内燃机学第5版5-内燃机混合气的形成与燃烧.pptVIP

缸压分析与燃烧阶段的划分CylinderPressureAnalysisandCombustionPhases火焰发展期第I阶段：着火阶段，火花塞点火至形成火焰中心。(压力脱离倒拖线)急燃期第II阶段：火焰传播阶段，火焰由火焰中心烧遍整个燃烧室的阶段。(至缸内最高压力或温度处)后燃期第III阶段：剩余未燃气体的燃烧。汽油机燃烧的3个阶段：点火~10%mbf10%~90%mbf90%~mbfmbf：massburnedfraction燃料本身的物化性能残余废气系数缸内混合气运动状态过量空气系数火花点火能量1.火焰发展期（FLAMEDEVELOPMENTPHASE）火焰发展期的影响因素点火时刻缸内混合气压力温度水平混合气成分火花塞位置燃烧室形状湍流状态影响因素2、急燃期(FASTBURNINGPHASE)点火过早，压缩负功增加，压力升高率增加，Pmax过大膨胀比小，高温期传热表面积增加最高燃烧压力点过早过迟压力升高率：dp/dφ＝0.2～0.4MPa/?CA最高爆发压力：pmax及其发生位置燃烧持续期：火焰传遍燃烧室的时间和曲轴转角放热率重心位置?发动机的热效率湍流火焰前锋后面没有完全燃烧掉的燃料。狭缝容积、壁面油膜和积碳层释放的燃料。离温热解的复合反应放热。活塞向下止点加速移动，气缸中压力快速下降。火焰已传遍燃烧室，燃料基本耗尽。3、后燃期LATEBURNINGPHASE燃烧放热面心越小，燃烧定容度和热效率越高三、影响因素分析FactorsAnalysis点火提前角对燃烧燃烧过程的影响混合气浓度对燃烧过程的影响转速不同时的燃烧过程负荷对燃烧过程的影响1、点火提前角对发动机性能的影响点火提前角调整特性a)节气门全开b)n=1600r/min汽油机点火提前特性最佳点火提前角（MBT）:发动机获得最大转矩的最小点火提前角，但应无爆燃发生。2、混合气浓度对发动机性能的影响转速和节气门开度保持一定，点火提前角为最佳值，调节供油量，记录功率、燃油消耗率等随过量空气系数的变化。空燃比调整特性3、转速与负荷对点火提前角的影响四、燃烧的循环变动（CyclicVariation）1、燃烧循环变动现象Observation发动机以某一工况稳定运行时，不同循环和气缸之间燃烧过程的压力曲线、火焰传播及功率输出等均不相同的现象。2、燃烧循环变动的原因Mechanism缸内气体运动状况的循环变动缸内混合气成分的循环变动缸内混合气充量的循环变动基于缸内压力循环变动参数(Pressure-relatedParameters)(2)基于燃烧发热率循环变动参数(Burn-rate-relatedParameters)(3)基于火焰传播位置参数的循环变动参数(FlamefrontpositionParameters)3、燃烧循环变动的表征参数平均指示压力变动系数(CoefficientofimepVariation)是燃烧稳定性重要参数，一般认为此值不应超过10％。平均指示压力的标准偏差:平均指示压力的平均值:平均指示压力循环变动参数表征4、降低燃烧循环变动的措施多点点火有利于减小压力的循环变动加大点火能量，优化放电方式采用速燃技术，组织一定进气涡流，加强湍流扰动采用燃油电控喷射技术各缸充量一致性（空气、废气、燃料）采用化学计量或略浓空燃比点燃式内燃机中的不正常燃烧

ABNORMALCOMBUSTIONINSIENGNE点燃式内燃机中的不正常燃烧

ABNORMALCOMBUSTIONINSIENGNE一、爆震（KNOKING）KnockingMildautoigniton现象：金属敲击声机理：爆燃是终燃混合气的快速自燃，取决于终燃混合气的温度、压力的时间历程。1、爆燃现象Observation2、防止爆燃的方法推迟点火缩短火焰传播距离终燃混合气的冷却增加流动，提高火焰传播速度提高燃料的抗爆性降低终燃混合气的温度、压力，缩短火焰前锋到达时间。3、发动机结构因素与运转条件对爆燃的影响运转因素点火提前，爆燃倾向加大沉积物使爆燃倾向增加转速增加，爆燃倾向减小负荷减小，爆燃倾向减小过浓或过稀的混合气有助于减小爆燃结构因素气缸直径大，燃倾向增大