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《汽油车尾气超标的原因》
一、可燃混合气的浓度对发动机的性能影响
通过试验证明,发动机的功率和耗油率 ,都是随着过量空气系数 λ 变化
而变化的。理论上,对于λ=1 的标准混合气而言,所含空气中的氧正好
足以使汽油完全燃烧,但实际上,由于时间和空间条件的限制,汽油细
粒和蒸汽不可能及时地与空气绝对均匀地混合,因此,即使 λ=1 ,汽油
也不可能完全燃烧,混合气 λ1 才有可能完全燃烧。
因为λ1 时混合气中,有适量较多的空气,正好满足完全燃烧的条件,
此混合气称为经济混合气,对于不同的汽油机经济混合气成分不同,一
般在λ=1.05 ~1.15 范围内。当λ 大于或小于 1.05 ~1.15 时,经济性变
坏。
当λ= 0.88 时,因为这种混合气中汽油含量较多,汽油分子密集,因此,
燃烧速度最高,热量损失最小,因而使得缸内平均压力最高,功率最大,
此混合气称为功率混合气。对不同的汽油机来说,功率混合气一般在
λ=0.85 ~0.95 之间。
λ1.11 的混合气称为过稀混合气,λ0.88 的混合气称为过浓混合气,
混合气无论过稀过浓都会使发动机功率降低,耗油率增加。
混合气过稀时,由于燃烧速度太低,损失热量很多,往往造成发动机温
度过高,严重过稀时,燃烧可延续到进气过程的开始,进气门已经开启
时还在进行,火焰将传到进气管,以至化油器喉管内,引起化油器回火
并产生拍击声。当混合气稀到 λ=1.4 以上时,混合气虽然能着火,但
火焰无法传播,导致发动机熄火,所以 λ=1.4 称为火焰传播下限。
机动车尾气治理中心
混合气过浓时,由于燃烧很不完全,产生大量的 CO ,造成气缸盖,活
塞顶和火花塞积炭,排气管冒黑烟,甚至废气中的一氧化碳可能在排气
管中被高温废气引燃,发生排气管放炮。混合气浓到λ=0.4 以下,可
燃混合气虽然能着火,但火焰无法传播,发动机熄火,所以 λ=0.4 称为
火焰传播上限。
从以上分析可知,发动机正常工作时,所用的可燃混合气 λ 值,应该在
获得最大功率和获得最低燃油消耗率之间,在节气门全开时,λ 值的最
佳范围为 0.85 ~1.15 范围内,一般在节气门全开条件下,λ=0.85 ~0.95
时,发动机可得到较大的功率,当λ=1.05 ~1.15 时,发动机可得到较
好的燃料经济性,所以当 λ 在 0.85 ~1.15 范围内,动力性和经济性都比
较好。实际上,对于一定的发动机,相应于一定工况,化油器只能供应
一定 λ 值的可燃混合气,该 λ 值究竟要满足动力性,还是经济性,还是
二者适当兼顾,这就要根据汽车及发动机的各种工况进行具体分析。
二、汽油机各种工况对可燃混合气成份的要求
作为车用汽油机,其工况(负荷和转速)是复杂的,例如,超车、刹车、
高速行驶、汽车在红灯信号下,起步或怠速运转、汽车满载爬坡等,工
况变化范围很大,负荷可以 0→100% ,转速可以最低→最高。不同工况
对混合气的数量和浓度都有不同要求,具体要求如下:
小负荷工况-要求供给较浓混合气 λ=0.7 ~0.9 量少,因为,小负荷
时,节气门开度较小,进入气缸内的可燃混合气量较少,而上一循
环残留在气缸中的废气在气缸内气体中所占的比例相对较多,不利
于燃烧,因此必须供给较浓的可燃混合气。
深圳市天照科技发展有限公司 2
机动车尾气治理中心
中负荷工况-要求经济性为主,混合气成分 λ=0.9 ~1.1 ,气量多。发
动机大部分工作时间处于中负荷工况,所以经济性要求
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