5.3点燃式内燃机的燃烧过程分析 侯献军发动机原理A,武汉理工大学,汽车工程学院动力系.pptx

点燃式内燃机的燃烧过程分析武汉理工大学 汽车工程学院侯献军一、点燃式内燃机的燃烧过程活塞处于不同位置时缸内混合气的温度分布一、点燃式内燃机的燃烧过程III 后燃期I 着火阶段（滞燃期）II 急燃期一、点燃式内燃机的燃烧过程 第I阶段（点1-2）称为滞燃期τi ，是指电火花跳火到形成火焰中心的阶段 电火花在上止点前θ角跳火以后，混合气中并不立即产生火焰 高速摄影表明，在点1亮后，到点2’再亮，这段时间约占整个燃烧时间的15％左右，但一般是按气缸压力开始与压缩压力相分离的点2计算的，点2与点2’ 相差甚微 滞燃期τi的长短与下列因素有关： 1） 燃料本身的分子结构和物理化学性能 2） 开始点火时气缸内气体的压力、温度。它与压缩比有关，压缩比高， τi短 3） 过量空气系数 。汽油/空气混合气在φa=0.8~0.9时， τi最短 4） 残余废气量增加，τi增加 5） 气缸内混合气运动强，则 τi稍有增加。火焰中心可能电极间隙处，也可能在电极间隙附近 6）火花能量大，τi缩短 对于电火花点火的汽油机而言，气缸内着火的时间（点2）可以用控制点火提前角的办法来达到，所以滞燃期的长短对汽油机工作的影响不大，这一点是与柴油机完全不同的一、点燃式内燃机的燃烧过程一、点燃式内燃机的燃烧过程 第II阶段（点2-3）称为急燃期，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。此阶段内，压力升高很快，压力升高率为 dp/dφ=0.2~0.4MPa/[(°)（CA）]压力升高率可以代表发动机工作粗暴的程度、振动和噪声水平。压力升高率与火焰传播速率密切相关，因此火焰传播速率高的可燃混合气均促使压力升高率增加，同样火花塞位置、燃烧室型式对压力升高率也有影响最高燃烧压力点3到达的时刻，对发动机的功率、经济性有重大影响。如点3到达过早，则混合气必然过早点燃，从而引起压缩过程负功的增加，压力升高率增加，最高燃烧压力过高；如点3到达过迟，则膨胀比将减小，同时，燃烧高温时期的传热表面积增加点3 的位置可以用点火提前角来调整.一、点燃式内燃机的燃烧过程?二、燃烧过程按已燃燃料的质量分数划分下图表示了每循环的已燃燃料的质量分数与曲轴转角的关系。在火花点火以后，燃料-空气混合气的燃烧速率从很低的数值立即在燃烧过程的中途达到最大，然后当燃烧终了时接近于零。利用已燃质量百分数表示燃烧过程各阶段极为方便，并以此可定义发动机燃烧的各个阶段。根据此曲线，目前常用的表征点燃式发动机燃烧过程的特征是：二、燃烧过程按已燃燃料的质量分数划分1）火焰发展期（或曲轴转角）：是指从火花点火到燃料化学能释放10％之间的阶段二、燃烧过程按已燃燃料的质量分数划分2） 快速燃烧期（或曲轴转角）：指大量工质燃烧所需的曲轴转角间隔。指从已燃燃料质量分数达到10％的点到火焰传播过程终点（通常指已燃燃料质量分数达到90％）之间的阶段二、燃烧过程按已燃燃料的质量分数划分3） 总燃烧期（或曲轴转角）：整个燃烧过程的持续期，它是火焰发展期与快速燃烧期之和谢谢！