汽车发动机原理第五章 汽油机混合气形成和燃烧

第五章汽油机混合气形成和燃烧重点：正常与不正常燃烧过程及使用因素的影响；燃烧室。难点：不正常燃烧过程及影响因素。第一节汽油机混合气的形成5.1汽油机混合气的形成5.1汽油机混合气的形成5.1汽油机混合气的形成一、混合气形成过程(一)化油器式1.喉口流速

P

雾化效果

2.节气门开度

喉口真空度

,进气管真空度

从到3.节气门开度一定,n

,

4.节气门开度

，n

蒸发性

5.进气温度

蒸发性

5.1汽油机混合气的形成二、理想化油器特性与供油系校正〔一〕理想化油器特性各种工况下满足最正确性能要求的理想混合比—试验结果。1影响因素〔1〕转速n—影响较小。〔2〕负荷—影响大。2空燃比5.1汽油机混合气的形成经济混合气A/F=17功率混合气A/F=12～14怠速混合气A/F=10～12.4〔1〕常用工况—中等负荷要求提供经济混合气。〔2〕负荷>90%以及怠速,低速下—加浓。5.1汽油机混合气的形成〔二〕汽油喷射1.化油器式发动机的缺乏之处:〔1〕局部负荷时节流损失大〔2〕不可能在各种工况下均提供最正确混合比〔3〕对大气条件和环境适应性差〔4〕仅提供均质混合气〔5〕油膜流动—各缸混合气分配不均匀5.1汽油机混合气的形成2.汽油喷射系统的优点

5.1汽油机混合气的形成5.1汽油机混合气的形成〔2〕进气管内喷射〔1〕单点喷射大喷咀位于节气门之前的化油器位置,安装空气计量装置和电子控制喷油装置,可以克服1～4的缺乏,但5仍存在。〔2〕多点喷射小喷咀安装于各个进气歧管之中,可克服1～5的缺乏,但结构复杂,本钱高。5.1汽油机混合气的形成第二节汽油机的燃烧过程一、汽油机的正常燃烧5.2汽油机的燃烧过程I滞燃期II急燃期III补燃期代表工作粗暴的程度,它与火焰传播速率有关。

。

工作粗暴，噪声

。但

不正常燃烧趋势

。气流运动

所以,在汽油机中,火焰传播速率是一个重要参数,它直接影响不正常燃烧的抑制,从而影响发动机的功率、效率和使用寿命。5.2汽油机的燃烧过程燃烧速度－影响因素•气体的紊流运动

•混合气成分•混合气初始温度

可燃混合气密度ρT

5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程爆燃

续走5.2汽油机的燃烧过程〔一〕爆燃1爆燃现象：1)发出金属振音(敲缸)。2)在轻微爆燃时，发动机功率略有增加；强烈爆燃时，发动机功率下降，工作变得不稳定，转速下降，发动机有较大振动。3)冷却系统过热(冷却水、润滑油温度均上升)。4)气缸盖温度上升。根据对发动机理想循环的分析,我们知道。但,那么爆震倾向,限制了的提高。※5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程3.示功图的比较〔1〕正常燃烧与爆震燃烧的比较5.2汽油机的燃烧过程汽油机的爆燃现象就是终端混合气的自燃现象,它与柴油机的工作粗暴性,在燃烧本质上是一致的,均是可燃混合气自燃的结果。但两者发生的部位不一致。柴油机工作粗暴发生在急燃期的始点,

汽油机的爆燃是发生在急燃期的终点5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程5.2汽油机的燃烧过程1.混合气浓度1)对的影响〔1〕不同燃料—不同曲线曲线1—加铅芳香族，抗爆性好，长。曲线2—加铅烷族，抗爆性较好，较长。曲线3—正庚烷，抗爆性差，短。〔2〕同一种燃料—一条曲线，三使用因素对燃烧过程的影响5.2汽油机的燃烧过程这是不同下的最正确示功图。1—=0.84；2—=0.65；3—=1.01；4—=1.18。可以看出，=0.84的示功图曲线下的面最大。，燃烧剧烈程度爆燃趋势。2)

对示功图的影响=0.85～0.95

；

，

5.2汽油机的燃烧过程4〕值的范围=0.4～0.5—冷起动混合气；=0.85～0.95—功率混合气；=1.05～1.15—经济混合气。5.2汽油机的燃烧过程3

3

，合适。实践证明,当

=12

～15

，时,出现在上止点后

=12

～15

时，p－

图曲线下的面积最大，有用功最多。5.2汽油机的燃烧过程3．转速5.2汽油机的燃烧过程〔四〕负荷1负荷节气门开度进入气缸的混合气废气的比例相对每循环时间传热损失〔必须〕2负荷缸内p，T爆燃趋势。〔五〕大气状况1P0G经济性，动力性。但爆燃趋势。2T0G经济性，动力性。易发生气阻。爆燃趋势。5.2汽油机的燃烧过程第三节汽油机的燃烧室燃烧室设计原那么5.3汽油机的燃烧室5.3汽油机的燃烧室二、常用典型燃烧室〔一〕L型里卡多〔Ricardo〕公司研制，在老解放车上及某些风冷汽油机上应用。5.3汽油机的燃烧室〔二〕楔型应用较多，性能稳定。燃烧室侧剖面为楔型。安排激冷区，防止爆燃。燃烧速度高，但噪声、振动大，工作易粗暴。5.3汽油机的燃烧室〔三〕倒盆型〔浴盆型〕性能稳定，应用较多。挤气面积不能小于30%。5.3汽油机的燃烧室〔四〕半球型或蓬型1半球型应用于高速汽油机中。流动阻力小，面容比小，散热损失少。激冷区小，HC排放低。5.3汽油机的燃烧室2蓬型比半球型高度低。气流运动强，高速性能更好。可安排四气门机构，充气效率更高。压缩比、空燃比大，

=7～13，A/F=16～22.5，可实现稀薄燃烧。5.3汽油机的燃烧室5.3汽油机的燃烧室5.3汽油机的燃烧室5.3汽油机的燃烧室5.3汽油机的燃烧室〔三〕里卡多公司的HRCC燃烧室5.3汽油机的燃烧室〔四〕福特CVH型堤岸型活塞顶，产生压缩涡流，挤气面积为16%。切向进气道，产生进气涡流。充气效率较高。激冷区小，使HC排放下降。使用90号汽油时，压缩比可达8.5。功率、扭矩较大。5.3汽油机的燃烧室5.3汽油机的燃烧室四、汽油机的分层燃烧及其燃烧室5.3汽油机的燃烧室5.3汽油机的燃烧室4)排气污染严重。汽油机排气中有害成分(CO、HC、NOx)的数量与混合气的浓度有密切关系。一般汽油机所使用的混合比范围正是