《发动机原理》第五章汽油机混合气的形成和燃烧(第次课).ppt

活性碳罐吸收装置 用活性碳罐吸附燃油系统的蒸发物；在进气过程中随情系空气进入气缸。 活性炭 活性炭罐 单向阀 产生机理：N2和O2在高温下化合的结果 Zeldovich机理: 因素及措施：O2浓度，燃烧温度Tz，滞留时间 危害： NO2 是刺激性毒气; 破坏O3层平衡 测量方法: 化学发光法(CLD) N2分解需较大活化能?决定NO形成的高温条件 O在NO形成中起活化链作用，所需活化能小，反应快 1）NO 2）CO 1．产生机理及影响因素 C/H不完全燃烧产物?受反应速度、温度及?a的影响 在?a 1时因缺氧C不能完全氧化，易生成CO； ?a1下燃烧时局部不均匀?局部燃烧不完全?CO 排气中，未燃碳氢化合物HC不完全氧化?少量CO 2．危害：与血红素的结合能力强，是氧的300倍； ?破坏造血功能?中毒?死亡(0.3%) 3. 测量方法：不分光红外线分析仪（NDIR） 3）HC 1．HC的生成机理及影响因素 来源：尾气、燃油供给系统以及曲轴箱通风 汽油机燃烧过程中HC的生成： ① 缸内壁面淬冷效应：壁面对火焰的冷却作用 ②缝隙效应：火焰无法传入缝隙；壁面冷却淬冷效应?，? 生成大量HC 缝隙：活塞与缸壁间，缸盖、缸垫和缸体间； 进、排气门和气门座间； 花塞螺纹和火花塞中心电极周围等处 ③积碳和壁面油膜的吸附效应：缸壁上的润滑油膜，活塞顶及燃烧室壁面、进排气门上的积碳?吸附HC?膨胀和排气中释放出来 ④不完全燃烧：?a1状态，怠速时?r较大；加减速时混合气瞬间过浓或过稀?局部不均匀?不完全燃烧?HC?。 ⑤失火：易失火条件?混合气局部过稀或过浓，或点火时刻不当以及点火系统出现故障等。 2．危害：阳光下与NOx反应?光化学烟雾；醛类和多环芳香烃危害大 3. 测量方法：氢火焰离子化法（FID） 二、影响汽油机排放特性的使用因素 排放物是燃烧过程的产物?凡是影响混合气形成和燃烧条件的因素?影响排放物。 1）?a的影响 NOx的峰值出现在 ?ab=1.03~1.16 ?a?ab虽Tz高,但O2浓度?； 过浓：Tz? ；CO/HC ? ?a?ab虽O2浓度?，但Tz ? 过稀：HC ? NOx HC be 2）点火提前角的影响 ?a一定时，??ig?Tz?，NOx ?； 后燃?，排温??HC ?；?e ? 3）转速的影响 n??燃烧滞留时间?,NOx?；紊流强度?； 紊流过强?CO/HC ? 4）负荷的影响 中小负荷：随负荷?，?r ?, 改善燃烧条件?CO/HC ?; 但，NOx? ；大负荷??aP? NOx ? ，CO/HC? 三、汽油机排放控制技术 机内措施： 燃烧系统的改善 A/F控制精确，GDI技术实现稀燃 可变技术：进气系统、配气相位、进气涡流及排量(休缸) 汽油机增压 。 后处理：两级催化转化器?高低温； 电加热催化转化器； 三效催化器+?a=1精确控制； 稀燃+NOx还原装置+EGR技术 四、汽油机的增压及米勒循环 1）汽油机增压存在的主要问题 易爆震 热负荷高 汽油机与增压器的匹配困难 2）汽油机与增压器匹配要求： 保证额定功率?部分工况下具有良好扭矩特性和动态响应特性；保证转矩储备系数； 3）米勒循环 几何?不变，将有效压缩行程缩短1/5，但膨胀比不变; 米勒循环+偶合螺杆压气机，实现增压兼顾高低速。 * 北 理 珠 机 车 学 院 北 理 珠 机 车 学 院 上次课内容回顾 §5-3 汽油机燃料喷射量的控制 3．喷油量的控制 喷油量:=实际进入气缸的空气量/目标空燃比，即 Gf：取决于喷孔直径、孔数、针阀升程、喷射压力和喷射脉宽(Ti) 当喷油器结构确定，喷射压力为常数时： K0：与喷油器结构有关 喷油量的控制?喷射脉宽Ti的控制 上次课内容回顾 §5-3 汽油机燃料喷射量的控制 Ti的确定： Tp：基本喷射时间?标准条件下由目标空燃比确定；Fc: Tp的修正系数； Tv: 喷油器的无效喷射时间。 上次课内容回顾 §5-3 汽油机燃料喷射量的控制 a) Tp的确定 热线式流量计： 喷油器是按每转喷射 G:单位时间质量流量； K0：常数； G/n：每转进入气缸的空气质量 。 卡门涡式流量计： b）Fc的确定 根据进气量的测量方式Fc的确定方法有所不同。 质量流量式EFI，主要考虑5个方面的因素： 上次课内容回顾 §5-