点燃式内燃机的燃烧教学课件

第五章内燃机混合气的形成和燃烧主要内容°第一节内燃机缸内的气体流动第二节点燃式内燃机的燃烧第三节点燃式內燃机的燃烧室第四节压燃式内燃机的燃烧°第五节压燃式內燃机的燃烧室°第六节均质充量压缩着火燃烧发动机1.燃烧过程的重要性燃料燃烧完全的程度,直接影响到热量产生的多少和排出的废气的成分,而燃烧时机又关系到热量的利用程度。所以燃烧过程是影响发动机的动力性经济性和排气污染的主要过程,同时与噪声、振动、启动性能和使用寿命也有重大关系。2.对燃烧过程的要求1)燃烧完全,释放出尽可能多的热能,减少废气中的有害物质。2)燃烧及时,使放热集中在上止点附近,提高热功转换能力。3.燃烧过程的研究方法高速摄影法、示功图法汽油机的燃烧过程汽油机的正常燃烧指从点火开始到燃料基本烧完为止的过程。研究方法:测取燃过程的長开示功图。气缸压力示功图上的关键点压缩线·1、火花塞跳火火花塞信2、缸内压力线偏离纯压缩线的始点TDC·3、缸内最高压力点6-点火提前角Ⅰ滞燃期Ⅱ-显燃期Ⅲ-补燃期汽油机的燃烧过程30°10°TCExhaustvalveInletvalve5.2点燃式內燃机的燃烧燃烧是一种放热的氧化反应。汽油机具有重量轻、尺寸小和低温起动性能好等优点且工作柔和、运转平稳、制造成本低注意:汽油机和气体燃料发动杋的燃烧属于预混合燃烧。原因:在进气过程中,汽油蒸发及其和空气混合的时间比燃烧反应要快得多,或者在火焰到达前燃料与空气已充分混合。缺点:热效率低,燃油消耗率高。均质混合气的着火界限、点火过程、火核生成与火焰传播定容燃烧弹来硏究燃烧过程。均质混合气与汽油机类似。1.着火界限过米一→放电热值低放热少→不形成火焰中心无火焰传播混合气的浓度界限称为着火界限(稀限、浓限))与燃料有关2)混合气的初期放热率和散热速率温升有利于放热率的提高和散热率的降低,扩大着火界限3)残余废气系数增大,着火界限缩小4)火花塞附近,易着火5)燃烧室相互作用设计要利于火花塞附近废气的清扫汽油机着火稀限φamα=1.3-1.4,一般地1.25-1.35,汽油机工作不稳定,油耗增大,再稀,则熄火;浓限φσmm无意义2.点火过程击穿阶段电弧阶段辉光放电阶段火花塞电极在很高的电压(约10~15kV)作用下击穿电极间隙内的混合气,离子流从火花塞的一个电极奔向另一个电极。这时,间隙阻抗迅速下降,形成一个很窄的(大约40um直径)的圆柱状的离子化的气体通道。它的温度升至60000k,压力上升到几十个MPa,从而产生一个强烈的激波向四周传播,使等离子通道的体积迅速膨胀(约膨胀到直径2mm),而它的压力、温度迅速下降,通过火花塞间隙的峰值电流高达200A,但整个击穿阶段的时间很短,约10ns>电弧阶段击穿阶段的末期形成了电极间的电流通道,因此电弧放电的电压较低(50-100V),但电流仍很高,与击穿阶段的电极间电流通道内气体完全离解或离子化相反,在电弧阶段放电带的中心部分的离解程度仍很高,但离子化程度比较低(约1%)。在阴极和阳极山的电压降是电弧放电电压降的主要部分,电能储藏在这些电极的表层区域,由金属电极导走,这是电弧总能量的一个重要部分辉光放电阶段辉光放电阶段的特征是电流低于200mA,在阴极上有大的电压降(300~50