汽车发动机原理(张志沛第四版)第四章-汽油机混合气形成和燃烧.ppt

影响爆震有下列因素: １)燃料品质 燃料对爆震的影响可用抗爆指标或辛烷值来表征。 ２)末端混合气的压力和温度 混合气的浓度、燃烧室的结构及其散热情况、压缩比等凡能影响混合气的压力和温度的因素，均会影响爆震的倾向。 ３)火焰前锋传播到末端混合气的时间 提高火焰传播速度，缩短火焰传播距离都会减少火焰前锋传播到末端混合气的时间，从而有利于避免爆震。 2. 表面点火 在火花点火式汽油机中，凡是不依靠火花塞点火，而是由燃烧室内炽热表面点燃混合气的现象。 各种非正常燃烧过程的ｐ—φ 图 三、使用因素对燃烧过程的影响 1. 混合气浓度 混合气浓度对燃烧过程的影响是对汽油机的动力性和经济性起决定性作用的， 它受发动机工况变化的制约。 一般在α ＝０. ８ ~０. ９ 时，缸内燃烧温度最高，火焰传播速度最大，故爆震倾向加大。α ＝１. ０３ ~１. １０时，燃烧完全，ｇｅ 最低。 2. 点火提前角 汽油机的点火提前角调整特性 ａ)节气门全开时；ｂ)转速ｎ ＝１６００ｒ/ ｍｉｎ 对应于每一工况都存在一个最佳点火提前角，这时汽油机的功率最大，燃油消耗率最低。 3. 转速 转速增加时，汽缸中紊流增强，火焰传播速度大体与转速成正比增加，因而燃烧过程缩短，应加大点火提前角。 在转速一定，而负荷减小时，需要增大点火提前角。 当大气压力低时，将使汽缸充气量减少，混合气变浓， 故经济性和动力性下降，但爆震倾向减小。 4. 负荷 5. 大气状况 第四节 均质压燃(HCCI)汽油机 一、HCCI发动机的主要特点 １)超低的NOx和PM排放， HCCI发动机在部分负荷工况下的NOx排放相对于传统柴油(汽油)机可降低95％ ~98％。 ２)热效率高， HCCI发动机的热效率可超过直喷式柴油机的热效率。 ３) HCCI燃烧过程主要受燃烧化学反应动力学控制。 ４) HCCI 发动机运行范围较窄。 ５) HCCI 发动机HC、CO 排放偏高。 二、HCCI的燃烧特性 从表面上看，均质压燃发动机像点燃式汽油机一样采用预混均质混合气，又像压燃式柴油机一样利用压缩过程产生的热量使混合气自燃,似乎像是这两者的结合，而实际上均质压燃的燃烧过程与点燃式汽油机和压燃式柴油机的燃烧过程有着本质的区别点燃式汽油机和压燃式柴油机的燃烧都是扩散的燃烧过程，点燃式汽油机主要是利用热扩散来实现火焰传播，压燃式柴油机的主燃烧过程是依靠燃油蒸气和氧气的扩散产生热化学反应。 均质压燃着火燃烧放热特性 三、HCCI技术尚待解决的问题 (１)随发动机转速和负荷的改变控制着火正时 (２)高负荷运行时燃烧速率的控制(使放热率减缓，以限制噪声或过高的燃烧压力)。 (３)改善冷起动和发动机变工况运行的响应特征。 (４)排放(特别是低负荷ＨＣ和ＣＯ的排放)控制系统的发展。 (５)发动机控制策略和系统(闭环反馈系统)的发展以及相应传感器的研制。 (６)HCCI燃烧运行范围扩展。 (７)合适燃料(包括混合燃料)的开发。 (８)多缸机各缸均匀性的保证。 四、几种典型的均质压燃汽油机 1. 可控自然(CAI)燃烧系统 ＣＡＩ 燃烧系统采用双燃烧模式。 在高负荷工况，ＣＡＩ 系统采用点燃方式工作。 CAI均质压燃汽油机在不同燃烧模式时的气门升程 2. 压燃点燃(CSI)燃烧系统 依靠大幅度增加缸内残余废气来提高混合气温度，使混合气在压缩过程终点能够自燃。 CSI均质压燃汽油机在不同燃烧方式时的气门升程 3.优化动力过程(OKP)燃烧系统 OKP进气加热和进气温度控制示意图 OKP系统力图充分利用汽油机几乎所有可利用的热能源使混合气达到自燃温度。 4.可变压缩比(VCR)均质压燃系统 采用排气热交换器的改进型ＶＣＲ 均质压燃汽油机 利用热交换器回收排气中的余热来加热空气，并通过气流控制阀调节比例，来控制进气温度和燃烧时间。 　第一节　电子控制汽油喷射系统 　第二节　电子控制点火系统 　第三节　汽油机的燃烧过程 　第四节　均质压燃(ＨＣＣＩ)汽油机 第四章 汽油机混合气形成和燃烧 本章要求： 掌握汽油机电子控制喷射系统； 掌握汽油机电子控制点火系统； 熟悉汽油机燃烧过程及其影响因素； 了解均质压燃汽油机。 第一节 电子控制汽油喷射系统 一、电子控制汽油喷射系统的优点 (１)电控汽油喷射系统易于控制燃油供给量，实现混合气空燃比及点火提前角的精确控制。 (２)电控汽油喷射可以提高发动机功率。 (３) 可采用较高的压缩比来改善热效率。 (４)电控汽油喷射的燃油雾化是由喷油器的特性所决定的，与发动机转速无关，故起动性能良好。 (５