第六章汽油机混合气的形成与燃烧(讲课)

《第六章汽油机混合气的形成与燃烧(讲课)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章汽油机混合气的形成与燃烧(讲课)（56页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第六章第六章 汽油机混合气的形成与燃烧汽油机混合气的形成与燃烧第一节第一节 汽油机的燃烧过程汽油机的燃烧过程第二节第二节 汽油机电控汽油喷射系统概述汽油机电控汽油喷射系统概述第三节第三节 空气供给系统空气供给系统第四节第四节 燃油供给系统燃油供给系统第五节第五节 电子控制系统电子控制系统第六节第六节 燃油喷射控制燃油喷射控制第七节第七节 汽油机的燃烧室汽油机的燃烧室电控汽油喷射电控汽油喷射系统主要组成部分系统主要组成部分第一节第一节 汽油机的燃烧过程汽油机的燃烧过程一、正常燃烧过程一、正常燃烧过程二、不规则燃烧二、不规则燃烧三、不正常燃烧三、不正常燃烧四、使用因素对燃烧的影响四、使用因素对燃烧

2、的影响一、正常燃烧过程一、正常燃烧过程 汽油机正常燃烧过程是由汽油机正常燃烧过程是由定时定时的火花的火花点火开始，且火焰前锋以一定的点火开始，且火焰前锋以一定的正常速度正常速度传遍整个燃烧室的过程。传遍整个燃烧室的过程。1正常燃烧过程进行情况正常燃烧过程进行情况n通常测取燃烧过程的通常测取燃烧过程的展开示功图展开示功图研究燃烧过程。研究燃烧过程。3点点最高压力最高压力点点n燃烧燃烧 过程过程着火落后期着火落后期明显燃烧期明显燃烧期补燃期补燃期1点点火花塞点火点火花塞点火点2点点形成火焰中心点形成火焰中心点（1）着火落后期）着火落后期Def：从从火花塞点火火花塞点火的的1点至点至气缸压力线明显脱

3、气缸压力线明显脱离压缩线而急剧上升离压缩线而急剧上升的的2点为止。点为止。特点：特点：1) 火花塞放电时两极电压可达火花塞放电时两极电压可达1035kV。借助于电火花能量，。借助于电火花能量，首先点燃电极附近的混合气，首先点燃电极附近的混合气，形成火焰中心。形成火焰中心。2) 气缸压力线较压缩线无明显气缸压力线较压缩线无明显变化。变化。影响着火落后期长短的因素：影响着火落后期长短的因素： 混合气成分、开始点火时缸内气体温度和压力、混合气成分、开始点火时缸内气体温度和压力、缸内气体流动情况、火花能量及残余废气量。缸内气体流动情况、火花能量及残余废气量。注意：注意： 在实际中，对于汽油机来说，着火

4、落后期的长短在实际中，对于汽油机来说，着火落后期的长短对工作的对工作的影响不是很大影响不是很大；这一点与柴油机着火落后期；这一点与柴油机着火落后期对燃烧过程的影响是完全不同的。对燃烧过程的影响是完全不同的。结论：结论： 为了为了提高效率提高效率，希望尽量缩短着火落后期；，希望尽量缩短着火落后期； 为了为了发动机运转稳定发动机运转稳定，希望着火落后期保持稳定。，希望着火落后期保持稳定。（2）明显燃烧期）明显燃烧期过程：过程：在均质混合气中，当在均质混合气中，当火焰中心火焰中心形成着火之后，火焰形成着火之后，火焰向四周传播，形成一个近似球向四周传播，形成一个近似球面的火焰层，即面的火焰层，即火焰前

5、锋火焰前锋，从，从火焰中心开始层层向四周未燃火焰中心开始层层向四周未燃混合气传播，直到连续不断的混合气传播，直到连续不断的火焰前锋扫过整个燃烧室。火焰前锋扫过整个燃烧室。Def：从从气缸压力线明显脱离气缸压力线明显脱离压缩线而急剧上升压缩线而急剧上升的的2点至点至最高最高压力点压力点3为止。为止。 火焰传播速度：火焰传播速度：压力升高率压力升高率ppMPa/()一般明显燃烧期约占一般明显燃烧期约占2040CA，燃烧最高压力出现在，燃烧最高压力出现在ATDC1215CA，最大压力升高率为，最大压力升高率为0.1750.25MPa/()为宜。为宜。 点点3到达的过早，会引起压缩负功的增加，压力升高

6、率增加，到达的过早，会引起压缩负功的增加，压力升高率增加，最高燃烧压力过高。最高燃烧压力过高。点点3到达的过迟，会使膨胀比减小，燃烧高温时期的传热表面到达的过迟，会使膨胀比减小，燃烧高温时期的传热表面增加，放热损失增加。增加，放热损失增加。 火焰前锋相对于未燃混合气向前推进的速度。火焰前锋相对于未燃混合气向前推进的速度。（3）补燃期）补燃期 lDef：从：从最高燃烧压力最高燃烧压力点点3至至燃料基本上完全燃烧燃料基本上完全燃烧为止。为止。l此阶段参加燃烧的燃料：此阶段参加燃烧的燃料： 火焰前锋过后未来得火焰前锋过后未来得及燃烧的燃料的再燃烧，及燃烧的燃料的再燃烧，贴附在缸壁上未燃混合气层贴附在

7、缸壁上未燃混合气层的部分燃烧，的部分燃烧，高温分解的高温分解的燃烧产物（燃烧产物（CO、H2）的重）的重新氧化。新氧化。l为提高热效率，减少污染物的排放量，应为提高热效率，减少污染物的排放量，应尽可能缩短尽可能缩短补燃期的时间补燃期的时间。 2.燃烧速率燃烧速率nDef：单位时间燃烧的混合气量。：单位时间燃烧的混合气量。mvFdtdm未燃混合气未燃混合气密度密度火焰前锋面积火焰前锋面积火焰传播速度火焰传播速度补充补充：在流体力学中，根据流体：在流体力学中，根据流体质点运动形式质点运动形式的不同。的不同。流体运动流体运动层流：流体质点运动的轨迹是层流：流体质点运动的轨迹是有规则的光滑有规则的光滑

8、曲线。曲线。湍流：流体质点的运动是湍流：流体质点的运动是毫无规则的是紊乱的毫无规则的是紊乱的。火焰传播火焰传播层流火焰传播层流火焰传播湍流火焰传播湍流火焰传播提高混合气的提高混合气的湍流程度湍流程度是改善汽油机燃烧的有是改善汽油机燃烧的有效手段。效手段。 n层流火焰与湍流火焰层流火焰与湍流火焰2300eR 层流火焰层流火焰特点：火焰前锋面特点：火焰前锋面薄且圆滑薄且圆滑 s/m1Lv60002300eR 湍流火焰湍流火焰特点：火焰前锋面特点：火焰前锋面变厚变厚并出现并出现皱折皱折 eTRv 6000eR 强湍流火焰强湍流火焰特点：火焰前锋面的特点：火焰前锋面的皱折皱折发展成发展成明显的明显的凹

9、凸不平凹凸不平和和扭曲扭曲 ，其内部，其内部分裂出分裂出许多小的未燃混合气区域许多小的未燃混合气区域 eTRv 理解！理解！二、不规则燃烧二、不规则燃烧 汽油机不规则燃烧主要有两种：汽油机不规则燃烧主要有两种：燃烧燃烧循环变动循环变动和和各缸工作不均匀各缸工作不均匀。 这两种不规则燃烧都是汽油机在这两种不规则燃烧都是汽油机在稳定稳定正常运转正常运转时发生的。时发生的。1燃烧循环变动燃烧循环变动Def：发动机在某一工发动机在某一工况稳定运转时，这一况稳定运转时，这一循环和下一循环燃烧循环和下一循环燃烧过程的过程的压力曲线压力曲线、火火焰传播情况焰传播情况、功率输功率输出出等均不相同，是不等均不相

10、同，是不断变化的。断变化的。 （1）定义及现象）定义及现象（2）危害）危害 燃烧循环变动发生时，由于燃烧过程各参数燃烧循环变动发生时，由于燃烧过程各参数不断发生变化，所以对于每一循环，不断发生变化，所以对于每一循环，点火提前角点火提前角和和空燃比空燃比等参数都不可能调控到最佳值，因此等参数都不可能调控到最佳值，因此油油耗上升耗上升、功率下降功率下降，随着循环变动的加剧，随着循环变动的加剧，燃烧燃烧不正常甚至失火不正常甚至失火的循环数逐渐增多，的循环数逐渐增多，HC、CO等等不完全燃烧产物增多不完全燃烧产物增多，发动机动力性、经济性下，发动机动力性、经济性下降，降，振动噪声增大振动噪声增大，零部

11、件寿命下降零部件寿命下降。（3）原因及措施）原因及措施l措施：措施：1）控制过量空气系数大小；）控制过量空气系数大小； 2）适当提高气流运动速度和湍流程度改善混合气）适当提高气流运动速度和湍流程度改善混合气均匀性；均匀性；3）尽量降低残余废气系数；）尽量降低残余废气系数；4）采用多点点火，提高点火能量，优化放电方式，）采用多点点火，提高点火能量，优化放电方式，采用大的火花塞间隙等都可以降低循环变动。采用大的火花塞间隙等都可以降低循环变动。l原因：原因：、2. 各缸工作不均匀各缸工作不均匀nDef：在发动机：在发动机稳定正常运转稳定正常运转的情况下，的情况下，各缸间的各缸间的燃烧差异燃烧差异。n