第8章 汽油機(jī)混合氣形成和燃燒

1、第八章第八章 汽油機(jī)混合氣的形成和燃燒汽油機(jī)混合氣的形成和燃燒8.1 8.1 汽油機(jī)燃燒過程汽油機(jī)燃燒過程8.1.1 正常燃燒過程正常燃燒過程火焰中心以一定的速度連續(xù)傳火焰中心以一定的速度連續(xù)傳遍整個(gè)燃燒室，在燃燒過程中，遍整個(gè)燃燒室，在燃燒過程中，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃盎鹧媲颁h面的火焰?zhèn)鞑ニ俣燃盎鹧媲颁h面的形狀均沒有急劇變化。形狀均沒有急劇變化。1 1、著火延遲期（、著火延遲期（1-21-2） 從電火花跳火開始到明顯的火焰從電火花跳火開始到明顯的火焰核心形成以前的這段時(shí)間核心形成以前的這段時(shí)間，稱為，稱為著火延遲期。這段時(shí)間約占整個(gè)著火延遲期。這段時(shí)間約占整個(gè)燃燒時(shí)間的燃燒時(shí)間的15%15%左右。一

2、般是按氣左右。一般是按氣缸壓力開始與壓縮壓力相分離的缸壓力開始與壓縮壓力相分離的2 2點(diǎn)作為著火階段終點(diǎn)。點(diǎn)作為著火階段終點(diǎn)。當(dāng)汽油和空氣的混合氣進(jìn)入汽缸當(dāng)汽油和空氣的混合氣進(jìn)入汽缸以后，由于汽油的自燃溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)以后，由于汽油的自燃溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其點(diǎn)燃溫度，這時(shí)還不能產(chǎn)高于其點(diǎn)燃溫度，這時(shí)還不能產(chǎn)生自燃。只有在火花塞跳火以后，生自燃。只有在火花塞跳火以后，由于電火花的高能量，使火花塞由于電火花的高能量，使火花塞電極間隙處的混合氣溫度急劇升電極間隙處的混合氣溫度急劇升高。極大地加速了反應(yīng)的進(jìn)行，高。極大地加速了反應(yīng)的進(jìn)行，經(jīng)過一段時(shí)間后，才形成明顯燃經(jīng)過一段時(shí)間后，才形成明顯燃燒的火焰核心。燒的火焰

3、核心。2 2、明顯燃燒期（、明顯燃燒期（2-32-3）一般用壓力上升速度來表示壓力變化的急劇程度。一般用壓力上升速度來表示壓力變化的急劇程度。 壓力升高很快，壓力升高率壓力升高很快，壓力升高率 dp/d dp/d 一般用壓力升高率代表發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴的程度、振動(dòng)和噪聲水一般用壓力升高率代表發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴的程度、振動(dòng)和噪聲水平?；鹧?zhèn)鞑ニ俾矢叩目扇蓟旌蠚饽艽偈蛊??；鹧鎮(zhèn)鞑ニ俾矢叩目扇蓟旌蠚饽艽偈筪p/ddp/d增加，同樣火增加，同樣火花塞位置、燃燒室型式對(duì)壓力升高率也有影響花塞位置、燃燒室型式對(duì)壓力升高率也有影響急燃期終點(diǎn)一般為最高壓力點(diǎn)急燃期終點(diǎn)一般為最高壓力點(diǎn)3 3或最高溫度點(diǎn)或最高溫度點(diǎn)33

4、（有時(shí)（有時(shí)3 3和和33點(diǎn)重合）點(diǎn)重合）3232(/)apppkpCA 從火焰中心形成（示功圖上缸內(nèi)壓力偏離壓縮線的從火焰中心形成（示功圖上缸內(nèi)壓力偏離壓縮線的2 2點(diǎn)）點(diǎn)）開始，到氣缸內(nèi)壓力達(dá)到最高點(diǎn)（點(diǎn)開始，到氣缸內(nèi)壓力達(dá)到最高點(diǎn)（點(diǎn)3 3）為止，這段時(shí)間稱）為止，這段時(shí)間稱為明顯燃燒期。為明顯燃燒期。 明顯燃燒期明顯燃燒期是汽油機(jī)燃燒的主要時(shí)期。是汽油機(jī)燃燒的主要時(shí)期。明顯明顯燃燒期愈短，愈靠近上止點(diǎn)，汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)燃燒期愈短，愈靠近上止點(diǎn)，汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性愈好力性愈好，但可能導(dǎo)致壓力升高率值過高，工作，但可能導(dǎo)致壓力升高率值過高，工作粗暴，對(duì)排污亦不利。粗暴，對(duì)排污亦不利。 一

5、般明顯燃燒期約占一般明顯燃燒期約占20 40 曲軸轉(zhuǎn)角，燃燒曲軸轉(zhuǎn)角，燃燒最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后12 15 曲軸轉(zhuǎn)角，曲軸轉(zhuǎn)角，dp/d =175250kpa/( )為宜。為宜。3 3、后燃期（、后燃期（3-3-） 從示功圖上最高壓力點(diǎn)（點(diǎn)從示功圖上最高壓力點(diǎn)（點(diǎn)3）以后的燃燒，稱為后燃期。）以后的燃燒，稱為后燃期。 后燃是活塞向下止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)進(jìn)行的，這時(shí)活塞已經(jīng)接近膨燃是活塞向下止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)進(jìn)行的，這時(shí)活塞已經(jīng)接近膨脹行程的中脹行程的中后期，在后燃期中主要是湍流火焰前鋒后面沒后期，在后燃期中主要是湍流火焰前鋒后面沒有完全燃燒掉的燃料，以及附在氣缸壁面上的混合氣層繼續(xù)有完全燃

6、燒掉的燃料，以及附在氣缸壁面上的混合氣層繼續(xù)燃燒。燃料的熱能不能得到充分的利用。為了保證循環(huán)熱效燃燒。燃料的熱能不能得到充分的利用。為了保證循環(huán)熱效率和循環(huán)功，應(yīng)使后燃起盡可能短。所以，補(bǔ)燃是我們所不率和循環(huán)功，應(yīng)使后燃起盡可能短。所以，補(bǔ)燃是我們所不希望的。希望的。 這種燃燒已遠(yuǎn)離上止點(diǎn)，應(yīng)盡量減少這種燃燒已遠(yuǎn)離上止點(diǎn)，應(yīng)盡量減少。正常燃燒時(shí)火焰前鋒的瞬時(shí)位置正常燃燒時(shí)火焰前鋒的瞬時(shí)位置火焰?zhèn)鞑ニ俣龋夯鹧媲颁h相推進(jìn)的速度?；鹧?zhèn)鞑ニ俣龋夯鹧媲颁h相推進(jìn)的速度。車用汽油機(jī)，燃燒室的火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤蛇_(dá)車用汽油機(jī)，燃燒室的火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤蛇_(dá)30-70m/s30-70m/s。8.1.2 8.1.2 不規(guī)則

7、燃燒不規(guī)則燃燒定義：定義： 指在穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，各循環(huán)之間的燃燒指在穩(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。變動(dòng)和各氣缸之間的燃燒差異。各循環(huán)間的燃燒變動(dòng)各循環(huán)間的燃燒變動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在某一工況穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，各個(gè)循環(huán)燃燒過程火焰?zhèn)鞑グl(fā)動(dòng)機(jī)在某一工況穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，各個(gè)循環(huán)燃燒過程火焰?zhèn)鞑デ闆r和示功圖壓力曲線均不相同，稱為燃燒循環(huán)變動(dòng)。情況和示功圖壓力曲線均不相同，稱為燃燒循環(huán)變動(dòng)。當(dāng)采用稀薄燃燒和在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)采用稀薄燃燒和在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，這種循環(huán)變動(dòng)會(huì)加劇。這種循環(huán)變動(dòng)會(huì)加劇。由于氣缸壓力的循環(huán)變動(dòng)，對(duì)于每一循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)由于氣缸壓力的循環(huán)變動(dòng)，對(duì)于每

8、一循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)不可能都處在最佳值，因而會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)不可能都處在最佳值，因而會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的進(jìn)一步提高。如果消除了氣缸壓力的性能指標(biāo)的進(jìn)一步提高。如果消除了氣缸壓力的循環(huán)變動(dòng)，可以降低最高燃燒壓力，改善工作粗循環(huán)變動(dòng)，可以降低最高燃燒壓力，改善工作粗暴性和燃油經(jīng)濟(jì)性，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染。暴性和燃油經(jīng)濟(jì)性，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染。原因：混合氣成分波動(dòng)和氣體擾動(dòng)的影響。原因：混合氣成分波動(dòng)和氣體擾動(dòng)的影響。 降低燃燒循環(huán)變動(dòng)的措施降低燃燒循環(huán)變動(dòng)的措施: :1)1)多點(diǎn)點(diǎn)火有利于減少燃燒的循環(huán)變動(dòng)。多點(diǎn)點(diǎn)火有利于減少燃燒的循環(huán)變動(dòng)。2)2)組織進(jìn)氣渦流能增加燃燒速率，從而達(dá)到減少循環(huán)變動(dòng)

9、的組織進(jìn)氣渦流能增加燃燒速率，從而達(dá)到減少循環(huán)變動(dòng)的目的。目的。3)3)提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，在氣缸內(nèi)形成更強(qiáng)烈的湍流也能減少循提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，在氣缸內(nèi)形成更強(qiáng)烈的湍流也能減少循環(huán)變動(dòng)。環(huán)變動(dòng)。4)4)采用化學(xué)計(jì)量空燃比，由于火焰溫度和傳播速度比較高，采用化學(xué)計(jì)量空燃比，由于火焰溫度和傳播速度比較高，因此壓力變動(dòng)最小。因此壓力變動(dòng)最小。5)5)采用燃油電控噴射技術(shù)（特別是多點(diǎn)燃油噴射）可改善循采用燃油電控噴射技術(shù)（特別是多點(diǎn)燃油噴射）可改善循環(huán)之間的混合氣濃度不均勻性，達(dá)到降低循環(huán)變動(dòng)的目環(huán)之間的混合氣濃度不均勻性，達(dá)到降低循環(huán)變動(dòng)的目的。的。6)6)采用快燃、速燃燃燒技術(shù)，提高火焰的傳播速率，有助

10、于采用快燃、速燃燃燒技術(shù)，提高火焰的傳播速率，有助于減小燃燒循環(huán)變動(dòng)。減小燃燒循環(huán)變動(dòng)。7)7)加大點(diǎn)火能量、優(yōu)化放電方式、采用大的火花塞間隙，有加大點(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)變動(dòng)。助于減小循環(huán)變動(dòng)。各缸間的燃燒差異各缸間的燃燒差異原因：燃燒分配不均勻。原因：燃燒分配不均勻。8.1.3 8.1.3 不正常燃燒不正常燃燒 1 1、 爆燃爆燃 在某種條件下（如壓縮比過高或點(diǎn)火過早），汽油在某種條件下（如壓縮比過高或點(diǎn)火過早），汽油機(jī)的燃燒變得不正常（這時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣群突鹧媲颁h形機(jī)的燃燒變得不正常（這時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣群突鹧媲颁h形狀發(fā)生急劇的變化），狀發(fā)生急劇的變化），上

11、止點(diǎn)附近的壓力急劇波動(dòng)上止點(diǎn)附近的壓力急劇波動(dòng)。 汽油機(jī)爆燃時(shí)表現(xiàn)以下外部特征：汽油機(jī)爆燃時(shí)表現(xiàn)以下外部特征：1)1)發(fā)出金屬振音（俗稱敲缸）。發(fā)出金屬振音（俗稱敲缸）。2)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)，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)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)。動(dòng)機(jī)有較大振動(dòng)。3)3)冷卻系統(tǒng)過熱（冷卻水、潤(rùn)滑油溫度均上升）。冷卻系統(tǒng)過熱（冷卻水、潤(rùn)滑油溫度均上升）。4)4)氣缸蓋溫度上升。氣缸蓋溫度上升。v發(fā)生爆燃的原因發(fā)生爆燃的原因 ： 爆燃的發(fā)生與否取決于對(duì)化學(xué)反應(yīng)爆燃的發(fā)生與

12、否取決于對(duì)化學(xué)反應(yīng)起決定作用的起決定作用的燃料成分、混合氣燃料成分、混合氣濃度和終燃混合氣經(jīng)歷的溫度濃度和終燃混合氣經(jīng)歷的溫度壓壓力力時(shí)間歷程等因素時(shí)間歷程等因素?？傊?，爆燃?？傊?，爆燃傾向不僅受到燃料本身的影響，傾向不僅受到燃料本身的影響，而且隨而且隨發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)條件發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)條件的的不同而改變不同而改變。v爆燃燃燒將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生以爆燃燃燒將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生以下不利影響下不利影響 (1)(1)輸出功率、熱效率均降低輸出功率、熱效率均降低 (2)(2)氣缸過熱氣缸過熱 (3)(3)零件的應(yīng)力增加零件的應(yīng)力增加燃料性質(zhì)：辛烷值越燃料性質(zhì)：辛烷值越高，抗爆性越好。高，抗爆性越好。 末

13、端混合氣的壓力末端混合氣的壓力和溫度和溫度 火焰前鋒傳播到末火焰前鋒傳播到末端混合氣的時(shí)間。端混合氣的時(shí)間。2 2、表面點(diǎn)火、表面點(diǎn)火汽油機(jī)中汽油機(jī)中, ,凡是不靠電火花點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面凡是不靠電火花點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象統(tǒng)稱表面點(diǎn)火。點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象統(tǒng)稱表面點(diǎn)火。 熾熱點(diǎn)：排氣門頭部，火花塞電極，燃燒室積炭。熾熱點(diǎn)：排氣門頭部，火花塞電極，燃燒室積炭。根據(jù)表面點(diǎn)火發(fā)生時(shí)間的不同：根據(jù)表面點(diǎn)火發(fā)生時(shí)間的不同：早早燃燃和和后后燃燃。早燃是表面點(diǎn)火的一種現(xiàn)象。早燃是表面點(diǎn)火的一種現(xiàn)象。早燃早燃 定義：指在火花塞點(diǎn)火之前，熾熱表面就點(diǎn)燃混定義：指在火花塞點(diǎn)火之前，熾熱表面就

14、點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象。合氣的現(xiàn)象。 危害危害 特征特征 原因：熾熱表面引起早燃原因：熾熱表面引起早燃 相比于爆燃，由于沒有壓力沖擊波，故相比于爆燃，由于沒有壓力沖擊波，故“敲缸聲敲缸聲”比較比較沉悶沉悶。發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，功率下降。發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，功率下降。a)a)早燃誘發(fā)爆燃、爆燃加劇表面點(diǎn)火。早燃誘發(fā)爆燃、爆燃加劇表面點(diǎn)火。b)b)壓縮功增大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。壓縮功增大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。c)c)零件過熱。零件過熱。d) d) 燃燒速率快，發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴。燃燒速率快，發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴。四燃燒速度四燃燒速度1 1、定義：燃燒速度是指單位時(shí)間燃燒的混合氣量。、定義：燃燒速度是指單位時(shí)間燃燒的混合氣量。 TTTd

15、mU Adt2 2、U UT T與紊流的關(guān)系與紊流的關(guān)系 紊流導(dǎo)致了火焰前紊流導(dǎo)致了火焰前鋒面嚴(yán)重扭曲，火焰前鋒面嚴(yán)重扭曲，火焰前鋒扭曲越多，鋒扭曲越多，U UT T 越高越高3、燃燒速度與混合氣成分的關(guān)系、燃燒速度與混合氣成分的關(guān)系4）當(dāng)）當(dāng)1.3.4時(shí)時(shí) 混合氣太稀，火焰難以傳播，混合氣太稀，火焰難以傳播，稱此混合比為稱此混合比為火焰?zhèn)鞑ハ孪藁鹧鎮(zhèn)鞑ハ孪蕖?嚴(yán)重缺氧，火焰也不能傳播，稱此混合比為嚴(yán)重缺氧，火焰也不能傳播，稱此混合比為火焰?zhèn)鞑ド舷藁鹧鎮(zhèn)鞑ド舷蕖? 5）小結(jié)：）小結(jié)： 為了保證可靠地工作，汽油機(jī)一般為為了保證可靠地工作，汽油機(jī)一般為0.60.61.21.2，相當(dāng)于空燃比，相當(dāng)于

16、空燃比:9-18:9-18。8.1.4 8.1.4 使用因素對(duì)燃燒的影響使用因素對(duì)燃燒的影響1 1、燃料性質(zhì)的影響、燃料性質(zhì)的影響燃料性質(zhì)對(duì)燃燒過程的影響主要表現(xiàn)在對(duì)爆燃的燃料性質(zhì)對(duì)燃燒過程的影響主要表現(xiàn)在對(duì)爆燃的影響上。辛烷值愈大，燃燒的爆燃頃向愈小。影響上。辛烷值愈大，燃燒的爆燃頃向愈小。 2 2、點(diǎn)火提前角的影響、點(diǎn)火提前角的影響點(diǎn)火提前角過大時(shí)點(diǎn)火提前角過大時(shí)點(diǎn)火提前角過小時(shí)點(diǎn)火提前角過小時(shí)增加了壓縮功的消耗，示功圖面積也減小，功率降低，同時(shí)，增加了壓縮功的消耗，示功圖面積也減小，功率降低，同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴性增加，爆燃的傾向也增加。發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴性增加，爆燃的傾向也增加。 使燃燒在

17、膨脹過程中進(jìn)行，燃燒的最高壓力和最高溫度將降使燃燒在膨脹過程中進(jìn)行，燃燒的最高壓力和最高溫度將降低，熱損失增多，功率下降。低，熱損失增多，功率下降。v點(diǎn)火提前角為最佳值時(shí)，點(diǎn)火提前角為最佳值時(shí)，壓力升高率不是過高，壓力升高率不是過高，最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后合適的角度內(nèi)，示功后合適的角度內(nèi)，示功圖面積最大，完成的循圖面積最大，完成的循環(huán)功最多，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)環(huán)功最多，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性最好。力性、經(jīng)濟(jì)性最好。 每一工作狀況都有一個(gè)最佳點(diǎn)火提前角每一工作狀況都有一個(gè)最佳點(diǎn)火提前角3 3、混合氣成分的影響、混合氣成分的影響 1 1）當(dāng)）當(dāng)=0.8 =0.8 0.90.9時(shí)，火焰?zhèn)?/p>

18、播時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁欤@時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率速度最快，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P Pe e最最大。由于這時(shí)燃燒產(chǎn)生的壓力大。由于這時(shí)燃燒產(chǎn)生的壓力p pZ Z和和溫度溫度T TZ Z都較高，所以產(chǎn)生的爆燃的都較高，所以產(chǎn)生的爆燃的傾向也最大。傾向也最大。2 2）隨著混合氣的變稀，在）隨著混合氣的變稀，在 =1.03=1.031.11.1時(shí)，燃燒較完全，時(shí)，燃燒較完全，bebe最最低，但缸內(nèi)溫度最高，低，但缸內(nèi)溫度最高，NOXNOX排放量排放量大。大。 3 3）當(dāng)混合氣過濃或過稀時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒，）當(dāng)混合氣過濃或過稀時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒， COCO、HCHC排放量增大。排放量增大。v當(dāng)負(fù)荷減少時(shí)，節(jié)

19、氣門當(dāng)負(fù)荷減少時(shí)，節(jié)氣門開度變小，進(jìn)入氣缸的混開度變小，進(jìn)入氣缸的混合氣量減少，而殘余廢氣合氣量減少，而殘余廢氣量是幾乎不變的，這樣殘量是幾乎不變的，這樣殘余廢氣所占比例相對(duì)增大，余廢氣所占比例相對(duì)增大，相當(dāng)于對(duì)進(jìn)入氣缸的混合相當(dāng)于對(duì)進(jìn)入氣缸的混合氣起到稀釋作用。同時(shí)，氣起到稀釋作用。同時(shí)，由于每循環(huán)燃燒的混合氣由于每循環(huán)燃燒的混合氣數(shù)量減少，使氣缸壁與燃數(shù)量減少，使氣缸壁與燃燒室壁的溫度都有下降。燒室壁的溫度都有下降。這些因素都使混合氣的著這些因素都使混合氣的著火延遲時(shí)間加長(zhǎng)。為此，火延遲時(shí)間加長(zhǎng)。為此，必須相應(yīng)地加大點(diǎn)火提前必須相應(yīng)地加大點(diǎn)火提前角。因而在分電器中都裝角。因而在分電器中都裝

20、有有真空點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置真空點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置。4 4、負(fù)荷的影響、負(fù)荷的影響當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)中的汽油機(jī)產(chǎn)生爆震當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)中的汽油機(jī)產(chǎn)生爆震燃燒以后，可以通過減少負(fù)荷燃燒以后，可以通過減少負(fù)荷的方法來消除爆震燃燒。的方法來消除爆震燃燒。5 5、轉(zhuǎn)速的影響、轉(zhuǎn)速的影響 隨燃燒時(shí)期不同而不同，轉(zhuǎn)速的變化幾乎不影響著火延隨燃燒時(shí)期不同而不同，轉(zhuǎn)速的變化幾乎不影響著火延遲期所需的時(shí)間，但轉(zhuǎn)速對(duì)明顯燃燒期的影響是很大的。遲期所需的時(shí)間，但轉(zhuǎn)速對(duì)明顯燃燒期的影響是很大的。 轉(zhuǎn)速增加時(shí)，氣缸中紊流增強(qiáng)，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌欤D(zhuǎn)速增加時(shí)，氣缸中紊流增強(qiáng)，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?，因而以秒?jì)的燃燒過程縮短，由于循環(huán)時(shí)間也縮短，一般因而以秒

21、計(jì)的燃燒過程縮短，由于循環(huán)時(shí)間也縮短，一般燃燒過程相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角增加，應(yīng)當(dāng)相應(yīng)加大點(diǎn)火提前角。燃燒過程相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角增加，應(yīng)當(dāng)相應(yīng)加大點(diǎn)火提前角。為此汽油機(jī)裝有離心提前調(diào)節(jié)裝置，使得在轉(zhuǎn)速增加時(shí)，為此汽油機(jī)裝有離心提前調(diào)節(jié)裝置，使得在轉(zhuǎn)速增加時(shí)，自動(dòng)增大點(diǎn)火提前角，以保證燃燒過程在上止點(diǎn)附近完成。自動(dòng)增大點(diǎn)火提前角，以保證燃燒過程在上止點(diǎn)附近完成。 在轉(zhuǎn)速增時(shí)，點(diǎn)火提前角也應(yīng)適當(dāng)增大，否則燃燒將拖在轉(zhuǎn)速增時(shí)，點(diǎn)火提前角也應(yīng)適當(dāng)增大，否則燃燒將拖延到膨脹過程，致使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和經(jīng)濟(jì)性下降。為此，延到膨脹過程，致使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和經(jīng)濟(jì)性下降。為此，在汽油機(jī)的分電器中一般都裝有在汽油機(jī)的分電器中一般都

22、裝有離心點(diǎn)火提前角裝置離心點(diǎn)火提前角裝置。 當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的爆震燃燒可以用提高轉(zhuǎn)速的方當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的爆震燃燒可以用提高轉(zhuǎn)速的方法來消除它。法來消除它。6 6、大氣狀況的影響、大氣狀況的影響 當(dāng)大氣壓力低時(shí)，氣缸充氣量減少，混合氣變濃，另外，當(dāng)大氣壓力低時(shí)，氣缸充氣量減少，混合氣變濃，另外，壓縮壓力低，火化塞點(diǎn)火及火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?jīng)濟(jì)性和動(dòng)壓縮壓力低，火化塞點(diǎn)火及火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?，?jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性下降，但爆燃傾向減少。所以一般汽車駛?cè)敫咴貐^(qū)，力性下降，但爆燃傾向減少。所以一般汽車駛?cè)敫咴貐^(qū)，一般比較少發(fā)生爆燃。一般比較少發(fā)生爆燃。 當(dāng)大氣溫度高時(shí)，同樣氣缸充量下降，經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)當(dāng)大氣

23、溫度高時(shí)，同樣氣缸充量下降，經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)力性變差，且容易發(fā)生爆燃和氣阻。力性變差，且容易發(fā)生爆燃和氣阻。炎熱炎熱加強(qiáng)冷卻加強(qiáng)冷卻寒冷寒冷預(yù)熱預(yù)熱3.3.發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況對(duì)可燃混合氣的要求：發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況對(duì)可燃混合氣的要求：(1)(1)穩(wěn)定工況：穩(wěn)定工況：v定義：發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)完全預(yù)熱，進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，定義：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)荷沒有突然變化的情且在一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷沒有突然變化的情況。況。v種類：怠速、小負(fù)荷、種類：怠速、小負(fù)荷、 中等負(fù)荷、大負(fù)荷、中等負(fù)荷、大負(fù)荷、全負(fù)荷全負(fù)荷怠怠 速：很濃混合氣速：很濃混合氣小負(fù)荷：較濃混合氣中小負(fù)荷：較濃混合氣中等負(fù)荷：稀混合

24、氣等負(fù)荷：稀混合氣 大負(fù)荷：加濃混合氣全大負(fù)荷：加濃混合氣全負(fù)荷：功率混合氣負(fù)荷：功率混合氣(2)過渡工況：冷起動(dòng)冷起動(dòng)：極濃混合氣暖暖 機(jī)機(jī)：濃混合氣(隨溫度升高混合氣變稀)加加 速速：及時(shí)加濃急減速急減速：避免混合氣過濃一、化油器式混合氣的形成一、化油器式混合氣的形成8.2.3 8.2.3 汽油機(jī)混合氣的形成汽油機(jī)混合氣的形成二、汽油噴射式混合氣的形成二、汽油噴射式混合氣的形成系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成空氣系統(tǒng)空氣系統(tǒng)燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)二、電控燃油噴射供給系統(tǒng)的類型二、電控燃油噴射供給系統(tǒng)的類型1按噴射位置（噴油器的安裝部位）分類：?jiǎn)吸c(diǎn)噴射多點(diǎn)噴射缸內(nèi)噴射進(jìn)氣管噴射將燃油噴射在節(jié)氣門的

25、前方，燃油噴入后隨空氣流入進(jìn)氣歧管內(nèi)，再進(jìn)入氣缸。每缸進(jìn)氣門處裝有一只噴油器2按噴射控制裝置的形式噴射控制裝置的形式不同分：機(jī)械式：燃料的計(jì)量通過機(jī)械傳動(dòng)與液力 傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)電子控制式：燃料的計(jì)量由電控單元與電 磁噴油器實(shí)現(xiàn)機(jī)電混合控制式3按噴射方式不同分：按噴射方式不同分：間歇噴射或間歇噴射或脈沖噴射式脈沖噴射式每一缸的噴射都有一限定的噴射持續(xù)期。每一缸的噴射都有一限定的噴射持續(xù)期。噴射是在進(jìn)氣過程中的一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的，噴射是在進(jìn)氣過程中的一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的，噴射持續(xù)時(shí)間就是相應(yīng)所控制的噴油量。噴射持續(xù)時(shí)間就是相應(yīng)所控制的噴油量。對(duì)于所有的缸內(nèi)噴射和多數(shù)進(jìn)氣道噴射，對(duì)于所有的缸內(nèi)噴射和多數(shù)進(jìn)氣道噴

26、射，都采用間歇噴射的方式。都采用間歇噴射的方式。連續(xù)噴射或連續(xù)噴射或穩(wěn)定噴射式穩(wěn)定噴射式燃料噴射的時(shí)間占有全循環(huán)的時(shí)間，連燃料噴射的時(shí)間占有全循環(huán)的時(shí)間，連續(xù)噴射都是噴射在進(jìn)氣道內(nèi)，而且大部續(xù)噴射都是噴射在進(jìn)氣道內(nèi)，而且大部分的燃料是在進(jìn)氣門關(guān)閉后噴射的，因分的燃料是在進(jìn)氣門關(guān)閉后噴射的，因此大部分燃料是在進(jìn)氣道內(nèi)蒸發(fā)的。此大部分燃料是在進(jìn)氣道內(nèi)蒸發(fā)的。同時(shí)噴射同時(shí)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，各缸噴油器同時(shí)開啟且同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，各缸噴油器同時(shí)開啟且同時(shí)關(guān)閉，由電腦同一個(gè)噴油指令控制所有的噴油關(guān)閉，由電腦同一個(gè)噴油指令控制所有的噴油器同時(shí)動(dòng)作。器同時(shí)動(dòng)作。 分組噴射分組噴射將噴油器分成兩組或三組交替

27、噴射，電腦發(fā)將噴油器分成兩組或三組交替噴射，電腦發(fā)出兩路或三路噴油指令，每一路指令控制一出兩路或三路噴油指令，每一路指令控制一組噴油器。組噴油器。 順序噴射順序噴射噴油器按發(fā)動(dòng)機(jī)各缸進(jìn)氣行程的順序輪流噴噴油器按發(fā)動(dòng)機(jī)各缸進(jìn)氣行程的順序輪流噴油。油。 間歇噴射按噴射的時(shí)序分類間歇噴射按噴射的時(shí)序分類4.按空氣流量測(cè)量方法分類：按空氣流量測(cè)量方法分類：質(zhì)量流量控制的汽油噴射系統(tǒng)質(zhì)量流量控制的汽油噴射系統(tǒng)速度密度控制的汽油噴射系統(tǒng)速度密度控制的汽油噴射系統(tǒng)節(jié)流速度控制的汽油噴射系統(tǒng)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：三、化油器供油系統(tǒng)與汽油噴射供油系統(tǒng)的比較：v優(yōu)點(diǎn)

28、：優(yōu)點(diǎn)： （1 1）充氣性能好，輸出功率大。）充氣性能好，輸出功率大。 （2 2）混合氣的分配均勻性較好。）混合氣的分配均勻性較好。 （3 3）可以隨著發(fā)動(dòng)機(jī)使用工況及使用場(chǎng)合的變化而配制一個(gè)）可以隨著發(fā)動(dòng)機(jī)使用工況及使用場(chǎng)合的變化而配制一個(gè)最佳的混合氣成分。最佳的混合氣成分。 （4 4）具有良好的加速等過渡性能。）具有良好的加速等過渡性能。 （5 5）經(jīng)濟(jì)性能較好。）經(jīng)濟(jì)性能較好。v缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 系統(tǒng)布置復(fù)雜，制造成本高。系統(tǒng)布置復(fù)雜，制造成本高。 （成本比化油器高一點(diǎn)，因此價(jià)格也就貴一些，故障率雖（成本比化油器高一點(diǎn)，因此價(jià)格也就貴一些，故障率雖低低, ,一旦壞了就難以修復(fù)（電腦件只能整件

29、更換）。一旦壞了就難以修復(fù)（電腦件只能整件更換）。四、幾種電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)四、幾種電子控制燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.D1.D型電控汽油型電控汽油噴射系統(tǒng)噴射系統(tǒng)原理：以進(jìn)氣原理：以進(jìn)氣管壓力和發(fā)動(dòng)管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制噴機(jī)轉(zhuǎn)速控制噴油量，速度密油量，速度密度方式。度方式。2.L2.L型電控汽油噴射系統(tǒng)型電控汽油噴射系統(tǒng)原理：原理：以吸入的空氣量作為以吸入的空氣量作為控制噴油量的主要因控制噴油量的主要因素。素。將空氣流量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼⒖諝饬髁哭D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸送到電腦，由信號(hào)輸送到電腦，由電腦控制噴油量。電腦控制噴油量。質(zhì)量流量質(zhì)量流量3.Mono3.Mono系統(tǒng)系統(tǒng)低壓中央噴射系統(tǒng)，低壓中央噴射

30、系統(tǒng)，即單點(diǎn)噴射系統(tǒng)，即單點(diǎn)噴射系統(tǒng)，在原來化油器的基在原來化油器的基礎(chǔ)上僅用一只電磁礎(chǔ)上僅用一只電磁噴油器進(jìn)行集中噴噴油器進(jìn)行集中噴射。射。觀看動(dòng)畫動(dòng)畫8.3 8.3 汽油機(jī)燃燒室汽油機(jī)燃燒室8.3.18.3.1對(duì)燃燒室的要求對(duì)燃燒室的要求w6 6、降低末端可燃混合氣溫度、降低末端可燃混合氣溫度 w1 1、結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)緊湊w2 2、良好的充氣性能、良好的充氣性能w3 3、火花塞位置安排適當(dāng)、火花塞位置安排適當(dāng)w4 4、燃燒室形狀合理、燃燒室形狀合理w5 5、組織適當(dāng)?shù)奈闪?、組織適當(dāng)?shù)奈闪鬟M(jìn)氣渦流擠流面容比（F/V）值小 , 則結(jié)構(gòu)緊湊。 （F/V）燃燒室表面積與其容積之比。優(yōu)點(diǎn)：1）火焰?zhèn)?/p>

31、播距離小，不易爆燃，可提高壓縮比。 2）相對(duì)散熱損失小，熱效率高。 3)熄火面積小，HC排量小。 1）允許有較大的進(jìn)氣門直徑； 2）進(jìn)、排氣阻力小，即少彎折、多圓滑。 3）避免壁面的遮蔽作用。即燃燒室壁面與氣門頭部要有足夠的間隙。 1)火花塞與排氣門之間的距離要短。 2)要使火花塞電極能夠受到進(jìn)氣的冷卻，并使電極附近的燃燒產(chǎn)物得到清除。 燃燒室形狀應(yīng)使火焰?zhèn)鞑ペ呌诤侠恚苊馊紵俣冗^快而引起的發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴。 8.3.2 8.3.2 常用典型的燃燒室常用典型的燃燒室1、浴盆型燃燒室、浴盆型燃燒室1 1）F/VF/V較大，火焰?zhèn)鞑ゾ噍^大，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng)，故壓縮比不高。離長(zhǎng)，故壓縮比不高。2 2）

32、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性不高。）動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性不高。3 3）HCHC多，多，NONOx x少。少。4 4）工藝性好，維修方便。）工藝性好，維修方便。形狀形狀：特點(diǎn)特點(diǎn): :應(yīng)用應(yīng)用: :2 2、楔形燃燒室、楔形燃燒室形狀：形狀：特點(diǎn)特點(diǎn): :應(yīng)用應(yīng)用: :1 1）結(jié)構(gòu)較緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ啵┙Y(jié)構(gòu)較緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短。離短。 可達(dá)可達(dá)9.510.59.510.52 2）動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性較好。）動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性較好。3 3）NONOx x多，多，HCHC也多（擠氣面也多（擠氣面積的熄火現(xiàn)象所積的熄火現(xiàn)象所 致）致） 3、多球形燃燒室、多球形燃燒室形狀形狀：特點(diǎn)特點(diǎn): :應(yīng)用應(yīng)用: :1 1）結(jié)構(gòu)緊湊，火花塞位于）

33、結(jié)構(gòu)緊湊，火花塞位于火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x最小。火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x最小。2 2）動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性好。）動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性好。3 3）HCHC少。少。4 4）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝性差。）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝性差。 8.3.3 8.3.3 汽油機(jī)稀薄燃燒系統(tǒng)汽油機(jī)稀薄燃燒系統(tǒng)稀混合氣稀混合氣：空燃比空燃比1717，即可為稀混合氣；小于，即可為稀混合氣；小于2525為非直噴為非直噴式稀燃汽油機(jī)；大于式稀燃汽油機(jī)；大于25-5025-50為缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機(jī)。為缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機(jī)。1.1.均質(zhì)稀混合氣的燃燒室均質(zhì)稀混合氣的燃燒室2.2.分層給氣式燃燒室分層給氣式燃燒室（1）分層給氣燃燒）分層給氣燃燒（2）分層給氣燃燒室）分層給氣燃燒室 簡(jiǎn)單