第六章汽油机混合器形成与燃烧.ppt

第一节  汽油机的燃烧过程 一、正常燃烧过程 1.火花点火过程 图示出了常规高压线圈点火系统工作时电压与电流的变化情况。整个放电过程可分为三个阶段： （1）击穿阶段 (2) 电弧阶段 (3) 辉光放电阶段 2、燃烧过程 燃烧过程的实际进展分成三个阶段 第I阶段 着火延迟期 是指电火花跳火到形成火焰中心的阶段，这段时间约占整个燃烧时间的15%左右。一般是按气缸压力开始与压缩压力相分离的2点作为着火阶段终点 第III阶段 后燃期 它相当于急燃期终点3至燃料基本上完全燃烧点4为止 在后燃期中主要是湍流火焰前锋后面没有完全燃烧掉的燃料，以及附在气缸壁面上的混合气层继续燃烧。 此外，汽油机燃烧产物中CO2和H2O的离解现象比柴油机严重，在膨胀过程中温度下降后又部分复合而放出热量，一般也作后燃看待 第II阶段 急燃期 是指火焰由火焰中心烧遍整个燃烧室的阶段，也可称为火焰传播阶段 压力升高很快，压力升高率dp/dφ 一般用压力升高率代表发动机工作粗暴的程度、振动和噪声水平。火焰传播速率高的可燃混合气能促使dp/dφ增加，同样火花塞位置、燃烧室型式对压力升高率也有影响 急燃期终点一般为最高压力点3或最高温度点3’（有时3和3’点重合） 二、不规则燃烧 1. 燃烧循环变动 发动机在某一工况稳定运行时，各个循环燃烧过程火焰传播情况和示功图压力曲线均不相同，称为燃烧循环变动 当采用稀薄燃烧和在低负荷、低转速下运转时，这种循环变动会加剧 由于气缸压力的循环变动，对于每一循环发动机的参数不可能都处在最佳值，因而会影响发动机性能指标的进一步提高。如果消除了气缸压力的循环变动，可以降低最高燃烧压力，改善工作粗暴性和燃油经济性，降低发动机排放污染。 2. 产生燃烧循环变动的原因 气流速度（平均参数和湍流参数）的变动，空燃比的变动以及空气、燃料和废气混合情况的变动，是造成燃烧循环变动的主要原因 3.降低燃烧循环变动的措施 1)多点点火有利于减少燃烧的循环变动 2)组织进气涡流能增加燃烧速率，从而达到减少循环变动的目的 3)提高发动机转速，在气缸内形成更强烈的湍流也能减少循环变动 4)采用化学计量空燃比，由于火焰温度和传播速度比较高，因此压力变动最小 5)采用燃油电控喷射技术（特别是多点燃油喷射）可改善循环之间的混合气浓度不均匀性，达到降低循环变动的目的 6)采用快燃、速燃燃烧技术，提高火焰的传播速率，有助于减小燃烧循环变动 7)加大点火能量、优化放电方式、采用大的火花塞间隙，有助于减小循环变动 三、不正常燃烧 1、 爆燃 在某种条件下（如压缩比过高），汽油机的燃烧会变得不正常，在测录的p-t图上，出现压力曲线出现高频、大振幅波动，此时火焰传播速度和火焰前锋形状发生急剧的改变，这种现象称为爆燃。 汽油机爆燃时表现以下外部特征： 1)发出金属振音（俗称敲缸）。 2)在轻微爆燃时，发动机功率略有增加；强烈爆燃时，发动机功率下降，工作变得不稳定，转速下降，发动机有较大振动。 3)冷却系统过热（冷却水、润滑油温度均上升）。 4)气缸盖温度上升。 发生爆燃的原因 ： 爆燃的发生与否取决于对化学反应起决定作用的燃料成分、混合气浓度和终燃混合气经历的温度—压力—时间历程等因素 总之，爆燃倾向不仅受到燃料本身的影响，而且随发动机结构和运转条件的不同而改变 爆燃燃烧将对发动机工作产生以下不利影响 (1)输出功率、热效率均降低 (2)气缸过热 (3)零件的应力增加 2、 表面点火 在点燃式发动机中，凡是不依靠电火花点火，而是由于炽热表面点燃混合气而引起的不正常燃烧现象，称为表面点火或炽热点火。表面点火大致可分以下两种 (1)非爆燃性表面点火 表面点火按发生的时刻，可分为：1)后火 2)早火 (2)爆燃性表面点火（激爆） 三、使用因素对燃烧的影响 1、混合气浓度 2、点火提前角 3、转速 4、负荷 5、大气状况 第二节 汽油机电控汽油喷射系统概述 一、系统简介 以电子控制单元（ECU）为中心，用传感器测定发动机的各种工作参数，如进气量、转速、温度等，传送给ECU ECU对输入信号作运算、处理、分析判断后，向执行器发出指令控制喷射系统的工作，最终通过喷油器定时、定量地把汽油喷入进气道或气缸中去，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气 通过电控喷射系统还能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速停油、自动怠速等控制功能，满足发动机各种特殊工况对混合气的要求 分类 机械式 电控式 连续喷射式 间歇喷射式 单点汽油喷射 多点汽油喷射 顺序喷射 分组喷射 缸内喷射 缸外喷