练习四、汽油机混合气的形成与燃烧

四、汽油机混合气的形成与燃烧

一、解释术语

1、燃烧速度

2、火焰速度

3、滞燃期*

二、选择题

1．汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气（）

A、被过热表面点燃

B、因温度过高自燃

C、受火焰传播燃烧

D、由已燃气体点燃

2．汽油机出现表面点火的原因中包括（）

A、压力过高

B、水垢过多

C、浓度过高

D、积炭过多

3．提高汽油机的压缩比，要相应提高所使用汽油的（）

A、热值

B、点火能量

C、辛烷值

D、馏程

4．汽油机的燃烧过程是（）

A、温度传播过程

B、压力传播过程

C、热量传播过程

D、火焰传播过程

5．汽油机的燃烧过程人为地分为（）

A、5个阶段

B、4个阶段

C、3个阶段

D、2个阶段

6、汽油机混合气形成过程中，燃料（）、燃料蒸汽与空气之间的扩散同步进行。

A、喷射

B、雾化

C、蒸发

D、混合

7、下面列出的（）属于汽油机的燃烧特点。

A、空气过量

B、有时缺氧

C、扩散燃烧

D、混合气不均匀

8、汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气（）。

A、自燃

B、被火花塞点燃

C、火焰传播不到

D、被压缩

9、汽油机的火焰速度是（）。

A、燃烧速度

B、火焰锋面移动速度

C、扩散速度

D、气流运动速度

10、提高压缩比使汽油机的爆震倾向加大，为此，可采取（）的措施。

A、减小喷油提前角

B、减小点火提前角

C、加大喷油提前角

D、加大点火提前角

11、评价速燃期的重要指标中有（）。*

A、温度升高率

B、最大压力出现时刻

C、最高温度

D、压力升高时刻

12、下列措施中，不能够消除汽油机爆震的是（）。

A、增大点火提前角

B、推迟点火提前角

C、加强冷却

D、选用高标号的汽油

13、电控汽油喷射系统中对理论空燃比进行反馈控制的是（）。

A、空气流量传感器

B、压力调节器

C、电源电压

D、氧传感器

14、进气温度控制系统主要用来降低的排放物是（）。*

A、CO和HC

B、HC和NO X

C、CO和NO X

D、排气微粒

15、汽油机的不规则燃烧包括（）。

A、爆燃

B、早燃

C、自燃

D、燃烧的循环变动

16、早燃发生在火花塞点火（）出现。

A、之后

B、同时

C、之前

D、不规则时

17、汽油机用功率混合比的混合气工作时，燃烧速度最快，功率也最大。功率混合比是指混合气的过量空气系数α为

A、0.75 ～0.85

B、0.85 ～0.95

C、0.95 ～1.05

D、1.05 ～1.15

18、下列汽油机燃烧室中，属于分层给气燃烧室的是（）。

A、多球形燃烧室

B、火球高压缩比燃烧室

C、浴盆形燃烧室

D、德士古燃烧系统TCCS燃烧室

19、从改善各缸混合气分配的均匀性考虑，电控汽油喷射系统宜采用（）。

A、单点喷射

B、同时喷射

C、分组喷射

D、顺序喷射

20、为了衡量发动机工作的平稳性，用（）作为速燃期的重要评价指标。*

A、温度升高率

B、压力升高率

C、最高温度

D、最大压力

21、单位时间内燃烧的混合气数量是汽油机的（）

A、火焰速度

B、点火速度

C、燃烧速度

D、运动速度

三、填空题

1、根据汽油机燃烧过程中气缸压力变化的特点，可以将汽油机燃烧过程分为、

和三个阶段。

2、汽油机混合气的形成方式可以分为和两种。

3、压缩比是发动机热效率的重要因素。但高压缩比会给汽油机增加的趋势。

4、汽油机燃烧室基本要求是、、和。

5、对液态燃料，其混合气形成过程包括两个基本阶段：和。*

6、燃油的雾化是指燃油喷入_________________后被粉碎分散为细小液滴的过程。*

7、发动机转速增加时，应该相应地____________点火提前角。

8、在汽油机上调节负荷是通过改变节气门开度来调节进入气缸_______________的多少。负荷调

节方式是__________________调节。

9、在化油器式的汽油机中，起动后若不及时打开阻风门，则发动机可能因混合气_______而熄火。

10、在化油器式的汽油机中，常用的起动装置为_________________。

11、汽油机负荷减小时，气缸内的温度、压力降低，爆燃倾向_________________。

12、汽油机的点火提前角是指从发出电火花到______________间的曲轴转角。

13、化油器式汽油机在节气门关闭时，进气管真空度很高，此时喉管的真空度_______________。

14、大气压力降低时，化油器式汽油机气缸充量减少，其动力性、经济性有所下降，而爆燃倾向

有所_____________。

15、对化油器式汽油机，当节气门开度一定，转速升高，喉管及进气管真空度均________________。

16、汽油机混合气形成的方式主要有两类：一类是化油器式，另一类是_________________。

四、判断题

1、电控单点汽油喷射系统汽油机中，单个喷油器装在节气门后方的进气管内。[ ]

2、汽油机在怠速工作时，经济性能和排放性能都变差。[ ]

3、汽油机着火不受混合气浓度的影响，只要点火能量足够高，就能保证着火。[ ]

4、火花塞电极的间隙与点火能量没有关系。[ ]

5、凡是能使燃烧室温度和压力升高以及促使积炭等炽热点形成的一切因素，都能使表面点火倾向

加大。[ ]

6、分层给气燃烧主要是为了解决汽油机经济性和排气污染问题。[ ]

五、简答题

1、什么是汽油机的正常燃烧过程？

2、爆震燃烧产生的原因是什么？

3、简述电控汽油喷射系统的组成和各部分的主要功用？

4、试述混合气浓度对汽油机燃烧的影响。

5、汽油机燃烧室设计时一般应注意哪几个原则？

六、综述题

1、请说明汽油机不规则燃烧的原因。

2、试述点火提前角对汽油机燃烧的影响？

3、为什么柴油机的压缩比通常比汽油机高？*

4、为何汽油机在低负荷运转时的经济性和排放性能均会下降？

七、分析题

1、请讨论减少汽油机换气损失的措施。

2、汽油机发生爆燃时有何外部特征？产生爆燃的机理是什么？影响爆燃的因素有哪些？

第五章1汽油机燃烧及燃烧室

第五章1 汽油机燃烧及燃烧室 一、选择题（48分） 1.进气过程中形成的绕垂直于气缸轴线旋转的有组织的气流运动称为（） A. 涡流 B. 挤流 C. 湍流 D.滚流 2.下列燃烧现象中属于汽油机不规则燃烧的是（） A.爆燃 B.表面点火 C.循环变动 D.早燃 3.当过量空气系数为（）时，燃烧温度最高，火焰传播速度最大，有效功率最高。 A.0.4~0.8 B.0.8~0.9 C.1.05~1.15 D.1.2~1.5 4.汽油机早燃的原因是混合气（） A.自燃 B.被火花塞点燃 C. 被帜热表面点燃 D.被废气点燃 5.汽油机燃烧特点中包括（） A.有时缺氧 B.空气过量 C. 扩散燃烧 D.喷雾燃烧 6.汽油机的火焰速度是指（） A.锋面速度 B.点火速度 C.燃烧速度 D.气流速度 二.问答题（52分） 1.汽油机燃烧过程分为哪几个阶段？每个阶段有何特点？（18分） 2.汽油机为何要点火提前角？说明转速和负荷对点火提前角的影响？（18分） 3.分析汽油机爆燃的机理？影响爆燃的因素有哪些？（16分） 1.D 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A 第五章2 柴油机燃烧及燃烧室 一选择题：（每题8分，共48分） 1.柴油机的燃烧方式包括（｝ A.层流火焰传播 B. 紊流火焰传播 C. 扩散燃烧 D.不规则燃烧 2.为了衡量发动机工作的平稳性，用（)作为速燃期的重要评价指标。 A.温度升高率 B.压力升高率 C.最高温度 D.最高压力 3.合适的柴油机放热规律是（） A.燃烧先缓后急，开始放热要适中，随后燃烧要快，使燃烧尽量接近上止点附近燃烧 B.燃烧先急后缓，开始要燃烧快，随后要放热适中，使燃烧尽量在下止点附近燃烧 C.燃烧要一直平缓，满足运转柔和性的要求 D.燃烧要一直平缓，满足经济运转的要求 4.供油提前角过大对柴油机性能的影响有（） A.柴油机排气温度升高 B.热效率下降 C.柴油机工作粗暴 D.柴油机工作柔和 5.下列四种燃烧室中对喷射系统要求最高的是（） A.浅盆型燃烧室 B.深坑型燃烧室 C.涡流室式燃烧室 D.预燃室式燃烧室 6.球形油膜燃烧室属于柴油机（）燃烧室、 A.涡流室式燃烧室 B.预燃室式燃烧室 C.间接喷射式 D.直接喷射式 二问答题： 1.柴油机的燃烧过程分为哪几个阶段？重点控制哪个过程？产生噪声的原因及解决办法？（20分） 2.分析柴油机冷起动困难的原因？如何改善冷起动？（16分） 3.什么是HCCI?分析HCCI技术的特点及目前存在的问题？（16分）

汽车发动机原理第4章 练习题

第4章练习题 一、解释术语 1、不规则燃烧 2、点火提前角 3、空燃比 二、选择题 1．提高汽油机的压缩比，要相应提高所使用汽油的（） A、热值 B、点火能量 C、辛烷值 D、馏程 2．汽油机的燃烧过程是（） A、温度传播过程 B、压力传播过程 C、热量传播过程 D、火焰传播过程 3、汽油机混合气形成过程中，燃料（）、燃料蒸汽与空气之间的扩散同步进行。 A、喷射 B、雾化 C、蒸发 D、混合 4、下面列出的（）属于汽油机的燃烧特点。 A、空气过量 B、有时缺氧 C、扩散燃烧 D、混合气不均匀 5、汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气（） A、自燃 B、被火花塞点燃 C、火焰传播不到 D、被压缩 6、汽油机的火焰速度是（） A、燃烧速度 B、火焰锋面移动速度 C、扩散速度 D、气流运动速度 7、提高压缩比使汽油机的爆震倾向加大，为此，可采取（）的措施。 A、减小喷油提前角 B、减小点火提前角 C、加大喷油提前角 D、加大点火提前角 三、填空题 1、根据汽油机燃烧过程中气缸压力变化的特点，可以将汽油机燃烧过程分为、和三个阶段。 2、汽油机混合气的形成方式可以分为和两种。 3、压缩比是发动机热效率的重要因素。但高压缩比会给汽油机增加的趋 势。

4、对液态燃料，其混合气形成过程包括两个基本阶段： 和。 5、燃油的雾化是指燃油喷入_________________后被粉碎分散为细小液滴的过程。 6、发动机转速增加时，应该相应地____________点火提前角。 7、在汽油机上调节负荷是通过改变节气门开度来调节进入气缸_______________的多 少。 四、简答题 1、P—φ图上画出汽油机正常燃烧，爆震燃烧和早燃的示功图，并简要说明它们的区别？ 2. 用示功图说明汽油机点火提前角过大、过小，对燃烧过程和发动机性能的影响。 3. 汽油机燃烧室组织适当的紊流运动的作用有哪些？

PFI汽油机混合气形成的三维数值模拟

哈尔滨。２００６年９月中国内燃机学会第四届青年学术年会论文集１８９ 体中蒸发。因此，气相流是一种两单元系统，即 蒸汽和无凝结气体．但每种单元可以由不同成分 混合气组成。引入当地表面热流量寸｜和蒸发质量 通量ｋ，依据液滴表面均匀一致性假设，质量通 量控制方程可以表示为： 盟：Ｏ盖 ｄｔ’吼 于是，液滴的能量方程可以表示为： ｍｄｃｐｄ鲁＝∞“扫 喷雾蒸发模型采用单液滴蒸发试验１５］的试验 来验证。计算时采用建立特定的试验条件下：喷 嘴出口的异辛烷粒子直径蕊＝０．２１６ｌｌｌｍ，出口速度 为ｕ＝６．７７ｍ／ｓ，环境压力０．３ＭＰａ，环境温度为 ３７３Ｋ。 Ｔ㈦ 图Ｉ蒸发速率的模拟值与试验值的对比 １．２油膜蒸发模型 油膜的蒸发模型，假设油膜总是处于平衡状态，即物理和热力学性质一直处于平衡状态，没有过热液体模型。在油膜表面采用饱和条件。蒸发从机理上可以用Ｆｉｃｋ的扩散定律来描述。 ∥：一ｆ监±驯堡 Ｌ１一ｃ『Ｊ印 从式中可以看出．蒸发速率受浓度梯度（０ｃ／ａｙ），温度（与温度相关的特性参数ｃ．和Ｄ１，）以及湍流扩散过程（湍流扩散系数Ｄｆ）的影响。 为了验证油膜蒸发模型，采用定容燃烧弹内的压力测量试验Ｍ。将压力测量曲线与模拟曲线相比较。从压力测量曲线可以看出，在喷油的瞬间，燃烧弹内的压力突降，然后随着汽油的慢慢蒸发，压力慢慢升高，逐渐稳定在一个更高的压力值。可以看出，试验曲线与理论预测的变化趋势一致，而最终的压力上升幅度与理论预测的３１９Ｐａ也符台的很好。 ２ ：㈣ ■ 时阿艟 图２压力模拟曲线与测量曲线的比较 ２三维建模 基于一台实际四气门ＰＦＩ汽油机的进气道进行三维建模。由于排气过程不是本文研究的重点，仅将进气道和气缸作为研究对象。利用ＦＩＲＥ软件生成整个混合气形成过程的三维动网格，如图３所示。移动网格规模达３５．４万，全局网格单元尺 （ｂ） 图３带进气道的移动网格 （Ｂ）气阀间隙处的网格局部细化；（ｂ）进气一气缸网格

汽油机燃烧室的设计原则

汽油机燃烧室的设计及发展 2094021519 李杏梅农机专业摘要： 本文介绍了燃烧室的设计要求，并对每一个设计原则进行了详细的论述，提出了几种新型典型燃烧室如火球高压缩比燃烧室、美国德士古燃烧系统tccs燃烧室、本田cvcc燃烧系统，并分析了他们各自的优缺点。 关键词： 发动机燃烧室压缩 引言： 对于一辆装配完成的汽车，燃料在发动机气缸中发出的总热量其中只有约20%—45%转化为有效功，因此提高燃料利用率对于目前全球资源短缺，油价不断上涨，资源竞争激烈有很大的缓解作用。而燃烧室作为发动机的主要部件，改进燃烧室设计无论是对于提高发动机动力性，燃油经济性都有很大的帮助。 一、燃烧室设计原则 汽油机燃烧室的设计对发动机动力性、经济性、工作稳定性及排放特性有很大影响，为此，燃烧室的设计应满足以下要求。 （一）结构尽量紧凑 用燃烧室的面容比—燃烧室表面积与其容积之比来表征燃烧室的紧凑性。面容比小，燃烧室结构紧凑，从而使火焰传播距离短，燃烧可在短时间内完成、使爆燃倾向减小，还可以提高发动机压缩比。同时，由于单位体积的表面积较小，相对散热面积小，热损失减小， 发动机热效率高，面容比小，使缸壁激冷区减小，HC排放量减少。燃烧室面容比大小取决 于气缸直径与然烧室的形状，在采用小燃烧室情况下，为减少单位体积的表面积，多用半球形燃烧室。 （二）火花塞位置适当 火花塞位置不同，火焰传播距离和燃烧速度的变化率也不同，从而影响汽油机的工作性能，为此，确定火花塞位置时，应考虑以下几个方面： 1）应使火焰传播距离短，如火花塞布置在燃烧室中央。 2）使末端气体受热减少，如火花塞布置在排气门附近。 3）减少各循环之间的燃烧变动，保证暖机和低速稳定性好，如火花塞布置在进、排气门之 间，便于利用新鲜混合气扫除火花塞周围的残余废气，使混合气易于点燃，同时应控制气流的强度，避免吹散火花。 4）确保发动机运转平稳，火花塞的位置应能使从火花塞传播开的火焰面逐渐扩大。 （三）燃烧室形状合理分布 燃烧室的容积分布情况反映了混合气体的分布情况。与火花塞位置相配合，决定了燃烧的放热规律、火焰燃烧到边缘可燃混合气的距离，从而影响发动机的抗爆性，工作粗暴型，性，经济性，压力上升速度及工作稳定性等。如：当圆链形燃烧室在其底部点火时，燃烧速率先快后慢，楔形燃烧室与此类似，在圆链形燃烧室顶部点火时，燃烧速率先慢后快，圆柱形的

发动机原理——第四章-汽油机混合气形成和燃烧..

第四章 汽油机混合气形成和燃烧 汽油机与柴油机相比主要有如下特点: 汽油机 柴油机 1 点燃式。 压燃式。 2 τi 影响小。 τi 影响大。 3 进入汽缸的是混合气，混合时间长。 进入汽缸的是新鲜空气，混合时间短。 4 T max 高，热负荷大。 p max 高，机械负荷大。 5 压缩比低，ε = 6～10。 压缩比高，ε = 12～22。 6 有爆燃问题。 有工作粗暴问题。 7 组织气流运动的目的是为了 组织气流运动的目的是为了 加速火焰传播，防止爆燃。 促进燃油与空气更好地混合。 §4-1 汽油机混合气形成 一、混合气形成过程 1 喉口流速↑ → P ↓ → 雾化效果↑ 2 节气门开度↑ → 喉口真空度?p n ↑, 进气管真空度?p i ↓ → 从 ??p p n i <到??p p n i > 3. 节气门开度一定, n ↑ →

?p n ↑, ?p i ↑ 4. 节气门开度↓，n ↑ → ?p n ↑ → 蒸发性↑ 进气温度↑ → 蒸发性↑ 二、理想化油器特性与供油系校正 （一） 理想化油器特性 各种工况下满足最佳性能要求的理想混合比 — 试验结果。 1 影响因素 （1） 转速n — 影响较小。 （2） 负荷 — 影响大。 2 空燃比A F /=空气质量 燃料质量 经济混合气 A / F = 17 功率混合气 A / F = 12～14 怠速混合气 A / F = 10～12.4 （1） 常用工况 — 中等负荷要求提供经济混合气。 （2） 负荷 > 90% 以及怠速, 低速下 — 加浓。 （二） 简单化油器特性 单纯依靠喉口真空度? p n 决定供油量的化油器。 节气门开度变化 → A/F 变化 ?p n ↑ → A/F ↓ — 混合气浓 与理想化油器有差异, 不能满足 汽油机要求。 （三） 主供油系校正

4-4第四节 混合气的形成和燃烧

第四节混合气的形成和燃烧 在柴油机中燃油经过喷油器，以很高的压力喷入气缸，与气缸中的压缩空气混合，自行发火并燃烧。由于时间有限，要保证后续的燃烧完善，必须有一套完好的喷油设备，及与之配合的燃烧室。有些柴油机的燃烧必须有适当的空气运动，这就要求燃油雾化、空气运动及燃烧室这三要素之间有良好的配合。 一、燃油的雾化 燃油自喷油器喷孔中在高压下以高速（可达200m/s）喷出，被雾化成很微小的细粒，其直径从5μm到250μm不等。较大油粒在运动中根据空气压力和燃油表面张力及粘度之间的平衡，还可进一步分裂为微细的颗粒，这些油粒具有一定的贯穿力，使它们能够均匀地分布在燃烧室中。即燃油雾化靠的是（1）紊流，（2）空气分子的撞击、摩擦。燃油雾化成无数的细微油滴，增加了表面面积，加速了从空气中的吸热过程和油滴的气化过程，加快了燃烧和能量转化，对提高柴油机性能有极大的帮助。 1．油雾的形成 油束参数及周围空气情况如图4-4-1所示。 喷油初期，喷注前锋首先依靠自己的惯性力，然后依靠后续喷注对它的推进而向前飞驰。根据喷射过程的压力变化，初始喷注的速度并不是最高速度，而在最大喷射压力时，喷口处的喷注速度才是最高喷速。喷注在最高喷速下以最大的惯性力推动先头喷注前进。 喷油后期，缸内压力升高，而喷油压力却迅速下降。这时喷孔两端的压力差迅速减小。喷注尾部的速度低于其前面的喷注速度。 喷注前锋部分，实际上是不断补充和更新的。因为最早进入缸内的喷注，受迎面空气阻力最早也最大，同时受热时间也最长，因而气化也最早。 供油停止后，喷注失去了后续部分，Array由于喷孔两端压力差和喷速均较小，因而 向径向扩展较慢，密度较大，不易雾化和 汽化。此阶段的液相油注是最后参加燃烧 的燃油，其热效率较差，容易在高温中裂 解成碳烟。 喷注的前锋高速飞驰时，其后会形成 低压区。因而出现引射效应和四周空气补 充入内的卷吸效应。燃油的引射效应和空 气的卷吸效应对喷注的撕裂、破碎和雾化 起着加速和促进作用。 每束油注在燃烧室中的空间分布，形 成一个由许多油粒组成、外形与圆锥体相 图4-4-1 油束参数及周围空气情况 似的油束，如图4-4-1所示。在油束中间部 分油粒密集、直径大，称油雾核区；而外

汽油机燃烧室设计

Pro/Engineer与发动机设计 汽油机燃烧室设计ver.1 2010年10月09日 李睿Copyright ?MarcoLRU 汽油机燃烧室设计 目前常见的汽油机燃烧室多为篷形燃烧室，这种结构建模非常简单，但通常在绘制时将接近篷顶的曲面绘制为变倒圆，一般情况下这个特征并非是变倒圆，而是由燃烧室结构尺寸确定的。 非变倒圆 ?当前经验 一般燃烧室容积公差约为±1.5%，非加工成形的燃烧室容积公差约为±3% 《Pro/Engineer与发动机设计》应用篇李睿2

汽油机燃烧室设计 ?建模规范 绘制燃烧室主体结构草图（参考应用篇中配气机构骨架设计第31页） 汽油机燃烧室设计 基于YZ建立篷顶抻伸曲面特征 基于XY建立拉伸剪切曲面特征 尺寸参数 z sd0=(0.01～0.05)*VEX_DIA z sd1=(0.01～0.05)*VIN_DIA z sd13取值根据燃烧室结构设定 《Pro/Engineer与发动机设计》应用篇李睿4

汽油机燃烧室设计 基于XY绘制燃烧室下半部拉伸曲面特征，并对其进行相应的拔模及圆角修整，然后根据结构对其进行裁剪 汽油机燃烧室设计 建立边界混合特征 在“约束”选项中将链1与链2的条件改为“切线” 有时这步操作不一定能成功，可以在“控制点”选项中人工控制对齐点 将上述三部分曲面逐一合并，并镜像几何，合并成封闭曲面 《Pro/Engineer与发动机设计》应用篇李睿6

汽油机燃烧室设计 建立火花塞孔曲面特征 将火花塞孔曲面与燃烧室模型进行合并，并倒圆 完成其他燃烧室细节特征 燃烧室容积调整参见应用篇中柴油机燃烧室设计第9页，本文不再赘述汽油机燃烧室设计 谢谢 Thank you for your attention 转载请通知作者 marcolru@https://www.wendangku.net/doc/d812349870.html, 《Pro/Engineer与发动机设计》应用篇李睿8

第四章 汽油机混合气的形成与燃烧

第四章 汽油机混合气的形成与燃烧 §4-1 汽油机燃烧过程 1、汽油机 ①混合气均匀，在气缸外部形成混合气预混合时间长。 燃烧过程的特点： ②火花塞放电点火，可控制点火时间、地点、能量。 ③传播式燃烧，燃烧速度和放热速率取决于火焰传播速度。 2、火焰传播速度U T ——单位时间内火焰前锋面相对未燃混合气向前推动的 距离。用U T 表示[m/s]。 3、燃烧速度U m ： 单位时间燃烧的混合气质量。 燃烧速度用U m 表示[kg/s]. U m =dt dm =T T A U T ρ [kg/s]. 式中 T ρ——未燃混合气密度； U T ——火焰传播速度； T A ——火焰前锋面积。 一、汽油机正常燃烧： 定义：唯一地由火花塞点火且火焰前锋以特定的速度传遍整个燃烧室的过程。 （一）汽油机正常燃烧过程： 燃烧过程分为三个阶段： （Ⅰ）着火延迟期； （Ⅱ）明显燃烧期； （Ⅲ）后燃期。0 （Ⅰ）着火延迟期i τ（1-2点）： 从火花塞跳火?压力偏离压缩线（出现火焰，5％放热量）的时间或曲轴转角。。 作用：火花塞放电点燃混合气形成火焰核心（链引发）； ①两极电压达10～15Kv ； ②击穿电极间隙的混合气，造成电极间电流通过； 火花塞 ③电火花能量多在40～80m J ； 放电特性 ： ④局部温度可达3000K ，使电极附近的混合气立即点燃； ⑤形成火焰中心，火焰向四周传播； ⑥气缸压力脱离压缩线开始急剧上升。 特点：燃烧量小，压力升高不明显。

①燃料，辛烷值↑→i τ↑； 影响i τ ②缸内温度↓↑→i τ、压力↑↑→i τ； 长短的因素： ③混合气浓度（i τα,9.0~8.0=最短）； ④残余废气系数γ↑→i τ↑ ⑤点火能量↓↑→i τ。 希望：尽量缩短i τ并保持稳定。 （Ⅱ）明显燃烧期（2-3点）：从火焰核心形成（开始燃烧）?max P （火焰传播到整个燃烧室）。 作用：迅速地把大部分燃料的化学能迅速转变为热能； 特点：是汽油机燃烧的主要时期，热量利用率高。明显燃烧期愈短，愈靠近上止点，汽油机经济性、动力性愈好。 要求：在压力升高率（平均压力升高率）不过高（0.175MPa －0.25MPa ）的前提下尽量缩短明显燃烧期（20-40°CA ）并靠近上止点（Pmax 在12-15°CA ）。 气缸内压力上升的程度，用平均压力升高率表示： 2 323???--=??p p p ， 式中23,p p —第二阶段终点3和起点2的压力； 23,??—第3和2相对上止点的曲轴转角。 一般明显燃烧期约占20CA ?～40CA ?曲轴 转角，燃烧最高压力m a x P 出现在上止点后 12CA ?～15CA ?曲轴转角，~175.0=??? p CA MPa ?/25.0为宜。 ? ??p 值过高，工作粗暴，机械负荷、热负荷增加对NOx 排放增加。 （Ⅲ）后燃期（3点以后）， 定义：从压力最高点到燃料燃烧90%以上的时间或曲轴转角。 促使①火焰前锋后未及燃烧的燃料再燃烧； 作用： ②贴附在缸壁上未燃混合气层的部分燃烧； ③高温分解的燃烧产物（H 2、CO 等）重新氧化。

可燃混合气的形成与燃烧知识

可燃混合气的形成与燃烧知识 一．可燃混合气的形成与燃烧 柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃烧室内进行的。当活塞接近压缩上止点时，柴油喷入气缸，与高压高温的空气接触，混合，经过一系列的物理，化学变化才开始燃烧。之后便是边喷射，边燃烧。其混合气的形成和燃烧是一个非常复杂的物理化学变化过程，其主要特点是： （1）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。 （2）混合与燃烧的时间很短0.0017～0.004秒（气缸内） （3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。 （4）可燃混合气的形成和燃烧过程是同时，连续重叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧。 二．可燃混合气的形成与燃烧大体分四个时期 （1）备燃期:从喷油开始→开始着火燃烧为止 喷入气缸中的雾状柴油并不能马上着火燃烧，气缸中的气体温度，虽然已高于柴油的自燃点，但柴油的温度不能马上升高到自燃点，要经过一段物理和化学的准备过程。也就是说，柴油在高温空气的影响下，吸收热量，温度升高，逐层蒸发而形成油气，向四周扩散并与空气均匀混合（物理变化）。 随着柴油温度升高，少量的柴油分子首先分解，并与空气中的氧分子进行化学反映，具备着火条件而着火，形成了火源中心，为燃烧作好了准备。这一时期很短，一般仅为0.0007～0.003 秒。 （2）速燃期:从燃烧开始→气缸内出现时为止 火源中心已经形成，已准备好了的混合气迅速燃烧，在这一阶段由于喷入的柴油几乎同时着火燃烧，而且是在活塞接近上止点，气缸工作容积很小的情况下进行燃烧的，因此，气缸内的压力P迅速增加,温度升高很快。

（3）缓燃期:从出现→出现为止 这一阶段喷油器继续喷油，由于燃烧室内的温度和压力都高，柴油的物理和化学准备时间很短，几乎是边喷射边燃烧。但因为气缸中氧气减少，废气增多，燃烧速度逐渐减慢，气缸容积增大。所以气缸内压力略有下降，温度达到最高值，通常喷油器已结束喷油。 （4）后燃期:缓燃期以后的燃烧 这一时期，虽然不喷油，但仍有一少部分柴油没有燃烧完，随着活塞下行继续燃烧。后燃期没有明显的界限，有时甚至延长到排气冲程还在燃烧。后燃期放出的热量不能充分利用来作功，很大一部分热量将通过缸壁散至冷却水中，或随废气排出，使发动机过热，排气温度升高，造成发动机动力性下降，经济性下降。因此，要尽可能地缩短后燃期。 综上所述，要使燃烧过程进行得好，混合气形成的好环是关键，所以对混合气形成的要求如下： ①必须要有足够的空气量和适当的柴油量 因为柴油燃烧放出热量是由于柴油和空气中的氧气在一定温度和压力条件下产生化学作用的结果，所以空气与柴油是放热的两个重要因素。空气量与柴油量比例不同，所形成的可燃混合气的成分也就不同，一般要求：α=1.3～1.5 ；α过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发热量多，Ne↓；α过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，经济性变坏。可见α是影响发动机功率和油耗的重要因素。 ②喷油时刻要准确，混合气形成的规律应合适 气缸中燃烧过程的主要放热阶段应该是上止点稍后，容积小可得到较高的压力，热效率高，热损失小，所以要求喷油时刻要准确。喷油过早，过晚对发动机工作都是不利的。 过早：混合气提前形成，并在活塞到达上止点前像爆炸似的同时着火燃烧，结果给正在上行的活塞造成一个短时间阻力，并严重"敲缸"工作粗暴。 过迟：混合气在活塞下行时才开始形成和燃烧，结果燃烧空间增大，从气缸壁面传走的热量增加，造成发动机过热，燃烧压力降低（P↓）气体压力推动活塞的效果减小，甚至有可能使部分混合气来不及燃烧而随废气排出去，使Ne↓。 最好的喷油时刻与燃烧室的型式和发动机转速有关，对于一定结构的发动机在规定转速下，可通过试验找到一个功率大，油耗低的最好喷油时刻，通常用曲轴距活塞到达上止点的转角表示，称为喷油提前角。 ③喷油质量应与燃烧室形状相适应，形成均匀的混合气 雾化良好：喷油泵和喷油器的喷射质量应与燃烧室相适应。

汽油机燃烧室结构与发动机性能的关系

汽油机燃烧室结构与发动机性能的关系 摘要：本文主要介绍了我学习《汽车拖拉机发动机》这门课目的、意义、体会以及自己所选汽油机燃烧室结构与发动机性能的关系。内燃机的课程我们主要学习了：发动机的循环、热效率，换气过程和充气效率，汽油机、柴油机混合气的形成和燃烧，发动机动力性、经济型的评定，废气涡轮增压，排气污染和控制。 关键词：内燃机；燃烧室；发动机性能 1 学习的目的和意义 1）了解发动机的内部结构，原理 2）掌握发动机效率提高和结构的关系 3）掌握发动机评定的各项指标，合理选用发动机 2 学习体会 老师讲解了发动机的总体结构，分类，各零部件的结构和主要性能。从发动机的动力性、经济性方面出发，依据公式功率正比于气体压力、充气效率、内耗摩擦、燃烧效率、转速，之间的关系，分析发动机的燃烧室结构，气门、火花塞的位置，晚关角、提前角，增压等对发动机性能的提高。我整体上了解了内燃机的结构和相关性能指标关系。内燃机不再是个神秘的东西。我想在以后的生活和学习中我所学习的东西会对我有很大帮助。 3 对燃烧室的要求 汽油机燃烧室一般应注意以下几个原则：1）结构紧凑：面容比(A/V)——燃烧表面积与其容积之比。A/V值小，则燃烧室紧凑，优点是:①火焰传播距离小，不易爆燃，可提高压缩比。②相对散热损失小，热效率高。③熄火面积小，HC排量少。2）有良好的充气性能：充气性能的好坏，主要应考虑进气门、进气道的布置。3）火花塞位置应布置合理在决定火花塞位置时必须考虑:要能利用新鲜混合气充分扫除火花塞周围的残余废气；火花塞尽量布置在使末端混合气受热少的位置。3) 火焰面变化分配合理；确保运转平稳；火焰传播距离应尽可能的短。4）燃烧室形状合理分布:形状首先应满足速燃的要求，一般应将燃烧完90%燃料的燃烧持续期控制60度曲轴转角之内，同时要控制压力升高速度不致过高。5）组织适当的紊流运动气体紊流运动可以①增大火焰速度。②冷却末端混合气区③减少循环间的燃烧变动。④减小熄火厚度，降低HC排量汽油机产生紊流。6）防止爆燃和早燃：应对末端混合气进行适当冷却，燃烧室应避免局部热点和突出物。

练习四、汽油机混合气的形成与燃烧

四、汽油机混合气的形成与燃烧 一、解释术语 1、燃烧速度 2、火焰速度 3、滞燃期* 二、选择题 1．汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气（） A、被过热表面点燃 B、因温度过高自燃 C、受火焰传播燃烧 D、由已燃气体点燃 2．汽油机出现表面点火的原因中包括（） A、压力过高 B、水垢过多 C、浓度过高 D、积炭过多 3．提高汽油机的压缩比，要相应提高所使用汽油的（） A、热值 B、点火能量 C、辛烷值 D、馏程 4．汽油机的燃烧过程是（） A、温度传播过程 B、压力传播过程 C、热量传播过程 D、火焰传播过程 5．汽油机的燃烧过程人为地分为（） A、5个阶段 B、4个阶段 C、3个阶段 D、2个阶段 6、汽油机混合气形成过程中，燃料（）、燃料蒸汽与空气之间的扩散同步进行。 A、喷射 B、雾化 C、蒸发 D、混合 7、下面列出的（）属于汽油机的燃烧特点。 A、空气过量 B、有时缺氧 C、扩散燃烧 D、混合气不均匀 8、汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气（）。 A、自燃 B、被火花塞点燃 C、火焰传播不到 D、被压缩 9、汽油机的火焰速度是（）。 A、燃烧速度 B、火焰锋面移动速度 C、扩散速度 D、气流运动速度 10、提高压缩比使汽油机的爆震倾向加大，为此，可采取（）的措施。 A、减小喷油提前角 B、减小点火提前角 C、加大喷油提前角 D、加大点火提前角 11、评价速燃期的重要指标中有（）。* A、温度升高率 B、最大压力出现时刻 C、最高温度 D、压力升高时刻 12、下列措施中，不能够消除汽油机爆震的是（）。 A、增大点火提前角 B、推迟点火提前角 C、加强冷却 D、选用高标号的汽油

谈汽油机可燃混合气的形成与燃烧过程

谈汽油机可燃混合气的形成与燃烧过程 摘要气缸内的可燃混合气通过火花塞点火燃烧，使气缸内气体的压力、温度急剧升高，为膨胀做功积聚能量。在燃烧过程中，燃料的燃烧是否正常，与混合气的浓度有很大关系，只有燃料正常的燃烧，才能在燃烧进程位于上止点附近最大限度的提高缸内气体的压力和温度，燃料燃烧的是否完全、最高压力点的位置、压力增长率是否合适，对发动机性能有很大的影响。 关键词混合气浓度可燃 一、可燃混合气的形成 现代大多数汽油机都采用进气道间歇式多点喷射系统，在进气行程开始和排气行程结束时，喷油器根据发动机电子控制单元（ECU）发出的指令，向进气门前方的进气道中（或直接向气缸中）喷射出雾状汽油，与空气混合后，由进气门进入气缸，直到压缩行程接近终了形成可燃混合气。 二、可燃混合气浓度的表示方法 可燃混合气是指汽油与空气按一定比例混合的混合物。可燃混合气的浓度是指可燃混合气中燃料的含量。可燃混合气的浓度通常用空燃比和过量空气系数表示。 1.空燃比 混合气中所含空气质量（kg）与燃料质量（kg）的比值，称为空燃比。即 R=空气质量燃料质量 理论混合气是指1 kg汽油完全燃烧需要空气14.7 kg，即空燃比为147。R＜147的混合气称为浓混合气；R＞147的混合气称为稀混合气。对于不同燃料，其理论空燃比数值不同。 2.过量空气系数 过量空气系数就是在燃烧过程中，实际供给的空气质量与理论上燃料完全燃烧时所需的空气质量之比，也就是实际空燃比与理论空燃比之比，即 α=燃烧过程中实际供给的空气质量理论上完全燃烧时所需的空气质量=实际空燃比理论空燃比 由以上可知，无论使用何种燃料，α=1的可燃混合气即为理论混合气（又