第四汽油機(jī)混合氣的形成及燃燒

1、車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院第四章 汽油機(jī)混合氣的形成及燃燒車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 正常燃燒過(guò)程三個(gè)階段，滯燃期、急燃期和后燃期滯燃期、急燃期和后燃期一、正常燃燒過(guò)程：、正常燃燒過(guò)程： 4-1 汽油機(jī)燃燒過(guò)程車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 在此時(shí)期內(nèi)，混合氣的活化中心濃度迅速增長(zhǎng)，反應(yīng)速率很快提高，形成高溫單階段著火過(guò)程。 1、滯燃期（著火階段）、滯燃期（著火階段）:三種定義，有一定的差別三種定義，有一定的差別 a、從點(diǎn)火開(kāi)始至缸內(nèi)壓力明顯脫離壓縮線所需的時(shí)間。 b、點(diǎn)火作為起點(diǎn)直到形成設(shè)定半徑火焰核心，開(kāi)始傳播一段時(shí)

2、間。 C、從點(diǎn)火開(kāi)始至缸內(nèi)10%的燃料燃燒完畢所需的時(shí)間。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院滯燃期影響因素： a.燃料的分子結(jié)構(gòu)和理化性能、混合氣成分. b.點(diǎn)火時(shí)缸內(nèi)氣體的壓力、溫度； c.氣流運(yùn)動(dòng)以及點(diǎn)火能量的大小。 d.過(guò)量空氣系數(shù)、殘余廢氣量。 車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院2、急燃期（、急燃期（2-3）火焰核心開(kāi)始出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ィ粱鹧姹榧皫缀跽麄€(gè)燃燒室燃燒完絕大部分燃料的一段時(shí)間，稱為急燃期。推進(jìn)速度取決于推進(jìn)速度取決于層流火焰速度和層流火焰速度和混合氣紊流狀態(tài)混合氣紊流狀態(tài)車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院特點(diǎn)：燃燒的混合氣

3、量很大，放熱量急劇增加，缸內(nèi)溫度特點(diǎn)：燃燒的混合氣量很大，放熱量急劇增加，缸內(nèi)溫度和壓力升高很快，壓力升高率達(dá)到和壓力升高很快，壓力升高率達(dá)到 0.20.4MPaCA。持續(xù)時(shí)間短，因燃燒放熱集中于壓縮上止點(diǎn)附近，故其熱持續(xù)時(shí)間短，因燃燒放熱集中于壓縮上止點(diǎn)附近，故其熱量利用情況較好。量利用情況較好。 應(yīng)避免點(diǎn)應(yīng)避免點(diǎn)3在壓縮上止點(diǎn)前過(guò)早出現(xiàn)，否則將引起壓縮過(guò)在壓縮上止點(diǎn)前過(guò)早出現(xiàn)，否則將引起壓縮過(guò)程負(fù)功的增加，或產(chǎn)生過(guò)高的壓力升高率和最高燃燒壓力。程負(fù)功的增加，或產(chǎn)生過(guò)高的壓力升高率和最高燃燒壓力。 車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院3、后燃期（、后燃期（3-4）是從最高燃燒

4、壓力點(diǎn)起至燃料基本燒完為止的一段時(shí)間。 主要有火焰前鋒后未及燃燒的燃料再燃燒，貼附在缸壁主要有火焰前鋒后未及燃燒的燃料再燃燒，貼附在缸壁上未燃混合氣層的部分燃燒以及高溫分解的燃燒產(chǎn)物（上未燃混合氣層的部分燃燒以及高溫分解的燃燒產(chǎn)物（H2、CO）等重新氧化。）等重新氧化。壓力最高點(diǎn)壓力最高點(diǎn)3后至后至95%以上燃料熱量基以上燃料熱量基本釋放出本釋放出，應(yīng)盡量減少。，應(yīng)盡量減少。 車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 二、燃燒速度二、燃燒速度TTTAUdtdm車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 1、火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒒鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?A：紊流運(yùn)動(dòng)紊流運(yùn)動(dòng) 影響火焰速度的主

5、要因素有：影響火焰速度的主要因素有：車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院B：混合氣成分：混合氣成分 C：混合氣初始溫度：混合氣初始溫度高，火焰速度增加。高，火焰速度增加。 影響火焰速度的主要因素有：影響火焰速度的主要因素有：紊流運(yùn)動(dòng)、混紊流運(yùn)動(dòng)、混合氣成分和混合氣初始溫度。合氣成分和混合氣初始溫度。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 2、火焰前鋒面積、火焰前鋒面積 它它車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院3、可燃混合氣密度、可燃混合氣密度 增大增大 T，可以提高燃燒速度，因此提高壓縮比，可以提高燃燒速度，因此提高壓縮比和進(jìn)氣壓力，均可加大燃燒速

6、度。和進(jìn)氣壓力，均可加大燃燒速度。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 三、不規(guī)則燃燒三、不規(guī)則燃燒不規(guī)則燃燒：是指在穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，各循環(huán)不規(guī)則燃燒：是指在穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，各循環(huán)之間的燃燒變動(dòng)和各缸之間的燃燒差異。之間的燃燒變動(dòng)和各缸之間的燃燒差異。 這是汽油機(jī)燃燒過(guò)程的一大特征。這是汽油機(jī)燃燒過(guò)程的一大特征。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院1、燃燒的循環(huán)變動(dòng)、燃燒的循環(huán)變動(dòng)車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因：火花塞附近混合氣的混合產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因：火花塞附近混合氣的混合比和氣體湍流性質(zhì)、程度在各

7、循環(huán)均有變動(dòng)，致使火焰中比和氣體湍流性質(zhì)、程度在各循環(huán)均有變動(dòng)，致使火焰中心形成的時(shí)間不同，即由有效著火時(shí)間變動(dòng)而引起的。心形成的時(shí)間不同，即由有效著火時(shí)間變動(dòng)而引起的。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院改善循環(huán)間的燃燒變動(dòng)可：改善循環(huán)間的燃燒變動(dòng)可：1、當(dāng)、當(dāng)a0.80.9時(shí)，循環(huán)燃燒變動(dòng)最小。時(shí)，循環(huán)燃燒變動(dòng)最小。2、在中等負(fù)荷以上變動(dòng)較小，低負(fù)荷和低轉(zhuǎn)速、在中等負(fù)荷以上變動(dòng)較小，低負(fù)荷和低轉(zhuǎn)速 時(shí)殘余廢氣時(shí)殘余廢氣相對(duì)量多，變動(dòng)明顯。相對(duì)量多，變動(dòng)明顯。3、加強(qiáng)湍流有助于減少變動(dòng)，所以轉(zhuǎn)速增加時(shí)一般變動(dòng)減小。、加強(qiáng)湍流有助于減少變動(dòng)，所以轉(zhuǎn)速增加時(shí)一般變動(dòng)減小。4、加大

8、點(diǎn)火能量，采用多點(diǎn)點(diǎn)火。、加大點(diǎn)火能量，采用多點(diǎn)點(diǎn)火。5、點(diǎn)火時(shí)刻和點(diǎn)火位置對(duì)燃燒變動(dòng)很敏感。、點(diǎn)火時(shí)刻和點(diǎn)火位置對(duì)燃燒變動(dòng)很敏感。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院針對(duì)多缸機(jī)而言的，各缸間燃燒差異稱各缸間工作差異。針對(duì)多缸機(jī)而言的，各缸間燃燒差異稱各缸間工作差異。 進(jìn)氣管內(nèi)空氣、燃料蒸汽、各種比例的混合氣、大小進(jìn)氣管內(nèi)空氣、燃料蒸汽、各種比例的混合氣、大小不一的霧化油粒以及沉浸在進(jìn)氣管壁上厚薄不同的油膜不一的霧化油粒以及沉浸在進(jìn)氣管壁上厚薄不同的油膜各缸進(jìn)氣歧管的差別，各缸間進(jìn)氣重疊引起的干涉等現(xiàn)象各缸進(jìn)氣歧管的差別，各缸間進(jìn)氣重疊引起的干涉等現(xiàn)象導(dǎo)致各缸進(jìn)氣量、進(jìn)氣速度以

9、及氣流的湍流狀態(tài)不一致導(dǎo)致各缸進(jìn)氣量、進(jìn)氣速度以及氣流的湍流狀態(tài)不一致影響最大的是進(jìn)氣管的設(shè)計(jì)。影響最大的是進(jìn)氣管的設(shè)計(jì)。2、各缸間燃燒差異、各缸間燃燒差異主要原因：各缸進(jìn)氣充量不均勻，混合氣成分不均勻。主要原因：各缸進(jìn)氣充量不均勻，混合氣成分不均勻。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 四、不正常燃燒四、不正常燃燒爆震和表面點(diǎn)火的定義爆震和表面點(diǎn)火的定義車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 1）點(diǎn)火提前角增加， t1減少；pZ，TZ增大，t2減少。但t2起主要作用，故爆燃傾向增加?？梢杂猛七t點(diǎn)火提前角辦法可以用推遲點(diǎn)火提前角辦法降低爆燃傾向降低爆燃傾向。 2）

10、轉(zhuǎn)速的影響n增加，Sf增加， t1減少；吸氣損失增加，溫度增大，使t2減少；而沖量系數(shù)下降， pZ下降， t2增加； n增加，爆燃傾向減少爆燃傾向減少。令令t1為火焰?zhèn)鞑r(shí)間，為火焰?zhèn)鞑r(shí)間，t2為爆燃時(shí)間為爆燃時(shí)間車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 3）負(fù)荷節(jié)氣門(mén)關(guān)小，殘余廢氣增大，傳熱損失增加，pZ下降，t2增加，故爆燃傾向減小故爆燃傾向減小。 4）混合氣濃度影響a=0.8-0.9時(shí)，Sf最高， t1最??；t2也最小，t2起主要作用， 爆燃傾向增加，過(guò)濃過(guò)稀混合過(guò)濃過(guò)稀混合氣有助于減少爆振氣有助于減少爆振。 5）沉淀物（積碳）積碳溫度較高，使爆燃傾向增加。 車(chē)輛工程202

11、1-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 1）氣缸直徑：D增大， t1增大， t2減小，爆燃傾向增加。 2）火花塞安裝位置：靠近排氣門(mén)不易引起爆燃，遠(yuǎn)離進(jìn)氣工作不穩(wěn)。 3）氣缸蓋與活塞的材料：輕鋁合金具有導(dǎo)熱好特性，爆燃減輕。 4）燃燒室結(jié)構(gòu)：火燃傳播距離短、傳播速度高，湍流強(qiáng)度高的結(jié)構(gòu)有助于降低爆燃。 （2）結(jié)構(gòu)因素：）結(jié)構(gòu)因素：車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 爆燃成為限制火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高和經(jīng)濟(jì)性改善的爆燃成為限制火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高和經(jīng)濟(jì)性改善的一個(gè)重要因素。增加其抗爆性能，不斷改進(jìn)燃燒系統(tǒng)和進(jìn)氣一個(gè)重要因素。增加其抗爆性能，不斷改進(jìn)燃燒系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)以減少爆燃

12、傾向，已成為提高汽油機(jī)性能的一個(gè)重要方系統(tǒng)以減少爆燃傾向，已成為提高汽油機(jī)性能的一個(gè)重要方面。面。爆燃的危害：爆燃的危害： 1）輸出功率、熱效率均降低：）輸出功率、熱效率均降低： 2）氣缸過(guò)熱：）氣缸過(guò)熱： 3）零件的應(yīng)力增加：）零件的應(yīng)力增加： 4）爆燃促使積碳形成，容易破壞活塞環(huán)、氣門(mén)和火花塞）爆燃促使積碳形成，容易破壞活塞環(huán)、氣門(mén)和火花塞的正常工作；壓力波沖擊缸壁表面，使之不易形成油膜，的正常工作；壓力波沖擊缸壁表面，使之不易形成油膜，會(huì)導(dǎo)致機(jī)件加速磨損。會(huì)導(dǎo)致機(jī)件加速磨損。 車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院1）推遲點(diǎn)火；）推遲點(diǎn)火；防止爆燃的方法：防止爆燃的方法：2

13、）縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x；）縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x；3）冷卻中冷混合氣；）冷卻中冷混合氣；4）增加流動(dòng)加速火焰?zhèn)鞑?，降低溫度；）增加流?dòng)加速火焰?zhèn)鞑ィ档蜏囟龋?）增強(qiáng)燃燒室掃氣。）增強(qiáng)燃燒室掃氣。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院2、表面點(diǎn)火、表面點(diǎn)火 車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 影響表面點(diǎn)火的因素影響表面點(diǎn)火的因素 1）燃料形成沉積物的能力。）燃料形成沉積物的能力。 2）混合氣本身抵抗點(diǎn)燃的能力。）混合氣本身抵抗點(diǎn)燃的能力。 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)變化時(shí)，凡促進(jìn)沉積物溫度升發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)變化時(shí)，

14、凡促進(jìn)沉積物溫度升高、氧氣供應(yīng)好以及降低混合氣點(diǎn)火能量的因素，均將促進(jìn)高、氧氣供應(yīng)好以及降低混合氣點(diǎn)火能量的因素，均將促進(jìn)表面點(diǎn)火的發(fā)生表面點(diǎn)火的發(fā)生防止表面點(diǎn)火的主要措施有：防止表面點(diǎn)火的主要措施有： 1）選用沸點(diǎn)低的汽油和成焦性小的潤(rùn)滑油。）選用沸點(diǎn)低的汽油和成焦性小的潤(rùn)滑油。 2）降低壓縮比。）降低壓縮比。 3）避兔長(zhǎng)時(shí)間的低負(fù)荷運(yùn)行和汽車(chē)頻繁加減速行駛。）避兔長(zhǎng)時(shí)間的低負(fù)荷運(yùn)行和汽車(chē)頻繁加減速行駛。 4）應(yīng)用磷化物為燃油添加劑，使沉積物中的鉛化合物形成磷酸鉛，從）應(yīng)用磷化物為燃油添加劑，使沉積物中的鉛化合物形成磷酸鉛，從而使碳的著火溫度提高到而使碳的著火溫度提高到560，且氧化緩慢，放

15、出熱量少，減少激爆，且氧化緩慢，放出熱量少，減少激爆的發(fā)生。的發(fā)生。 車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院1、混合氣濃度混合氣濃度： 五、五、 使用因素的不同對(duì)內(nèi)燃機(jī)的影響使用因素的不同對(duì)內(nèi)燃機(jī)的影響 車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院混合氣濃度：混合氣濃度： =0.80.9時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?，因此，時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?，因此，pz、tz、 p/ 、Pe均達(dá)最高值，且爆燃傾向增大。在均達(dá)最高值，且爆燃傾向增大。在 =1.031.1時(shí)，由于燃燒完全，油耗率時(shí)，由于燃燒完全，油耗率be最低，但最低，但NOx排放量最大。隨著混合氣濃度增加，排放量最大。隨著混合氣濃

16、度增加，CO排放量明顯增加。排放量明顯增加?；旌蠚鉂舛冗^(guò)濃（混合氣濃度過(guò)濃（ 1.2） ，HC排放量排放量均明顯增加。均明顯增加。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 2、點(diǎn)火提前角、點(diǎn)火提前角:汽油機(jī)點(diǎn)火提前特性：汽油機(jī)點(diǎn)火提前特性： 保持節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、轉(zhuǎn)速以及混合氣濃度一定，功率、燃保持節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、轉(zhuǎn)速以及混合氣濃度一定，功率、燃油消耗率、排氣溫度隨點(diǎn)火提前角的變化。油消耗率、排氣溫度隨點(diǎn)火提前角的變化。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 最佳點(diǎn)火提前角最佳點(diǎn)火提前角一般為一般為20-30 CA。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院請(qǐng)解釋汽油

17、機(jī)最佳點(diǎn)火提前角隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的變化請(qǐng)解釋汽油機(jī)最佳點(diǎn)火提前角隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系及其原因關(guān)系及其原因 轉(zhuǎn)速增加，氣缸內(nèi)紊流增強(qiáng)，火焰?zhèn)鞑ニ俾试鲛D(zhuǎn)速增加，氣缸內(nèi)紊流增強(qiáng)，火焰?zhèn)鞑ニ俾试黾?，燃燒持續(xù)時(shí)間縮短，但所占曲軸轉(zhuǎn)角間隔卻加，燃燒持續(xù)時(shí)間縮短，但所占曲軸轉(zhuǎn)角間隔卻延長(zhǎng)，因此，為減少后燃損失，最佳點(diǎn)火提前角延長(zhǎng)，因此，為減少后燃損失，最佳點(diǎn)火提前角應(yīng)提前。應(yīng)提前。 負(fù)荷減小時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的壓力、溫度降低，負(fù)荷減小時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的壓力、溫度降低，氣缸內(nèi)實(shí)際混合氣成分由于廢氣稀釋程度增加而氣缸內(nèi)實(shí)際混合氣成分由于廢氣稀釋程度增加而較稀，爆燃的傾向減小，最佳點(diǎn)火提前角可以增較稀，爆燃的

18、傾向減小，最佳點(diǎn)火提前角可以增大，有利于改善燃油經(jīng)濟(jì)性。但是，怠速時(shí)，由大，有利于改善燃油經(jīng)濟(jì)性。但是，怠速時(shí)，由于可燃混合氣數(shù)量最少，后燃損失不大，不進(jìn)行于可燃混合氣數(shù)量最少，后燃損失不大，不進(jìn)行點(diǎn)火提前。點(diǎn)火提前。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，氣缸中湍流增加，火焰?zhèn)鞑ニ俾蚀篌w與轉(zhuǎn)速成正比例增加，因而最高爆發(fā)壓力、壓力升高比隨轉(zhuǎn)速的變化不大。 3、 轉(zhuǎn)速不同時(shí)的燃燒過(guò)程轉(zhuǎn)速不同時(shí)的燃燒過(guò)程 車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 1.在轉(zhuǎn)速升高時(shí)，由于散熱損失減少，進(jìn)氣被加熱，使氣缸內(nèi)混合得更均勻，有利于縮短滯燃期。 2.由于殘余廢氣系數(shù)增

19、加，氣流吹走電火花的傾向增大，又促使滯燃期增加。按曲軸轉(zhuǎn)角計(jì)的滯燃期卻隨轉(zhuǎn)速的增加而增大。 在轉(zhuǎn)速增加時(shí)，應(yīng)增大點(diǎn)火提在轉(zhuǎn)速增加時(shí)，應(yīng)增大點(diǎn)火提前角前角。 轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)速特性：在節(jié)氣門(mén)開(kāi)度一定時(shí)，負(fù)荷油耗隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)考慮了轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，不能對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)精確控制。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 4、負(fù)荷的影響：、負(fù)荷的影響： 轉(zhuǎn)速保持不變，通過(guò)改變節(jié)氣門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的混合氣量，以達(dá)到不同的負(fù)荷要求。（量的調(diào)節(jié)）。 節(jié)氣門(mén)關(guān)小時(shí)，充量系數(shù)急劇下降，使殘余廢氣系數(shù)增加，滯燃期增加，火焰?zhèn)鞑ニ俾氏陆?，最高爆發(fā)壓力和燃燒溫度、壓力升高比均下降，散熱損失相對(duì)增加

20、，因而燃油消耗率增加； 隨著負(fù)荷的減小，最佳點(diǎn)隨著負(fù)荷的減小，最佳點(diǎn)火提前角要增加?；鹛崆敖且黾印?采用點(diǎn)火提前真空調(diào)節(jié)器來(lái)自動(dòng)調(diào)整。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 大氣壓力低（如高原、高空），氣缸充氣量（質(zhì)量）減少，大氣壓力低（如高原、高空），氣缸充氣量（質(zhì)量）減少，則混合氣變濃。另外，壓縮壓力低，著火延遲期長(zhǎng)和火焰?zhèn)鲃t混合氣變濃。另外，壓縮壓力低，著火延遲期長(zhǎng)和火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷加徒?jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性下降，但爆燃傾向減?。ɑ觳ニ俣嚷?，燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性下降，但爆燃傾向減?。ɑ旌蠚怏w密度低，壓縮終了壓力、溫度低，不易自燃）。合氣體密度低，壓縮終了壓力、溫度低，不易自燃）。

21、大氣溫度高，氣缸充氣量（質(zhì)量）減少，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)大氣溫度高，氣缸充氣量（質(zhì)量）減少，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性變差（夏天和冬天發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的不同），而且容易力性變差（夏天和冬天發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的不同），而且容易爆燃（點(diǎn)火提前角隨進(jìn)氣溫度升高應(yīng)推遲）和氣阻。爆燃（點(diǎn)火提前角隨進(jìn)氣溫度升高應(yīng)推遲）和氣阻。 大氣溫度低，應(yīng)采取措施，保證燃油的霧化、點(diǎn)火可靠及起大氣溫度低，應(yīng)采取措施，保證燃油的霧化、點(diǎn)火可靠及起動(dòng)順利，如進(jìn)氣管加熱、增強(qiáng)火花能量等。動(dòng)順利，如進(jìn)氣管加熱、增強(qiáng)火花能量等。5、大氣狀況、大氣狀況車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院4-2 汽油機(jī)混合氣的形成汽油機(jī)混合氣的形成

22、方式有：汽油機(jī)混合氣的形成方式有：化油器內(nèi)形成化油器內(nèi)形成汽油噴射方式汽油噴射方式車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院一、化油器式混合氣形成一、化油器式混合氣形成車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院簡(jiǎn)單化油器特性簡(jiǎn)單化油器特性車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 3、發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷時(shí)，化油器應(yīng)供給氣缸較濃的功、發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷時(shí)，化油器應(yīng)供給氣缸較濃的功率混合氣成分率混合氣成分（ =0.80.9，A/F=1214）；）； 2、發(fā)動(dòng)機(jī)中等負(fù)荷時(shí)，化油器

23、應(yīng)、發(fā)動(dòng)機(jī)中等負(fù)荷時(shí)，化油器應(yīng)供給氣缸較稀的經(jīng)濟(jì)供給氣缸較稀的經(jīng)濟(jì)混合氣成分（混合氣成分（ =1.051.15，50%負(fù)荷后，負(fù)荷后，A/F=17左右）；左右）； 1、怠速時(shí)，由于廢氣稀釋?zhuān)推?、怠速時(shí)，由于廢氣稀釋?zhuān)推鲬?yīng)供給氣缸應(yīng)供給氣缸濃混合氣成分濃混合氣成分（ =0.60.8，A/F=1012.4）。）。 理想化油器特性是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工況的要求，通過(guò)理想化油器特性是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工況的要求，通過(guò)簡(jiǎn)單化油器基礎(chǔ)上增加一系列自動(dòng)供油裝置（怠速系簡(jiǎn)單化油器基礎(chǔ)上增加一系列自動(dòng)供油裝置（怠速系統(tǒng)、統(tǒng)、主供油系統(tǒng)、加濃系統(tǒng)）及其各種油、氣量孔的主供油系統(tǒng)、加濃系統(tǒng)）及其各種油、氣量孔的尺寸

24、選擇，使實(shí)際供油特性與理想化油器特性基本相尺寸選擇，使實(shí)際供油特性與理想化油器特性基本相符。符。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院2）暖機(jī)：發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)后開(kāi)始自動(dòng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，直至穩(wěn)定的怠速運(yùn)）暖機(jī)：發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)后開(kāi)始自動(dòng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，直至穩(wěn)定的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。這段過(guò)渡期間，由于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、轉(zhuǎn)速上升，汽油霧化條件轉(zhuǎn)。這段過(guò)渡期間，由于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、轉(zhuǎn)速上升，汽油霧化條件改善，要求化油器供給的混合氣成分由極濃逐漸變換到怠速工況改善，要求化油器供給的混合氣成分由極濃逐漸變換到怠速工況的較濃混合氣成分。的較濃混合氣成分。1）冷起動(dòng)：發(fā)動(dòng)機(jī)在外力推

25、動(dòng)下起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速極低，汽油霧）冷起動(dòng)：發(fā)動(dòng)機(jī)在外力推動(dòng)下起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速極低，汽油霧化質(zhì)量很差，要求化油器供給化質(zhì)量很差，要求化油器供給極濃極濃混合氣成分（混合氣成分（0.20.6）（注：）（注：非氣缸內(nèi)混合氣成分）。非氣缸內(nèi)混合氣成分）。4、過(guò)渡工況、過(guò)渡工況3）加速：加速時(shí)，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度驟然加大，由于燃料慣性大于空）加速：加速時(shí)，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度驟然加大，由于燃料慣性大于空氣，氣缸內(nèi)混合氣成分出現(xiàn)瞬間過(guò)稀，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，轉(zhuǎn)速降氣，氣缸內(nèi)混合氣成分出現(xiàn)瞬間過(guò)稀，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，轉(zhuǎn)速降低，甚至?xí)霈F(xiàn)熄火現(xiàn)象，因此，要求化油器供給加濃混合氣成低，甚至?xí)霈F(xiàn)熄火現(xiàn)象，因此，要求化油器供給加濃混合氣成分（額外

26、供給一部分燃料）。分（額外供給一部分燃料）。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 二、汽油噴射式混合氣的形成二、汽油噴射式混合氣的形成 電控汽油噴射系統(tǒng)（電控汽油噴射系統(tǒng)（Electronic Fuel Injection）由）由空空氣系統(tǒng)氣系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)及及控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)三部分組成。三部分組成。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院（怠速控制閥）（怠速控制閥） 空氣系統(tǒng)作用空氣系統(tǒng)作用是計(jì)量并控制燃燒所必要的空氣量。主是計(jì)量并控制燃燒所必要的空氣量。主要由空濾器、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門(mén)體組成。要由空濾器、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門(mén)體組成?？諝忾y空氣閥空氣流量計(jì)空氣

27、流量計(jì)節(jié)氣門(mén)節(jié)氣門(mén)車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院燃料系統(tǒng)作用燃料系統(tǒng)作用是通過(guò)由電動(dòng)汽油泵向各缸進(jìn)氣歧管上是通過(guò)由電動(dòng)汽油泵向各缸進(jìn)氣歧管上的噴油嘴及進(jìn)氣總管上的冷起動(dòng)噴油嘴噴射具有一的噴油嘴及進(jìn)氣總管上的冷起動(dòng)噴油嘴噴射具有一定相對(duì)壓力（燃油軌油壓與進(jìn)氣管氣壓之差一定）定相對(duì)壓力（燃油軌油壓與進(jìn)氣管氣壓之差一定）的燃油，的燃油，將燃油噴散霧化并控制噴油量。將燃油噴散霧化并控制噴油量。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院壓力調(diào)節(jié)器的作用車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)作用作用是根據(jù)各傳感器信號(hào)，由計(jì)算機(jī)控制是根據(jù)各傳感

28、器信號(hào)，由計(jì)算機(jī)控制單元判斷發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)，決定單元判斷發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)，決定合適的噴射時(shí)間合適的噴射時(shí)間，并使，并使噴油嘴動(dòng)作。各類(lèi)傳感器將測(cè)量吸入空氣量、轉(zhuǎn)速、噴油嘴動(dòng)作。各類(lèi)傳感器將測(cè)量吸入空氣量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、排氣中的氧含量、吸氣溫度、冷卻水溫度、負(fù)荷、排氣中的氧含量、吸氣溫度、冷卻水溫度、蓄電池電壓、曲軸相位、加減速狀態(tài)等，并轉(zhuǎn)化為蓄電池電壓、曲軸相位、加減速狀態(tài)等，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)控制單元電信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)控制單元ECU。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院系統(tǒng)簡(jiǎn)圖系統(tǒng)簡(jiǎn)圖電控汽油噴射系統(tǒng)簡(jiǎn)圖及基本構(gòu)成電控汽油噴射系統(tǒng)簡(jiǎn)圖及基本構(gòu)成車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天

29、大學(xué)金城學(xué)院電電控控汽汽油油噴噴射射系系統(tǒng)統(tǒng)簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖及及基基本本構(gòu)構(gòu)成成車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院電控燃油噴射方式發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)噴油量電控燃油噴射方式發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)噴油量如何控制？如何控制？ 通過(guò)由電動(dòng)汽油泵向各缸進(jìn)氣歧管上的噴油通過(guò)由電動(dòng)汽油泵向各缸進(jìn)氣歧管上的噴油嘴及進(jìn)氣總管上的冷起動(dòng)噴油嘴噴射具有一嘴及進(jìn)氣總管上的冷起動(dòng)噴油嘴噴射具有一定相對(duì)壓力（燃油軌油壓與進(jìn)氣管氣壓之差定相對(duì)壓力（燃油軌油壓與進(jìn)氣管氣壓之差一定）的燃油，一定）的燃油，將燃油噴散霧化并控制噴油將燃油噴散霧化并控制噴油量。噴油嘴噴孔直徑、各工況下的

30、針閥升程、量。噴油嘴噴孔直徑、各工況下的針閥升程、噴射壓力差均一定，則控制系統(tǒng)僅需控制針噴射壓力差均一定，則控制系統(tǒng)僅需控制針閥開(kāi)啟時(shí)間（即通電脈沖時(shí)間）長(zhǎng)短即可控閥開(kāi)啟時(shí)間（即通電脈沖時(shí)間）長(zhǎng)短即可控制噴油量的計(jì)量。制噴油量的計(jì)量。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院對(duì)汽油機(jī)燃燒過(guò)程影響最主要的缸內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)有哪些？對(duì)汽油機(jī)燃燒過(guò)程影響最主要的缸內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)有哪些？汽油機(jī)產(chǎn)生紊流的方法有兩種：進(jìn)氣渦流和擠流。汽油機(jī)產(chǎn)生紊流的方法有兩種：進(jìn)氣渦流和擠流。進(jìn)氣渦流進(jìn)氣渦流在進(jìn)氣過(guò)程中造成繞氣缸中心線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)氣渦在進(jìn)氣過(guò)程中造成繞氣缸中心線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)氣渦流對(duì)平頂式活塞的汽油機(jī)

31、來(lái)說(shuō)，在進(jìn)氣過(guò)程中逐漸增強(qiáng)，在壓縮流對(duì)平頂式活塞的汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，在進(jìn)氣過(guò)程中逐漸增強(qiáng)，在壓縮過(guò)程中逐漸減弱。由于紊流源自渦流運(yùn)動(dòng)，因此進(jìn)氣過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)程中逐漸減弱。由于紊流源自渦流運(yùn)動(dòng)，因此進(jìn)氣過(guò)程中產(chǎn)生的紊流在進(jìn)氣結(jié)束時(shí)達(dá)到最大，但不能維持到壓縮終了階段。由的紊流在進(jìn)氣結(jié)束時(shí)達(dá)到最大，但不能維持到壓縮終了階段。由于進(jìn)氣渦流通過(guò)進(jìn)氣紊流促進(jìn)了油氣微觀混合，加速了火焰?zhèn)鞑ビ谶M(jìn)氣渦流通過(guò)進(jìn)氣紊流促進(jìn)了油氣微觀混合，加速了火焰?zhèn)鞑ニ俾?，速率?擠流擠流在接近壓縮終了階段，利用活塞頂部和氣缸蓋底面之間的在接近壓縮終了階段，利用活塞頂部和氣缸蓋底面之間的狹小間隙（擠氣間隙），將混合氣擠入燃燒室內(nèi)，形成渦流

32、。擠狹小間隙（擠氣間隙），將混合氣擠入燃燒室內(nèi)，形成渦流。擠流正好在壓縮上止點(diǎn)前達(dá)到最大，上止點(diǎn)后因活塞下行形成反擠流正好在壓縮上止點(diǎn)前達(dá)到最大，上止點(diǎn)后因活塞下行形成反擠流，也在上止點(diǎn)后不久達(dá)到峰值。增大擠流強(qiáng)度可以明顯提高火流，也在上止點(diǎn)后不久達(dá)到峰值。增大擠流強(qiáng)度可以明顯提高火焰?zhèn)鞑ニ俾?，縮短燃燒時(shí)間，而且不會(huì)導(dǎo)致充氣效率降低，受負(fù)焰?zhèn)鞑ニ俾?，縮短燃燒時(shí)間，而且不會(huì)導(dǎo)致充氣效率降低，受負(fù)荷、轉(zhuǎn)速影響較?。ㄈ莘e變化引起的），因此，增強(qiáng)擠流運(yùn)動(dòng)一荷、轉(zhuǎn)速影響較?。ㄈ莘e變化引起的），因此，增強(qiáng)擠流運(yùn)動(dòng)一直是汽油機(jī)形成紊流、改善混合氣形成與燃燒的主要途徑。直是汽油機(jī)形成紊流、改善混合氣形成與燃燒

33、的主要途徑。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院汽油機(jī)是否采用螺旋式進(jìn)氣道以組織進(jìn)氣渦流汽油機(jī)是否采用螺旋式進(jìn)氣道以組織進(jìn)氣渦流運(yùn)動(dòng)？為什么？運(yùn)動(dòng)？為什么？為保證最大充氣量，一般汽油機(jī)不組織強(qiáng)進(jìn)氣為保證最大充氣量，一般汽油機(jī)不組織強(qiáng)進(jìn)氣渦流，使低速、低負(fù)荷的進(jìn)氣渦流更弱，渦流，使低速、低負(fù)荷的進(jìn)氣渦流更弱，對(duì)明顯燃燒期影響較小，故汽油機(jī)不采用對(duì)明顯燃燒期影響較小，故汽油機(jī)不采用螺旋式進(jìn)氣道組織進(jìn)氣渦流。螺旋式進(jìn)氣道組織進(jìn)氣渦流。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院4-3 點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室一、燃燒室一、燃燒室 1.設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求：在降低排放污染的同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)

34、性。 經(jīng)濟(jì)性高， it、bi ；其中壓縮比影響最大。 燃燒放熱曲線接近等容曲線的程度。由曲線xb=f()、dxb/d 考察 污染小。 動(dòng)力性高 不出現(xiàn)爆燃與表面點(diǎn)火 燃燒循環(huán)變動(dòng)小 工作柔和，燃燒噪聲小 滿足速燃的要求： z60 稀燃能力好 起動(dòng)性、瞬態(tài)特性、EGR承受能力好 車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院2、燃燒室設(shè)計(jì)要點(diǎn)、燃燒室設(shè)計(jì)要點(diǎn)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性好，工作輕聲平穩(wěn)、排氣污染小等。1）壓縮比）壓縮比影響汽油機(jī)性能指標(biāo)的最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)影響汽油機(jī)性能指標(biāo)的最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)既提高壓縮比又不促使爆燃的發(fā)生，燃燒室設(shè)計(jì)應(yīng)既提高壓縮比又不促使爆燃的發(fā)生，燃燒室設(shè)計(jì)應(yīng)從以下幾

35、個(gè)方面考慮：從以下幾個(gè)方面考慮：a）縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x）縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯xb）利用適當(dāng)強(qiáng)度的湍流，加快火焰?zhèn)鞑ニ俣龋├眠m當(dāng)強(qiáng)度的湍流，加快火焰?zhèn)鞑ニ俣萩）在離火花塞較遠(yuǎn)的區(qū)域設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)睦鋮s面積。）在離火花塞較遠(yuǎn)的區(qū)域設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)睦鋮s面積。d）燃燒室內(nèi)沒(méi)有易受高溫影響而產(chǎn)生的熱點(diǎn)和表）燃燒室內(nèi)沒(méi)有易受高溫影響而產(chǎn)生的熱點(diǎn)和表面沉積物面沉積物車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院2）結(jié)構(gòu)緊湊）結(jié)構(gòu)緊湊減小燃燒室表面積與其容積之比（減小燃燒室表面積與其容積之比（A/F） 火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短，不易爆燃，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短，不易爆燃，可提高壓縮比。可提高壓縮比。相對(duì)散熱損失小，熱效率高。相對(duì)散熱損失小

36、，熱效率高。熄火面積小，熄火面積小，HC排放量少。排放量少。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院3）具有良好的充氣性能：）具有良好的充氣性能：進(jìn)排氣門(mén)，進(jìn)排氣道車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院4）火花塞位置安排適當(dāng)）火花塞位置安排適當(dāng)車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院a）能利用新鮮混合氣充分掃除火花塞周?chē)臍堄鄰U氣，）能利用新鮮混合氣充分掃除火花塞周?chē)臍堄鄰U氣，使混合氣易于點(diǎn)燃，保證低速工作穩(wěn)定。使混合氣易于點(diǎn)燃，保證低速工作穩(wěn)定。b）火花塞盡可能布置在燃燒室內(nèi)最熱處，如排氣門(mén)處，）火花

37、塞盡可能布置在燃燒室內(nèi)最熱處，如排氣門(mén)處，一則容易點(diǎn)燃，二則使遠(yuǎn)端混合氣遠(yuǎn)離最熱處，避免加熱一則容易點(diǎn)燃，二則使遠(yuǎn)端混合氣遠(yuǎn)離最熱處，避免加熱自燃。自燃。c）應(yīng)使火花塞傳播開(kāi)的火焰面變化合理，確保運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。）應(yīng)使火花塞傳播開(kāi)的火焰面變化合理，確保運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。d）火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x盡可能短，如火花塞居中布置，火焰?zhèn)鞑ィ┗鹧鎮(zhèn)鞑ゾ嚯x盡可能短，如火花塞居中布置，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x均等。距離均等。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院5）燃燒室形狀合理分布）燃燒室形狀合理分布 滿足速燃要求，一般將燃燒滿足速燃要求，一般將燃燒90%燃料的燃燒持續(xù)期控制在燃料的燃燒持續(xù)期控制在60 CA之內(nèi)。之內(nèi)。 考慮

38、燃燒速率的變化率，使壓力升高速率不至過(guò)高（始燃放考慮燃燒速率的變化率，使壓力升高速率不至過(guò)高（始燃放熱量多）。熱量多）。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院但：過(guò)強(qiáng)的紊流運(yùn)動(dòng)會(huì)使熱損失增加，點(diǎn)火困難（如但：過(guò)強(qiáng)的紊流運(yùn)動(dòng)會(huì)使熱損失增加，點(diǎn)火困難（如火花塞間隙內(nèi)擾動(dòng)過(guò)強(qiáng)，可能將火核吹熄），壓力火花塞間隙內(nèi)擾動(dòng)過(guò)強(qiáng)，可能將火核吹熄），壓力上升速度過(guò)高。上升速度過(guò)高。 6）組織適當(dāng)?shù)奈闪鬟\(yùn)動(dòng)）組織適當(dāng)?shù)奈闪鬟\(yùn)動(dòng)增大火焰?zhèn)鞑ニ俣?。增大火焰?zhèn)鞑ニ俣取＠鋮s末端未燃混合氣區(qū)。冷卻末端未燃混合氣區(qū)。減少循環(huán)之間的燃燒變動(dòng)。減少循環(huán)之間的燃燒變動(dòng)。減小熄火厚度，降低減小熄火厚度，降低HC排放量。

39、排放量。7）防止早燃和爆燃）防止早燃和爆燃車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院燃燒室應(yīng)有最大的火焰前鋒面積、最小的面容比、最大的氣門(mén)尺寸，最佳的幾何形狀。能夠改善混合氣分布和均勻性。二、燃燒室的優(yōu)化：二、燃燒室的優(yōu)化： 燃燒室的幾何形狀燃燒室的幾何形狀缸蓋和活塞頂形狀火花塞的位置燃燒室應(yīng)適當(dāng)?shù)慕M織氣體運(yùn)動(dòng)車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院三、典型燃燒室：按氣門(mén)布置分側(cè)置式（已三、典型燃燒室：按氣門(mén)布置分側(cè)置式（已淘汰）和頂置式燃燒室。淘汰）和頂置式燃燒室。 1）楔形燃燒室：）楔形燃燒室： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較緊湊，火焰距離較短，散熱損失小，充氣效率較高?？贡┬詮?qiáng)

40、。經(jīng)濟(jì)性較好。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：混合氣過(guò)分集中于火花塞處，使初期燃燒率大，壓升率高，工作有些粗暴，而且燃燒溫度較高，NOx生成也較多。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院2）浴盆形燃燒室：）浴盆形燃燒室： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院3）半球形燃燒室：）半球形燃燒室： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 燃燒室內(nèi)混合氣的渦流較弱，容易在低速大負(fù)荷工況時(shí)引起爆燃。汽油機(jī)壓升率高，工作較粗暴，NOx排放也較高。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 半球形燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，其面容比在各種燃燒室中是最小的?；鸹ㄈ懿贾迷谌紵抑醒搿⒒鹧?zhèn)鞑ヂ窂蕉?，燃燒速率高，熱損失小，汽油機(jī)高速動(dòng)力性最好。

41、車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院4）碗形燃燒室：）碗形燃燒室： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻要求較高。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 緊湊，擠流效果好，壓縮比可高達(dá)11。面容比較大，散熱好。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院常規(guī)汽油機(jī)的主要缺點(diǎn)：常規(guī)汽油機(jī)的主要缺點(diǎn)：A、壓縮比低，熱效率低、壓縮比低，熱效率低B、濃混合氣的比熱容比較低，熱效率低、濃混合氣的比熱容比較低，熱效率低C、排放高特別是、排放高特別是NOx排放比較高。排放比較高。D、混合氣的濃度影響火焰的傳播速度。、混合氣的濃度影響火焰的傳播速度。四、稀薄燃燒及缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)四、稀薄燃燒及缸內(nèi)直噴式汽油機(jī) 車(chē)輛工程20

42、21-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院1、均質(zhì)稀混合氣的燃燒室、均質(zhì)稀混合氣的燃燒室車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院在燃燒室中設(shè)置副室，在燃燒室中設(shè)置副室，并在噴孔部位配置火花并在噴孔部位配置火花塞塞(圖圖529)，混合氣被，混合氣被點(diǎn)燃后流入副室，在壓點(diǎn)燃后流入副室，在壓縮過(guò)程中，一邊對(duì)火花縮過(guò)程中，一邊對(duì)火花塞間隙進(jìn)行掃氣，一邊塞間隙進(jìn)行掃氣，一邊使混合氣產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牧魇够旌蠚猱a(chǎn)生適當(dāng)?shù)牧魉?。副室?nèi)的壓力隨著速。副室內(nèi)的壓力隨著火焰?zhèn)鞑ザ?，然后火焰?zhèn)鞑ザ撸缓髧娙胫魅紵?，產(chǎn)生湍噴入主燃燒室，產(chǎn)生湍流，促進(jìn)主燃

43、燒室的燃流，促進(jìn)主燃燒室的燃燒。燒。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 一種新型燃燒室,解決小型高速汽油機(jī)燃燒時(shí)間短、燃燒過(guò)程不充分的難題.它利用在活塞頂與缸蓋形狀相吻合的特殊突起,可在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮和膨脹過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠氣旋流.將它應(yīng)用在高速汽油機(jī)中,可提高混合氣的燃燒速率和火焰?zhèn)鞑ニ俾?從而全面改善內(nèi)燃機(jī)的性能.實(shí)驗(yàn)研究表明,在空燃比和壓縮比優(yōu)化條件下使用該燃燒室,與原機(jī)相比發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩分別提高了3.8%和 1%,燃油消耗率節(jié)省燃油消耗率節(jié)省19.3%,HC排放降低排放降低50%以上。以上。車(chē)輛工程2021-12

44、-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院(B) 雙火花塞燃燒室雙火花塞燃燒室車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 稀薄燃燒的基本思路：稀薄燃燒的基本思路： 采取的措施：采取的措施： 局限：局限：車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院 分層燃燒的基本思路：分層燃燒的基本思路：2、 分層燃燒車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院分層燃燒室分層燃燒室A、美國(guó)德士古分層燃燒系統(tǒng)（、美國(guó)德士古分層燃燒系統(tǒng)（TCCS)車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院

45、車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院B、CVCC燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)（Compound Vortex Contrlled Combustion)它實(shí)際上是分區(qū)燃燒，有它實(shí)際上是分區(qū)燃燒，有主、副燃燒室。向主燃燒主、副燃燒室。向主燃燒室供較稀混合氣，副燃燒室供較稀混合氣，副燃燒室供較濃混合氣，先點(diǎn)燃室供較濃混合氣，先點(diǎn)燃副燃燒室的混合氣，再由副燃燒室的混合氣，再由副燃燒室噴出的火焰點(diǎn)燃副燃燒室噴出的火焰點(diǎn)燃主燃燒室的稀混合氣。主燃燒室的稀混合氣。特點(diǎn)：主燃燒室不組織進(jìn)特點(diǎn)：主燃燒室不組織進(jìn)氣渦流，主副燃燒室之間氣渦流，主副燃燒室之間的火焰孔面積大，燃燒速的火焰孔面積大，燃燒速度低，過(guò)后燃燒嚴(yán)重。度低，過(guò)后燃燒嚴(yán)重。車(chē)輛工程2021-12-14南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院C、軸向分層稀燃系統(tǒng)、軸向分層稀燃系統(tǒng)進(jìn)氣過(guò)程早期只有空氣進(jìn)入氣缸，進(jìn)氣組織較強(qiáng)的渦流，進(jìn)氣過(guò)程早期只有空氣進(jìn)入氣缸，進(jìn)氣組織較強(qiáng)的渦流，當(dāng)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟接近最大升程時(shí)，通