汽油机混合气的形成和燃烧.pptx

第四章 汽油机混合气的形成和燃烧;内燃机实现热功转换的关键问题 ：混合气形成方式 着火方式 ;一、外部混合气形成特点 燃料供给方式分为：化油器和电控喷射两种方式;这种混合气形成方式存在的问题： 喉管节流：进气阻力?，泵气损失 ?，?v?，结冰； 多缸机一个化油器：各缸进气支管不等长，造成各缸不均匀性较大； 空然比控制精度? ;（1）汽车电子技术发展背景 社会要求：; 技术支撑：半导体技术的发展及应用;电控汽油喷射的主要???点： 1． 提高了控制自由度，?减小进气阻力，改善各缸均匀性；进气管设计可按动力性要求设计，?最大限度地提高充气效率。 2．提高空燃比的控制精度，?改善经济性，且配合三效催化转化器的应用，有效净化尾气排放。 3．因汽油喷射雾化，改善混合气形成条件，故提高发动机加减速等过渡工况响应性和冷起动性。;（2）电控汽油喷射（EFI）式混合气形成特点; ;二、缸内直喷（GDI）式混合气形成： 由控制目的不同， GDI系统混合气形成特点不同：;三、混合气浓度与发动机性能的关系 ;?a =1.3~1.4时：混合气过稀，燃料分子间距增大； 氧化速率?，放热散热 ?热量不能积累； 火焰难传播而熄火。 ?称该混合气浓度为着火下限。 ;?a0.8~0.9时：混合气过浓，氧气不够； 燃料不完全燃烧?放热?，燃烧速率?； 动力性/经济性?； 缸内易积碳，CO?，冒烟?。;2）汽油机各工况对的要求 工况 ?起动、怠速、中小负荷、全负荷和加减速。 ;快怠速系统：机械式 电控节气门式;中小负荷：工作温度?，雾化条件改善。 此时随节气门开度增加，进气量?，?r?。 ? 随开度?a?； 常用工况：三效催化+电控? ? 排放： ?a=1.0 ;加减速工况：节气门突变，进气量/进气压力变化 ?影响进气道表面/进气门背面油膜蒸发； ?影响缸内混合气浓度。 加速时：进气量?，进气压力?，油膜表面压力?; ?阻碍油膜蒸发， ?缸内混合气变稀； 减速时：进气量?，进气压力? ，油膜表面压力? ?使其蒸发量增加， ?缸内混合气变浓。;汽油机燃烧过程：均匀混合气?点燃?火焰传播； 主要包括：点火过程和火焰传播过程 。;二、正常燃烧过程 ;(1) 燃料特性和?a： 碳链长的烷烃类成分越多自然性越好，?i越短。当?a=0.8~0.9时，反应速率最快，?i最短。 ;(5)点火能量：?点火能量，电极间隙处的混合气更容易击穿而导通，??i?。;第II阶段：明显燃烧期，从2点~p最高(3)点 特点： 火焰传遍整个燃烧室 火焰传播速度取决于：层流火焰速度； 混合气紊流状态； 燃烧室形状。 压力急剧升高，用平均压力上升速度评价： 明显燃烧期越短，燃烧越快(等容)，经济性动力性愈 好；但?p/??高?噪声振动大，粗暴。;第三阶段：后燃期，3点~4点，前阶段未燃分解物在膨胀过程中再次氧化的过程。 来源：缸壁附近，缝隙处，高温分解物等 后燃越多，排温越高；热效率? 要求：尽量减少。;燃烧过程的主要参数： 1．pz及其对应曲轴转角Tz及其对应曲轴转角： pz和Tz代表燃烧过程中的机械负荷和热负荷； 对应曲轴转角位置?评价燃烧过程组织是否及时 2．(dp/d?)max及其对应曲轴转角 (dQ/d?)max及其对应曲轴转角：主要表明燃烧速率的控制情况。 3．放热率曲线面心对应的曲轴转角：表明放热规律的控制情况。即;1．层流火焰传播速率SL： 指火焰前锋面相对未燃混合气的速度?影响混合气的质量燃烧速率。 质量燃烧速率定义：单位时间燃烧的混合气量，即 主要控制明显燃烧期。;影响SL的主要因素： 燃料特性、气缸内压力和温度状态。 用经验公式表示，即 ;?