汽油機機燃燒過程

1、第一節(jié)第一節(jié) 汽油機燃燒過程概況汽油機燃燒過程概況指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：XXXX教授教授姓名：姓名：XXXXXX專業(yè)：專業(yè)：* * * * * * * * *學(xué)號：學(xué)號：* * * * * * * * * *知識知識要點要點汽油機燃燒過程概況知識知識要點要點汽油機燃燒的三個階段汽油機燃燒的三個階段汽油機燃燒的三個階段汽油機燃燒過程概況 - -滯燃期滯燃期 -顯燃期顯燃期 -補燃期補燃期汽油機燃燒的三個階段 - -滯燃期滯燃期 -顯燃期顯燃期 -補燃期補燃期汽油機燃燒的三個階段2 2、明顯燃燒期（急燃期）、明顯燃燒期（急燃期） 由2點到3點（如右圖）的期間稱為明顯燃燒期。在此期間，以火核為原點，火

2、焰前鋒面向各個方向傳播，直至擴展到整個燃燒室。 - -滯燃期滯燃期 -顯燃期顯燃期 -補燃期補燃期汽油機燃燒的三個階段2 2、明顯燃燒期（急燃期）、明顯燃燒期（急燃期）在均質(zhì)混合氣中，當(dāng)火焰中心出現(xiàn)后，與其臨近的一薄層混合氣首先燃燒即形成極薄的火焰層，稱為火焰前鋒。 火焰前鋒向前推進的法向移動速度，稱為火焰?zhèn)鞑ニ俣??；鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣龋很囉靡话?060m/s汽油機燃燒的三個階段明顯燃燒期（急燃期）的特點：明顯燃燒期（急燃期）的特點：混合氣約8090%在此期間燃燒完畢，溫度、壓力迅速升高，最高壓力在上止點后12A-15A（循環(huán)功最多）一般占2030CA。缸內(nèi)最高壓力點與最高溫度點重合。 急燃期越短，愈

3、靠近上止點，汽油機經(jīng)濟性、動力性越好。但可能導(dǎo)致壓力升高率值過高，工作粗暴。 絕大部分燃料在這一階段燃燒，活塞又靠近上止點，所以氣缸壓力急劇上升。用平均壓力上升速度來表示：MPa/（） p2、p3第二階段起點和終點的壓力（MPa）2323ppp汽油機燃燒的三個階段3 3、后燃期：、后燃期：1. 由2點到3點的期間稱為后燃期。在3點時，火焰前鋒面已傳播到燃燒室壁面，整個燃燒室被火焰充滿。2. 此階段參加燃燒的燃料主要有：火焰前鋒面過后未完全燃燒的燃料以及壁面附近的未燃混合氣。 高溫分解的燃燒產(chǎn)物（H2、O2、CO）等重新氧化。 - -滯燃期滯燃期 -顯燃期顯燃期 -補燃期補燃期汽油機燃燒的三個階

4、段知識知識要點要點汽油機燃燒過程概況空燃比對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懟鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣仁侵富鹧婷鎻幕鸹ㄈ蛩闹軅鞑?，火焰面的法向移動速度?；鹧嬖谄秃涂諝獾幕旌蠚庵械膫鞑ニ俣入S混合氣的濃度即空燃比A/F而變化。按汽油的化學(xué)當(dāng)量要求，空燃比A/F約等于14.8時的混合氣為理論混合氣，此時的空燃比為理論空燃比。當(dāng)空燃比A/F約為13時，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?，這是汽油機功率也最大。當(dāng)空燃比A/F=13.514時，火焰溫度最高?？杖急葘鹧?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懺诓捎锰厥獯胧┍ＷC混合氣均勻、各缸混合比一致的條件下，當(dāng)空燃比A/F=19左右時，汽油機的效率最高。但在實際成批生產(chǎn)的汽油機中，由于各缸混合比不完全一致時，當(dāng)A/F=

5、19時，出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ怀浞只驍嗷瓞F(xiàn)象。因此生產(chǎn)線上成品生產(chǎn)的汽油機平均混合比在A/F=1617時，可以得到最高熱效率。一般認(rèn)為汽油機的空燃比在A/F=1019時，火焰可以在混合氣中傳播，使混合氣基本燃盡?；鹧?zhèn)鞑ニ俣仁侵富鹧婷鎻幕鸹ㄈ蛩闹軅鞑?，火焰面的法向移動速度?；鹧嬖谄秃涂諝獾幕旌蠚庵械膫鞑ニ俣入S混合氣的濃度即空燃比A/F而變化。知識知識要點要點汽油機燃燒過程概況燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑ト紵叭紵^程特點汽油機燃燒室內(nèi)火焰的傳播燃燒汽油機燃燒室內(nèi)火焰的傳播燃燒： 汽油機燃燒室中的火焰?zhèn)鞑ト紵且幌盗械?等壓燃燒，在封閉的燃燒室中火焰?zhèn)鞑サ那闆r相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，圖為汽油機的火焰?zhèn)鞑ズ唸D。燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)?/p>

6、播燃燒及燃燒過程特點 下圖表示一個高度簡化的長方形燃燒室中的分段燃燒模型，活塞的運動略去不計。假設(shè)火花塞位于燃燒室的左側(cè)，火焰前鋒以垂直與燃燒室的縱橫平面波推進。燃燒室中的氣體被虛構(gòu)的邊界分為4個等質(zhì)量部分，分別用標(biāo)號14標(biāo)注，黑點代表氣體的一個小單元。分段燃燒的模型：分段燃燒的模型：燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑ト紵叭紵^程特點分段燃燒的原理：分段燃燒的原理：假設(shè)在第1區(qū)的全部氣體在等容的條件下點燃，于是第1單元的壓力就遠遠超過第2、3、4單元。第1單元的氣體膨脹壓縮第2、3、4單元直至達到壓力平衡（如b所示）。第2單元的混合氣引燃后由于燃燒放熱而膨脹，將壓縮火焰面前的第3、4單元的未然混合氣和第1單元

7、已燃的燃燒氣，并達到壓力平衡（如圖c所示）。這一燃燒過程繼續(xù)進行，直到全部單元都引燃為止。在燃燒終了時，燃燒室中的情況如圖a所示，燃燒室內(nèi)的壓力又趨于平衡。燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑ト紵叭紵^程特點汽油機燃燒過程特點：汽油機燃燒過程特點： 根據(jù)上述的火焰?zhèn)鞑ズ头侄稳紵哪Ｐ头治觯蜋C燃燒過程有以下的特點：1. 各層混合氣是在不同壓力和溫度下點燃的。在未燃區(qū)。離 火花塞最遠的單元前受壓最大，燃燒前溫度也最高。根據(jù)計 算，離火花塞最遠的地方，著火前混合氣溫度比火花塞附近 著火前的溫度要高200左右因此爆燃總是產(chǎn)生在最后燃燒 部分。燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑ト紵叭紵^程特點汽油機燃燒過程的特點汽油機燃燒過程的特點

8、: : 根據(jù)上述的火焰?zhèn)鞑ズ头侄稳紵哪Ｐ头治觯蜋C燃燒過程有以下的特點：2.每一個已燃單元的燃燒氣要受到正在燃燒的燃燒氣層的壓縮，因此在燃燒室中發(fā)生溫度分層現(xiàn)象。燃燒結(jié)束時，氣缸內(nèi)壓力均勻，但溫度分布不均勻。3.由于火焰?zhèn)鞑ト紵且幌盗械牡葔喝紵?，汽缸?nèi)壓力越來越高，未然氣體受到已燃氣體的膨脹作用的壓力，其密度也越來越大。燃燒室內(nèi)火焰燃燒及燃燒過程特點右圖表示出燃燒室中已燃氣體的質(zhì)量與體積的關(guān)系。最初燃燒30%體積的混合氣按質(zhì)量計只有10%，而最后燃燒的30%體積的混合氣按質(zhì)量計卻高達60%，即使最后燃燒的10%體積的混合氣按質(zhì)量計也可高達25%。圖中曲線是根據(jù)高速攝影計算的，計算時已減去

9、活塞運動對體積的影響。 知識知識要點要點汽油機燃燒過程概況汽油機的異常燃燒汽油機正常燃燒的特征是，火花點火引燃并以火核為中心的火焰有序傳播。若設(shè)計或者控制不當(dāng)，汽油機也會出現(xiàn)如爆燃和表面點火等異?，F(xiàn)象。汽油機的異常燃燒爆燃爆燃 爆燃的現(xiàn)象爆燃的現(xiàn)象爆燃汽油機最主要的一種不正常燃燒，常在壓縮比較高和大負荷時出現(xiàn)。如下圖所示，爆燃發(fā)生時，缸內(nèi)壓力曲線出現(xiàn)高頻大幅度波動（鋸齒波），同時發(fā)動機會產(chǎn)生一種高頻金屬敲擊聲，因此也稱爆燃為敲缸或爆震。（a）正常燃燒（b）輕微爆燃（c）強烈燃燒汽油機的異常燃燒2. 2. 汽油機爆燃時一般出現(xiàn)以下外部特征：汽油機爆燃時一般出現(xiàn)以下外部特征： 發(fā)出頻率為30007000Hz的金屬振音 輕微爆燃時，發(fā)動機功率和轉(zhuǎn)速下降，工作不穩(wěn)定，機身有較大振動； 冷卻系統(tǒng)過熱，氣缸蓋溫度、冷卻液溫度和潤滑油溫度均明顯上升；爆燃嚴(yán)重時，汽油機甚至冒黑煙。汽油機的異常燃燒汽油機的異常燃燒汽油機的異常燃燒表面點火：表面點火：1、在汽油機中，由燃燒室內(nèi)熾熱表面引起的著火稱為表面 點火。表面點火使汽油機燃燒過程變得不可控制，引發(fā) 一系