《燃燒技術(shù)》第四章 燃料與燃燒(第115次課)

1、第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧4-3 燃燒熱化學(xué)燃燒熱化學(xué)了解燃燒過程，燃料、空氣及產(chǎn)物及其數(shù)量關(guān)系了解燃燒過程，燃料、空氣及產(chǎn)物及其數(shù)量關(guān)系一、一、1kg燃料完全燃燒所需的燃料完全燃燒所需的理論空氣量理論空氣量/83823. 01/3241221. 01kgkggggLkgkmolgggLOHCOOHCO1kg燃料（燃料（gc+gH+gO）完全燃燒時所需要的理論空氣量：）完全燃燒時所需要的理論空氣量：第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧4-3 燃燒熱化學(xué)燃燒熱化學(xué)二、二、過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)：評價混合氣的性質(zhì)：

2、評價混合氣的性質(zhì)定義：定義：OaLL空燃比空燃比 a =1或或A/F=14.9理論混合氣理論混合氣 a 1或或A/F1或或A/F14.9稀混合氣稀混合氣汽油機(jī)：汽油機(jī)： a=0.81.2柴油機(jī)：柴油機(jī)： am=1.21.6 增壓柴油機(jī)：增壓柴油機(jī)： am=1.82.2柴油柴油汽油汽油電控電控+三效三效第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧4-3 燃燒熱化學(xué)燃燒熱化學(xué)三、三、 a1時完全時完全燃燒的產(chǎn)物燃燒的產(chǎn)物1）燃燒前混合氣量）燃燒前混合氣量 汽油機(jī)汽油機(jī)/柴油機(jī)柴油機(jī)2）燃燒后的產(chǎn)物）燃燒后的產(chǎn)物 3）燃燒后工質(zhì)摩爾數(shù)的增量）燃燒后工質(zhì)摩爾數(shù)的增量4）理論

3、分子變更系數(shù)）理論分子變更系數(shù) 0：120MMC/H化合物構(gòu)成的液體燃料燃燒后化合物構(gòu)成的液體燃料燃燒后 01第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧4-3 燃燒熱化學(xué)燃燒熱化學(xué)四、四、燃料的熱值、混合氣熱值燃料的熱值、混合氣熱值1）燃料的熱值：）燃料的熱值： 定義：定義： 1kg燃料完全燃燒所放出的熱量。燃料完全燃燒所放出的熱量。 低熱值：產(chǎn)物中低熱值：產(chǎn)物中H2O以水蒸氣狀態(tài)存在；以水蒸氣狀態(tài)存在； 高熱值：產(chǎn)物中高熱值：產(chǎn)物中H2O以液體狀態(tài)存在。以液體狀態(tài)存在。2）混合氣熱值：單位混合氣完全燃燒所放出的熱量）混合氣熱值：單位混合氣完全燃燒所放出的熱量 設(shè)

4、設(shè)1kg燃料形成的混合氣量為燃料形成的混合氣量為M1，燃料低熱值，燃料低熱值h ;則，則，rTamixMLhMh Q101第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧4-4 燃燒的基本知識燃燒的基本知識 燃燒過程：著火階段燃燒過程：著火階段燃燒準(zhǔn)備過程燃燒準(zhǔn)備過程 燃燒階段燃燒階段放熱過程放熱過程 一、著火理論一、著火理論著火理論著火理論(方式方式)：著火熱理論著火熱理論 鏈鎖反應(yīng)理論鏈鎖反應(yīng)理論 點(diǎn)燃點(diǎn)燃1、著火的熱理論著火的熱理論第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧4-4 燃燒的基本知識燃燒的基本知識1、著火的熱理論著火的熱理

5、論加熱一充滿空氣和燃料混合氣的容器加熱一充滿空氣和燃料混合氣的容器受熱燃料分子和氧分子動能受熱燃料分子和氧分子動能 而相撞而相撞活化分子相撞能量活化分子相撞能量反應(yīng)活化能反應(yīng)活化能E時，打破化學(xué)時，打破化學(xué)鍵而引起化學(xué)反應(yīng)鍵而引起化學(xué)反應(yīng)Tc著火溫度著火溫度Tc=臨界溫度臨界溫度第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧4-4 燃燒的基本知識燃燒的基本知識1、著火的熱理論著火的熱理論T 時，活化分子所占比例時，活化分子所占比例 ，化學(xué)反應(yīng)加速，化學(xué)反應(yīng)加速 反應(yīng)壓力的影響：容器不變，反應(yīng)壓力的影響：容器不變， 壓力，混合氣密度壓力，混合氣密度 ，混合氣中，混合氣中

6、n*的絕對數(shù)的絕對數(shù) ； 反應(yīng)速度反應(yīng)速度 ； 存在混合氣濃度的著火界限；溫度和壓力低于臨界值時，無論在什么濃度下，存在混合氣濃度的著火界限；溫度和壓力低于臨界值時，無論在什么濃度下，均不能著火。均不能著火。在低溫、低壓區(qū)著火規(guī)律與在低溫、低壓區(qū)著火規(guī)律與高溫區(qū)完全不同高溫區(qū)完全不同存在著火半島。存在著火半島。 第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧4-4 燃燒的基本知識燃燒的基本知識2、 鏈鎖反應(yīng)自燃著火理論鏈鎖反應(yīng)自燃著火理論最終燃燒產(chǎn)物，經(jīng)一些列中間產(chǎn)物反應(yīng)的結(jié)果；最終燃燒產(chǎn)物，經(jīng)一些列中間產(chǎn)物反應(yīng)的結(jié)果；中間產(chǎn)物形成過程中間產(chǎn)物形成過程活性中心、反應(yīng)物

7、再生活性中心、反應(yīng)物再生鏈鎖反應(yīng)鏈鎖反應(yīng)鏈鎖反應(yīng)機(jī)理：鏈鎖反應(yīng)機(jī)理：鏈引發(fā)鏈引發(fā)：反應(yīng)物受某種因素的激發(fā)，而產(chǎn)生的自由原子或自由基：反應(yīng)物受某種因素的激發(fā)，而產(chǎn)生的自由原子或自由基具有很強(qiáng)的反應(yīng)能力；具有很強(qiáng)的反應(yīng)能力；鏈傳播鏈傳播：自由原子與反應(yīng)物作用，推進(jìn)反應(yīng)，產(chǎn)生新的自由原子的過程；：自由原子與反應(yīng)物作用，推進(jìn)反應(yīng)，產(chǎn)生新的自由原子的過程； 直鏈反應(yīng)直鏈反應(yīng)：一個自由原子生成新的一個自由原子，反應(yīng)恒速：一個自由原子生成新的一個自由原子，反應(yīng)恒速; 支鏈反應(yīng)支鏈反應(yīng)：一個活性中心同時生成兩個以上的活性中心，反：一個活性中心同時生成兩個以上的活性中心，反 應(yīng)加速應(yīng)加速引引爆爆鏈中斷鏈中斷：活

8、性中心與缸壁、惰性氣體相碰撞：活性中心與缸壁、惰性氣體相碰撞無效碰撞，不再引致反應(yīng)。無效碰撞，不再引致反應(yīng)。第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧4-4 燃燒的基本知識燃燒的基本知識 3、點(diǎn)燃：點(diǎn)燃： 指用電火花產(chǎn)生指用電火花產(chǎn)生火焰核心火焰核心并引起火焰并引起火焰?zhèn)鞑鞑サ倪^程的過程點(diǎn)火過程：靠火花能量點(diǎn)火過程：靠火花能量局部混合氣升溫局部混合氣升溫引起電離引起電離形成活性中心形成活性中心加速化學(xué)反應(yīng)加速化學(xué)反應(yīng)形形成火焰核。成火焰核。電極間隙與點(diǎn)火能量關(guān)系：電極間隙與點(diǎn)火能量關(guān)系： 電極間隙過大電極間隙過大需點(diǎn)火能量越大；需點(diǎn)火能量越大； 間隙過小間隙過小

9、能量在大也不能著火。能量在大也不能著火。熄火距離：指不能著火的最小電極間隙。熄火距離：指不能著火的最小電極間隙?；旌蠚鉂舛认拗疲夯旌蠚鉂舛认拗疲?超出著火界限，不能著火。超出著火界限，不能著火。汽油機(jī)循環(huán)變動：火焰核形汽油機(jī)循環(huán)變動：火焰核形成過程中條件的隨機(jī)性造成。成過程中條件的隨機(jī)性造成。第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧4-4 燃燒的基本知識燃燒的基本知識 3、點(diǎn)燃：點(diǎn)燃： 指用電火花產(chǎn)生指用電火花產(chǎn)生火焰核心火焰核心并引起火焰并引起火焰?zhèn)鞑鞑サ倪^程的過程點(diǎn)火過程：靠火花能量點(diǎn)火過程：靠火花能量局部混合氣升溫局部混合氣升溫引起電離引起電離形成活性中

10、心形成活性中心加速化學(xué)反應(yīng)加速化學(xué)反應(yīng)形形成火焰核。成火焰核。電極間隙與點(diǎn)火能量關(guān)系：電極間隙與點(diǎn)火能量關(guān)系： 電極間隙過大電極間隙過大需點(diǎn)火能量越大；需點(diǎn)火能量越大； 間隙過小間隙過小能量在大也不能著火。能量在大也不能著火。熄火距離：指不能著火的最小電極間隙。熄火距離：指不能著火的最小電極間隙?；旌蠚鉂舛认拗疲夯旌蠚鉂舛认拗疲?超出著火界限，不能著火。超出著火界限，不能著火。汽油機(jī)循環(huán)變動：火焰核形汽油機(jī)循環(huán)變動：火焰核形成過程中條件的隨機(jī)性造成。成過程中條件的隨機(jī)性造成。第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院火焰前鋒火焰前鋒燃燒區(qū)燃燒區(qū)二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式1、預(yù)混

11、合燃燒、預(yù)混合燃燒 特點(diǎn)：特點(diǎn)：著火前預(yù)先混合而形成可燃混合氣體；著火前預(yù)先混合而形成可燃混合氣體；在燃燒室空間壓力和溫度在燃燒室空間壓力和溫度不均勻。不均勻。局部點(diǎn)燃后形成火焰核，局部點(diǎn)燃后形成火焰核，在預(yù)混合氣在預(yù)混合氣中以火焰?zhèn)鞑バ问酵瓿扇紵^程。中以火焰?zhèn)鞑バ问酵瓿扇紵^程。 任一時刻溫度大小分布任一時刻溫度大小分布:已燃區(qū)已燃區(qū)燃燒區(qū)燃燒區(qū)未燃區(qū)未燃區(qū) 第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院根據(jù)混合氣的氣流特性將預(yù)混合氣的火焰?zhèn)鞑ミ^根據(jù)混合氣的氣流特性將預(yù)混合氣的火焰?zhèn)鞑ミ^程分為層流火焰?zhèn)鞑ズ屯牧骰鹧鎮(zhèn)鞑ミ^程。程分為層流火焰?zhèn)鞑ズ屯牧骰鹧鎮(zhèn)鞑ミ^程。1）層流火焰?zhèn)鞑ィ恿骰鹧鎮(zhèn)鞑?/p>

12、: 特點(diǎn)：火焰前鋒為球面，且很薄特點(diǎn)：火焰前鋒為球面，且很薄=1/10mm1/100mm 層流火焰將燃燒室分為已燃和未燃區(qū)層流火焰將燃燒室分為已燃和未燃區(qū)傳播原理：層流火焰面內(nèi)溫度梯度和濃度梯度很大傳播原理：層流火焰面內(nèi)溫度梯度和濃度梯度很大; 引起強(qiáng)烈的傳熱和傳質(zhì)現(xiàn)象；引起強(qiáng)烈的傳熱和傳質(zhì)現(xiàn)象； 促使鄰近混合氣快速化學(xué)反應(yīng)；促使鄰近混合氣快速化學(xué)反應(yīng)； 造成火焰空間移動現(xiàn)象造成火焰空間移動現(xiàn)象火焰?zhèn)鞑セ鹧鎮(zhèn)鞑ザ?、?nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院影響層流火焰?zhèn)鞑サ囊蛩赜绊憣恿骰鹧鎮(zhèn)鞑サ囊蛩?生成生成HC的主要原因的主要原因混合氣性質(zhì)：混合氣性質(zhì)：

13、 當(dāng)當(dāng) a=0.80.9時，反應(yīng)溫度高，傳播速度最快；時，反應(yīng)溫度高，傳播速度最快； 當(dāng)當(dāng) a=11.15時，傳播速度約降低時，傳播速度約降低10%15%； 過濃或過?。悍磻?yīng)溫度過低不能維持火焰?zhèn)鞑ミ^濃或過?。悍磻?yīng)溫度過低不能維持火焰?zhèn)鞑タp隙：火焰不能傳播的最小縫隙稱為淬熄距離；縫隙：火焰不能傳播的最小縫隙稱為淬熄距離； 如氣缸間隙、火花塞縫隙等火焰不能傳播；如氣缸間隙、火花塞縫隙等火焰不能傳播；溫度：火焰?zhèn)鞑サ奖诿鏁r，溫度：火焰?zhèn)鞑サ奖诿鏁r，T過低不能傳播。過低不能傳播。smsmL/5 . 0/4 . 0汽油機(jī)一般：汽油機(jī)一般：二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理

14、珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院2）湍流火焰?zhèn)鞑ィ┩牧骰鹧鎮(zhèn)鞑?湍流：氣流中不同尺寸渦旋不斷形成、發(fā)展、分湍流：氣流中不同尺寸渦旋不斷形成、發(fā)展、分解與消失的不穩(wěn)定過程。解與消失的不穩(wěn)定過程。產(chǎn)生原因：粘性氣流產(chǎn)生原因：粘性氣流速度增加速度增加到一定值后，由于到一定值后，由于邊界阻礙、外部干擾邊界阻礙、外部干擾等，氣流內(nèi)部形成許多等，氣流內(nèi)部形成許多渦旋渦旋而造成。而造成。特點(diǎn)：渦旋套渦旋，各種不同尺寸的渦旋組成連特點(diǎn)：渦旋套渦旋，各種不同尺寸的渦旋組成連續(xù)的渦旋譜。續(xù)的渦旋譜。 空間時間上紊亂無序變化，但有隨機(jī)性質(zhì)空間時間上紊亂無序變化，但有隨機(jī)性質(zhì)；評價方法：評價方法：湍流尺度湍流尺度和和湍流強(qiáng)度湍流

15、強(qiáng)度二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院湍流尺度：指渦旋翻滾一個周期所作用的范圍湍流尺度：指渦旋翻滾一個周期所作用的范圍p 宏觀湍流：決定其力學(xué)性質(zhì)；宏觀湍流：決定其力學(xué)性質(zhì)；p 微觀湍流：在流體的粘性作用下將湍流能轉(zhuǎn)化微觀湍流：在流體的粘性作用下將湍流能轉(zhuǎn)化為熱能而消失。為熱能而消失。 宏觀宏觀微觀微觀分子運(yùn)動分子運(yùn)動熱能熱能湍流強(qiáng)度：用脈動速度的均方根來表示湍流的能量，湍流強(qiáng)度：用脈動速度的均方根來表示湍流的能量，主要影響湍流火焰?zhèn)鞑ニ俣?。主要影響湍流火焰?zhèn)鞑ニ俣取６?、?nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)

16、學(xué)院院湍流對火焰?zhèn)鞑サ淖饔茫和牧鲗鹧鎮(zhèn)鞑サ淖饔茫汉暧^湍流：使火焰前鋒皺折，宏觀湍流：使火焰前鋒皺折，增大反應(yīng)面積增大反應(yīng)面積，但，但層流火焰前鋒結(jié)構(gòu)不變；層流火焰前鋒結(jié)構(gòu)不變；微觀湍流：加強(qiáng)傳質(zhì)傳熱（擴(kuò)散）微觀湍流：加強(qiáng)傳質(zhì)傳熱（擴(kuò)散）相對層流導(dǎo)相對層流導(dǎo)熱系數(shù)增大熱系數(shù)增大100倍，倍，由此提高紊流火焰?zhèn)鞑ニ俣扔纱颂岣呶闪骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?。提高湍流?qiáng)度：火焰前鋒結(jié)構(gòu)破裂，促進(jìn)已燃?xì)馓岣咄牧鲝?qiáng)度：火焰前鋒結(jié)構(gòu)破裂，促進(jìn)已燃?xì)怏w與未燃?xì)怏w迅速混合，縮短反應(yīng)時間，提高放體與未燃?xì)怏w迅速混合，縮短反應(yīng)時間，提高放熱速率。熱速率。smT/7020湍流火焰?zhèn)鞑ニ俣龋和牧骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣龋憾?、?nèi)燃機(jī)的燃燒方式二

17、、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院2、擴(kuò)散燃燒：、擴(kuò)散燃燒：壓縮終了向缸內(nèi)高溫高壓空氣直噴燃料；壓縮終了向缸內(nèi)高溫高壓空氣直噴燃料；燃料噴射需時間，燃料蒸發(fā)溫度低于著火溫度，燃料噴射需時間，燃料蒸發(fā)溫度低于著火溫度， 故，后續(xù)噴入的燃料故，后續(xù)噴入的燃料邊混合邊燃燒。邊混合邊燃燒。擴(kuò)散燃燒時缸內(nèi)溫度很高，只要燃料與空氣混合，擴(kuò)散燃燒時缸內(nèi)溫度很高，只要燃料與空氣混合，其化學(xué)反應(yīng)就很快進(jìn)行。其化學(xué)反應(yīng)就很快進(jìn)行。擴(kuò)散燃燒過程完全取擴(kuò)散燃燒過程完全取決于燃料和空氣的混合過程及速度。決于燃料和空氣的混合過程及速度。擴(kuò)散燃燒期，燃燒室內(nèi)同時存在擴(kuò)散燃燒期，燃燒室內(nèi)同時存在三

18、個相三個相： 可燃混合氣、空氣和燃燒產(chǎn)物。可燃混合氣、空氣和燃燒產(chǎn)物。二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院1）單滴油滴的擴(kuò)散燃燒模型：）單滴油滴的擴(kuò)散燃燒模型： 擴(kuò)散燃燒過程是氣液兩相的混合燃燒過程，不是擴(kuò)散燃燒過程是氣液兩相的混合燃燒過程，不是液體燃料的直接燃燒，故首先液體燃料充分氣化液體燃料的直接燃燒，故首先液體燃料充分氣化油滴蒸發(fā)：表面形成濃度梯度油滴蒸發(fā)：表面形成濃度梯度著火條件：濃度，溫度適當(dāng)；著火條件：濃度，溫度適當(dāng)；著火后的燃燒過程：取決于著火后的燃燒過程：取決于燃料與空氣的擴(kuò)散速度；燃料與空氣的擴(kuò)散速度；當(dāng)火焰包圍燃料時：當(dāng)火焰包

19、圍燃料時：造成高溫缺氧，形成碳煙。造成高溫缺氧，形成碳煙。二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院擴(kuò)散燃燒特點(diǎn)：擴(kuò)散燃燒特點(diǎn)：燃燒過程受擴(kuò)散、流動、混合與熱交換的制約，燃燒過程受擴(kuò)散、流動、混合與熱交換的制約， 反應(yīng)速度要比流動、擴(kuò)散、混合的速度快得多；反應(yīng)速度要比流動、擴(kuò)散、混合的速度快得多；濃度梯度的擴(kuò)散：受流動、混合、熱交換的影響濃度梯度的擴(kuò)散：受流動、混合、熱交換的影響氣液兩相的擴(kuò)散燃燒氣液兩相的擴(kuò)散燃燒先液體蒸發(fā)，在油滴表面先液體蒸發(fā)，在油滴表面形成可燃混合氣（擴(kuò)散與混合過程），適當(dāng)溫度形成可燃混合氣（擴(kuò)散與混合過程），適當(dāng)溫度條件條件即燃

20、油蒸汽和空氣的燃燒。即燃油蒸汽和空氣的燃燒。所以，燃料的所以，燃料的霧化、蒸發(fā)及氣流特性霧化、蒸發(fā)及氣流特性起決定性作起決定性作用。用。二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院 2）噴霧燃燒：）噴霧燃燒：無數(shù)個油滴相互干涉，汽化混合等，不同于單油滴蒸發(fā)燃燒。無數(shù)個油滴相互干涉，汽化混合等，不同于單油滴蒸發(fā)燃燒。實際噴霧過程，由大大小小油滴組成實際噴霧過程，由大大小小油滴組成預(yù)混合燃燒與擴(kuò)散燃燒同時存在。預(yù)混合燃燒與擴(kuò)散燃燒同時存在。高壓噴射化：噴霧質(zhì)量得到改善高壓噴射化：噴霧質(zhì)量得到改善噴入后缸內(nèi)直接霧化，噴入后缸內(nèi)直接霧化， 混合氣形成速率?；旌蠚?/p>

21、形成速率。 所以所以擴(kuò)散燃燒控制：溫度及空氣流的控制；擴(kuò)散燃燒控制：溫度及空氣流的控制； 二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院3稀薄混合氣的均質(zhì)低溫壓燃稀薄混合氣的均質(zhì)低溫壓燃C/H燃料燃燒結(jié)果：高溫高壓燃料燃燒結(jié)果：高溫高壓對外做功對外做功 產(chǎn)物：產(chǎn)物：CO、HC、NOx、PM污染環(huán)境污染環(huán)境對車用內(nèi)燃機(jī)燃燒過程的要求：高效率、超低排放對車用內(nèi)燃機(jī)燃燒過程的要求：高效率、超低排放 高效率：高效率： 經(jīng)濟(jì)性，經(jīng)濟(jì)性，節(jié)能節(jié)能； CO2超低排放：超低排放： NOx 、CO、HC、PM措施：高效率化措施：高效率化燃燒完全、及時燃燒完全、及時 低排放化

22、低排放化稀薄、低溫燃燒稀薄、低溫燃燒二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院高效率超低排放的燃燒方式：稀薄均質(zhì)混合氣壓高效率超低排放的燃燒方式：稀薄均質(zhì)混合氣壓燃燃HCCI（Homogeneous Charge Compression Ignition）或）或CAI(Compression Auto Ignition)燃燒燃燒 特點(diǎn)：特點(diǎn)：燃燒室內(nèi)充量均質(zhì)：溫度燃燒室內(nèi)充量均質(zhì)：溫度/壓力空間上保持一致壓力空間上保持一致 ；壓燃：壓燃：同時燃燒同時燃燒爆炸性，受化學(xué)動力學(xué)控制，各點(diǎn)反應(yīng)速度爆炸性，受化學(xué)動力學(xué)控制，各點(diǎn)反應(yīng)速度/加速度一致；加速度一致

23、； t ，但粗暴；，但粗暴；燃燒室內(nèi)任一瞬間只存在一個相；燃燒室內(nèi)任一瞬間只存在一個相；均質(zhì)稀薄混合氣的低溫燃燒均質(zhì)稀薄混合氣的低溫燃燒: O2充足，火焰充足，火焰T低。低。排放排放 二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院HCCI燃燒方式的放熱規(guī)律：燃燒方式的放熱規(guī)律：低溫燃燒放熱低溫燃燒放熱 LTHR (Low temperature heat release) 特點(diǎn)：低溫多階段反應(yīng)特點(diǎn)：低溫多階段反應(yīng)中間產(chǎn)物，放熱率很小中間產(chǎn)物，放熱率很小 直接影響直接影響HTHR及其始點(diǎn)。及其始點(diǎn)。 高溫燃燒放熱高溫燃燒放熱 HTHR (High temperature heat release) 其放熱量占其放熱量占HCCI燃燒總放熱量的絕大部分。燃燒總放熱量的絕大部分。 HT50：放熱量為：放熱量為HTHR總放熱量的總放熱量的50%時，所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角時，所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角HCCI燃燒方燃燒方式的重要控制參數(shù)。式的重要控制參數(shù)。二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式二、內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式第四章燃料與燃燒北北理理珠珠機(jī)機(jī)車車學(xué)學(xué)院院為實現(xiàn)為實現(xiàn)HCCI燃燒，同時防止失火和爆燃：燃燒，同時防止失