性性和喷油量量的精确性性。可以实现加加负荷、加加速时加油油，小负荷荷、减速时时减油，碰碰撞断油，，汽车安全全性和经济济性提高。。汽油喷射方方式1、系统简介介按控制方式式：机械式和电控式；按燃油喷射射方式：连续喷射式式和间歇喷射式式；按喷油嘴数数量：多点喷射式式和单点喷射式式。多点喷射系系统按喷射射时间可分分为顺序喷射、、分组喷射射和同时喷喷射三种形式；；按喷油位位置可分为为进气道喷射射和缸内喷射（GDI）。电子控制汽汽油喷射系系统由空气系统、燃料系统和控制系统等3个子系统组组成。2、空气系统统空气系统的的作用是：：计量空气流流量，由进进气流量计计担任；控制怠速运运转时空气气量，由怠怠速装置实实现。进气流量测测量有两种种方式，直直接测量和和间接测量量。进气流量计计目前主要要采用叶片片式、卡门门涡街式和和热线式。怠速装置目目前主要是是怠速阀和和电子节气气门。怠速阀有步步进电机式式和比例电电磁阀式两两种。3、燃料系统统燃料系统的的作用是：：按ECU的指令，定定时、定量量地喷射汽汽油并雾化化；压力调节器器电动汽油泵泵4、控制系统统控制系统的的作用是根根据发动机机工作时的的各种信号号，确定发发动机的供供油量和点点火时刻。。控制系统统由电子控控制单元(ECU)、各种传感感器和执行行器组成。。传感器传感器是感感知信息的的部件，负负责向ECU提供发动机机和汽车运运行状况。。电子控制单单元ECU的功用是采采集和处理理各种传感感器的输入入信号，根根据发动机机工作的要要求（喷油油脉宽、点点火提前角角等），进进行控制决决策的运算算，并输出出相应的控控制信号。。当前电控控发动机中中除了控制制喷油外，，还控制点点火、EGR、怠速和增增压发动机机的废气阀阀等，由于于共用一个个ECU对发动机进进行综合控控制，所以以也被称为为发动机管管理系统。。执行器电控单点汽汽油喷射系系统单点汽油喷喷射系统又又称节气门门体喷射系系统(简称TBI)或中央喷射射系统(简称CFl)。这种汽油油喷射系统统在结构布布置上与化化油器式发发动机相似似，即在多多缸发动机机上只用一一个喷油器器，直接将将汽油喷入入节气门上上方的节气气门体中，，燃油与空空气混合后后，形成的的混合气通通过进气歧歧管分配至至各个气缸缸。电控多点汽汽油喷射系系统电控多点汽汽油喷射系系统中，对对应于每一一个气缸设设置一个或或多个喷油油器，喷油油器可安装装在进气道道或气缸内内。现在多多数多点汽汽油喷射系系统，喷油油器安装在在进气门前前。桑塔纳纳(Santana)2000型轿车上的的电控多点点喷射系统统的布置简简图如下。。汽油喷射的的控制汽油喷射是是汽油喷射系系统的主要控制对对象之一，，包括喷油油时刻控制制和喷油量量控制。1、喷油时刻刻控制对不同喷射射时间方式式，设置ECU不同的喷射射时刻控制制计算方式式。2．喷油量控控制ECU根据各种传传感器测得得的发动机机运行参数数，如进气气量、转速速、节气门门开度等，，按设定的的程序进行行计算，然然后向喷油油器发出信信号。喷油油器通电时时间越长，，喷射时间间越长，所所喷射的汽汽油量越大大。通过改改变喷油器器通电时间间，实现喷喷油量控制制。发动机在不不同工况下下运转时，，对混合气气浓度的要要求也不同同。ECU根据有关传传感器的信信号，按不不同情况控控制喷油量量。喷油量量的控制模模式有起动动控制、运运转控制、、断油控制制和反馈控控制几种。。起动控制运转控制断油控制反馈控制喷油量控制制冷起动喷油油器和冷起起动温度开开关控制冷冷起动加浓浓通过ECU控制冷起动动加浓基本喷油量量修正喷油量量增加喷油量量进气温度大气压力蓄电池电压压暖机增量加速增量大负荷增量量起动增量超速断油减速断油(1)起动控制当起动开关关接通，且且发动转速速低于某一一转速（如如300r/min）时，ECU按发动机水水温、进气气温度和起起动转速计计算出一个个固定的喷喷油量，保保证发动机机获得顺利利起动所需需的浓混合合气。(2)运转控制发动机正常常运转时，，ECU根据进气量量和发动机机转速来计计算基本喷喷油量；根根据节气门门开度、发发动机冷却却水温度与与进气温度度等运转参参数来修正正基本喷油油量。喷油器的喷油量包括基本喷喷油量、修修正油量和和增量油量量三个部分分。基本喷油量量根据发动机机进气量，，按目标空空燃比14.7计算。修正油量根据进气温温度、大气气压力等实实际运转条条件，对基基本喷油量量进行修正正，使发动动机在各种种不同的运运转条件下下都能获得得最佳浓度度的混合气气。在一些特定定工况(暖机、加速速等)下，为使发发动机获得得良好的使使用性能，，如动力性性和加速性性等，需要要加浓混合合气，出现现增量油量。(3)断油控制在某些特殊殊工况下，，ECU暂时中断燃燃油喷射，，以满足发发动机运转转中的这些些特殊要求求的功能。。(4)反馈控制反馈控制又又称为闭环控制，是指根据据输出量信信号的变化化，改变输输出量。目前用于电电控汽油喷喷射系统反反馈控制的的传感器是是氧传感器器。ECU根据氧传感感器反馈信信号，不断断修正喷油油量，使混混合气浓度度始终保持持在理想范范围内。3．闭环控制制过程在上述各种种控制模式式中，反馈控制以以外的三种种控制模式式均是开环环控制。开开环控制时时，ECU对输出量的的修正不必必根据输出出量的变化化。当喷油控制制处于闭环环控制模式式时，氧传传感器检测测排气中的的残余氧气气量，ECU控制混合气气空燃比保保持在理论论空燃比。。若检测到到排气中有有残余氧气气，说明混混合气稀薄薄，需要增增加喷油量量；反之，，则需要减减少喷油量量。闭环控制过过程如下图图。反馈控制的的最终目的的是保证三三效催化转转换器的排排气净化效效率，因此此，氧传感感器通常和和三效催化化转换器共共同使用。。三效催化转转换器净化化效率最高高时的空燃燃比要比理理论空燃比比略低，所所以ECU的控制空燃燃比为14.7。目前使用的的氧传感器器有氧化锆锆(ZrO2)氧传感器和和二氧化钛钛(TiO2)氧传感器两两种。发动机运行行中，ECU是交替使用用开环和闭闭环两种模模式控制喷喷油量。在在起动、大大负荷(节气门全开开)及暖机等运运行工况，，需要较浓浓的混合气气，ECU处于开环控控制状态，，氧传感器器不起作用用。在发动动机工作温温度较低时时，ECU也以开环控控制模式工工作。只有有发动机达达到正常工工作温度后后，ECU才进行闭环环控制，氧氧传感器才才发挥反馈馈控制的作作用。当氧氧传感器出出现故障、、输出信号号异常时，，ECU会自动切断断氧传感器器的反馈作作用，进人人开环控制制状态。4-3汽油机燃烧烧室汽油机燃烧烧室的要求求1、总体目标标(1)经济性好；；(2)排放性能好好；(3)动力性满足足需要；(4)不出现不正正常燃烧。。2、技术要求求(1)结构紧凑，，面容比小小；(2)充气效率高高；(3)组织适当气气流运动；；(4)火焰传播距距离短。3、考虑因素素(1)结构紧凑，，面容比小小有利之处：：传热损失失小；不易易爆震；压缩比高；；HC排放少。A、压缩比B、燃烧室型型式C、火花塞位位置面容比对HC排放的影响响如下图。。(2)充气效率高高有利之处：：燃烧完全全，经济性性好；升功功率大；排排放性能好好。A、气门数量量、大小与与布置B、进、排气气道结构与与布置C、冷却系统统D、组织气流流运动(3)组织气流运运动有利之处：：火焰传播快快，着火界界限宽，燃烧完全，，经济性好好；升功率率大；排放放性能好。。不利之处：：气流过强强使热损失失增加，着着火初期可可能吹熄火火焰A、气门数量量、大小与与布置B、进、排气气道结构与与布置内燃机缸内内气体运动方方式涡流挤流滚流紊流进气过程中中形成绕气气缸轴线的的气流运动动压缩过程后后期形成的的径向或横横向气流运运动进气过程中中形成的绕绕垂直于气气缸轴线气气流运动气缸内形成成的无规则则的气流运运动进气涡流产产生办法a.导气屏b.切向气道c.螺旋气道挤流与逆挤挤流缩口型燃烧烧室滚流和紊流流(4)火焰传播距距离短有利之处：：火焰传播快快，着火界界限宽，压压缩比大，，经济性好；；升功率大大。不利之处：：排放性能降降低。A、气门数量量、大小与与布置B、进、排气气道结构与与布置C、火花塞位位置D、燃烧室室结构E、着火延延迟不同火花花塞位置置对燃料料辛烷值值要求也也不同，，反映火火花塞位位置对爆爆震的影影响。1-排气门2-进气门典型汽油油机燃烧烧室楔形燃烧烧室火花塞在在楔形高高处的进进、排气气门之间间，火焰焰距离较较长。一般设置置挤气面面积，气气门稍倾倾斜。气道转弯弯较小，，进气阻阻力小，，充气效效率高。。压缩比高高，达9~10。有较高的的动力性性和经济济性。浴盆形燃燃烧室火花塞在在进、排排气门之之间，火火焰距离离较长。。一般设置置挤气面面积，挤挤气的效效果比较较差。气道转弯弯较大，，进气气阻力大大，充气气效率较较低。压缩比低低。动力性和和经济性性较差，，但压力力升高率率低，工工作柔和和。半球形燃燃烧室燃烧室紧紧凑，火火花塞在在中间，，火焰传传播距离离短。一般组织织进气涡涡流。气道转弯弯小，进进气阻阻力小，，充气效效率高。。压缩比高高。动力性和和经济性性好，压压力升高高率低，，工作柔柔和。四气门的的半球形形燃烧室室相类似似。新型汽油油机燃烧烧室：改进燃烧烧始终是是发动机机研究的的重点方方向。当当前，由由于环境境保护和和能源短短缺的压压力，发发动机燃燃烧研究究更加侧侧重降低低燃料消消耗，充充分燃烧烧，并