第五章 汽油機混合氣的形成與燃燒

1、第五章第五章 汽油機混合氣的形成和燃燒汽油機混合氣的形成和燃燒5-1 汽油機混合氣形成及熱功轉換特點汽油機混合氣形成及熱功轉換特點5-2 汽油機燃燒過程汽油機燃燒過程5-3 汽油機燃料噴射量的控制汽油機燃料噴射量的控制5-4 汽油機燃燒組織方式及燃燒室汽油機燃燒組織方式及燃燒室5-4 汽油機的有害排放物及其控制汽油機的有害排放物及其控制河河南南理理工工大大學學內燃機實現(xiàn)熱功轉換的關鍵問題內燃機實現(xiàn)熱功轉換的關鍵問題 ：混合氣形成方式：混合氣形成方式 著火方式著火方式 石油能源的發(fā)現(xiàn)和應用，為內燃機提供了能源石油能源的發(fā)現(xiàn)和應用，為內燃機提供了能源 汽油的特點，確定其混合氣形成方式和著火方式汽油

2、的特點，確定其混合氣形成方式和著火方式揮發(fā)性好揮發(fā)性好外部混合氣形成法外部混合氣形成法均勻可燃混合氣均勻可燃混合氣 點燃溫度低點燃溫度低強制點強制點燃燃火焰?zhèn)鞑ト紵鹧鎮(zhèn)鞑ト紵绞椒绞?問題：限制壓縮比問題：限制壓縮比過高均勻混合氣易爆燃；過高均勻混合氣易爆燃； 所以，熱效率低所以，熱效率低 5-1 汽油機混合氣形成及熱功轉換特點汽油機混合氣形成及熱功轉換特點河河南南理理工工大大學學一、外部混合氣形成特點一、外部混合氣形成特點燃料噴射方式分為：化油器和電控噴射兩種方式燃料噴射方式分為：化油器和電控噴射兩種方式1）化油器式混合氣形成原理及特點）化油器式混合氣形成原理及特點混合氣形成基本原理：混合

3、氣形成基本原理： 利用空氣動力學利用空氣動力學設置喉管設置喉管加快氣流速度加快氣流速度 產生喉管真空度產生喉管真空度噴油；噴油；高速空氣高速空氣沖散、霧化、蒸發(fā)沖散、霧化、蒸發(fā) 喉管喉管浮子室浮子室高速氣流高速氣流河河南南理理工工大大學學這種混合氣形成方式存在的問題：這種混合氣形成方式存在的問題：喉管節(jié)流：進氣阻力喉管節(jié)流：進氣阻力 ，泵氣損失，泵氣損失 ， c ，結冰；，結冰；多缸機一個化油器：各缸進氣支管不等長，造成各多缸機一個化油器：各缸進氣支管不等長，造成各缸不均勻性較大；缸不均勻性較大； 空燃比控制精度空燃比控制精度 不能滿足現(xiàn)代節(jié)能與排放法規(guī)的要求不能滿足現(xiàn)代節(jié)能與排放法規(guī)的要求淘

4、汰淘汰 被電控汽油噴射技術替代被電控汽油噴射技術替代河河南南理理工工大大學學（1）汽車電子技術發(fā)展背景）汽車電子技術發(fā)展背景 社會要求：社會要求：2）電控汽油噴射（）電控汽油噴射（EFI）式混合氣形成）式混合氣形成航空技術的發(fā)展航空技術的發(fā)展化油器結冰成為致命缺陷化油器結冰成為致命缺陷1930年德國因戰(zhàn)爭需要著手開發(fā)機械式噴射系統(tǒng)年德國因戰(zhàn)爭需要著手開發(fā)機械式噴射系統(tǒng) 但燃料系統(tǒng)改成機械噴射式成本高，安裝不方便但燃料系統(tǒng)改成機械噴射式成本高，安裝不方便 為降低成本著手開發(fā)電控式汽油噴射系統(tǒng)為降低成本著手開發(fā)電控式汽油噴射系統(tǒng) 1945年洛杉磯煙霧事件；年洛杉磯煙霧事件；1960年制定年制定/1

5、965年實施排放年實施排放法規(guī)法規(guī)重視排放控制技術重視排放控制技術空燃比的控制精度空燃比的控制精度 1883年戴姆勒發(fā)明年戴姆勒發(fā)明 輕便快速汽油機輕便快速汽油機廣泛應用廣泛應用河河南南理理工工大大學學 技術支撐：技術支撐：半導體技術的發(fā)展及應用半導體技術的發(fā)展及應用1948年晶體管發(fā)明，年晶體管發(fā)明，1957年實用化；年實用化；1958年發(fā)明集年發(fā)明集成（成（IC）電路）電路促進汽車電子技術的發(fā)展促進汽車電子技術的發(fā)展 1970年后基于美國發(fā)布安全、排放、油耗三大法規(guī)；年后基于美國發(fā)布安全、排放、油耗三大法規(guī)； 1971年微機問世年微機問世使汽車電子控制技術迅速發(fā)展使汽車電子控制技術迅速發(fā)展

6、 1972年博世公司開發(fā)年博世公司開發(fā)L-J型質量流量式電控汽油噴射系統(tǒng)型質量流量式電控汽油噴射系統(tǒng) 1976年年GM公司率先將微機技術應用于點火時期的控制上公司率先將微機技術應用于點火時期的控制上控制技術由模擬控制向數(shù)字控制化發(fā)展控制技術由模擬控制向數(shù)字控制化發(fā)展 1977年日產年日產/豐田實現(xiàn)用氧傳感器對空燃比的反饋控制豐田實現(xiàn)用氧傳感器對空燃比的反饋控制 1980年三菱電機公司推出卡門渦式空氣流量計；年三菱電機公司推出卡門渦式空氣流量計；1981年博世年博世/日立制作所推出熱線式空氣流量計日立制作所推出熱線式空氣流量計 電控汽油噴射技術逐漸成熟電控汽油噴射技術逐漸成熟河河南南理理工工大大

7、學學電控汽油噴射的主要優(yōu)點：電控汽油噴射的主要優(yōu)點：1提高了控制自由度。提高了控制自由度。減小進氣阻力，改善各減小進氣阻力，改善各缸均勻性；進氣管設計可按動力性要求設計缸均勻性；進氣管設計可按動力性要求設計最最大限度地提高充氣效率。大限度地提高充氣效率。2提高空燃比的控制精度。提高空燃比的控制精度。改善經濟性，且配改善經濟性，且配合三效催化轉化器的應用，有效凈化尾氣排放。合三效催化轉化器的應用，有效凈化尾氣排放。3因汽油噴射霧化，改善混合氣形成條件。故改因汽油噴射霧化，改善混合氣形成條件。故改善發(fā)動機加減速等過渡工況響應性和冷起動性。善發(fā)動機加減速等過渡工況響應性和冷起動性。在現(xiàn)代汽車中占主導

8、地位在現(xiàn)代汽車中占主導地位河河南南理理工工大大學學（2）電控汽油噴射（）電控汽油噴射（EFI）式混合氣形成特點）式混合氣形成特點進入氣缸的空氣量和燃料量分別控制：進入氣缸的空氣量和燃料量分別控制： 空氣量空氣量空氣流量計空氣流量計駕駛員控制；駕駛員控制； 燃料噴射量燃料噴射量目標空燃比目標空燃比ECU控制。控制。電控汽油噴射需要解決的主要問題：電控汽油噴射需要解決的主要問題： 根據(jù)不同工況下進入氣缸的空氣量，如何根據(jù)不同工況下進入氣缸的空氣量，如何精確控制燃料噴射量精確控制燃料噴射量控制最佳混合氣濃度。控制最佳混合氣濃度。 關鍵問題：關鍵問題： 確定不同工況下的目標空燃比；確定不同工況下的目標

9、空燃比； 精確控制燃料噴射量。精確控制燃料噴射量。 需要精確測量進入氣缸的空氣量需要精確測量進入氣缸的空氣量 河河南南理理工工大大學學 電控汽油噴射系統(tǒng)對混合氣的控制主要體現(xiàn)在：電控汽油噴射系統(tǒng)對混合氣的控制主要體現(xiàn)在： 由臺架試驗由臺架試驗,事先確定不同工況對應的最佳空然比及其事先確定不同工況對應的最佳空然比及其影響因素影響因素制成控制脈譜圖，存儲于制成控制脈譜圖，存儲于ECU的的ROM中。中。 由專門進氣流量測量裝置，測量每一工況進入氣缸的由專門進氣流量測量裝置，測量每一工況進入氣缸的空氣量，作為控制噴油量的主要依據(jù)。空氣量，作為控制噴油量的主要依據(jù)。 ECU根據(jù)傳感器信息，判斷演算工況、

10、目標空燃比、根據(jù)傳感器信息，判斷演算工況、目標空燃比、燃油噴射量；燃油噴射量；控制噴油器通電脈寬，按一定噴射壓控制噴油器通電脈寬，按一定噴射壓力噴射霧化，完成混合氣的形成過程。力噴射霧化，完成混合氣的形成過程。 質量流量計、進氣壓力傳感器質量流量計、進氣壓力傳感器/ /溫度傳感器以及轉速傳感器溫度傳感器以及轉速傳感器河河南南理理工工大大學學由控制目的不同，由控制目的不同，GDI系統(tǒng)混合氣形成特點不同：系統(tǒng)混合氣形成特點不同：用三效催化轉化器降低排放角度用三效催化轉化器降低排放角度均質的理論混均質的理論混合氣為控制目的時：進氣過程某一時刻噴油，利用合氣為控制目的時：進氣過程某一時刻噴油，利用缸內

11、適當氣流形成均勻混合氣。缸內適當氣流形成均勻混合氣。 控制法與控制法與PFI同同以節(jié)能為目的組織稀薄燃燒過程時，需要在氣缸以節(jié)能為目的組織稀薄燃燒過程時，需要在氣缸內形成內形成A/F的梯度分布的梯度分布 缸內滾流缸內滾流+噴射時刻（壓噴射時刻（壓縮）；噴射壓力為縮）；噴射壓力為25MPa的旋流式噴油器的旋流式噴油器GDI混合氣形成特點：混合氣形成特點：無進氣道黏附油膜現(xiàn)象，無進氣道黏附油膜現(xiàn)象，節(jié)省額外耗油，節(jié)省額外耗油， 起動性、響應性及起動性、響應性及A/F的的精確精確控制控制 缸內霧化、氣化吸熱缸內霧化、氣化吸熱有利于有利于 充氣效率。充氣效率。二、缸內直噴（二、缸內直噴（GDI）式混合

12、氣形成）式混合氣形成河河南南理理工工大大學學三、空燃比與發(fā)動機性能的關系三、空燃比與發(fā)動機性能的關系 1）空燃比對發(fā)動機性能的影響）空燃比對發(fā)動機性能的影響理論上：理論上： a=1時完全燃燒，時完全燃燒，實際上：實際上： a=1.031.1時接近完全燃燒時接近完全燃燒 因缸內混因缸內混 合氣非均勻；殘余廢氣稀釋作用直接影響燃燒。合氣非均勻；殘余廢氣稀釋作用直接影響燃燒。 稱此混合氣為經濟混合氣稱此混合氣為經濟混合氣 ab。 a1.031.1時：富氧，可完全燃燒；但燃料密度小，時：富氧，可完全燃燒；但燃料密度小，放熱少，燃燒壓力和溫度低，燃燒速度放熱少，燃燒壓力和溫度低，燃燒速度動力性、動力性、

13、經濟性下降，經濟性下降，NOx排放也降低。排放也降低。河河南南理理工工大大學學 a =1.31.4時：混合氣過稀，燃料分子間距增大；時：混合氣過稀，燃料分子間距增大； 氧化速率氧化速率 ，放熱，放熱散熱散熱 熱量不能積累；熱量不能積累； 火焰難傳播而熄火?；鹧骐y傳播而熄火。 稱該空燃比為著火下限。稱該空燃比為著火下限。 a =0.80.9時：燃料密度相對較高，氧氣濃度足夠時：燃料密度相對較高，氧氣濃度足夠 燃燒速率最快，熱損失最小燃燒速率最快，熱損失最小 動力性最好。動力性最好。 稱此混合氣為功率混合氣稱此混合氣為功率混合氣 aP。 但但因不完全燃燒因不完全燃燒 、CO、HC t河河南南理理工

14、工大大學學 a40mJ; 作用：形成火焰中心作用：形成火焰中心使火焰?zhèn)鞑ァＪ够鹧鎮(zhèn)鞑ァ?要求：盡可能短、穩(wěn)定。要求：盡可能短、穩(wěn)定。 影響因素：燃料特性和影響因素：燃料特性和 a， 缸內缸內T、p，氣流強度，氣流強度， 點火能量，殘余廢氣量點火能量，殘余廢氣量河河南南理理工工大大學學(1) 燃料特性和燃料特性和 a：碳鏈長的烷烴類成分越多，自碳鏈長的烷烴類成分越多，自然性越好，然性越好， i越短。當越短。當 a=0.80.9時時，反應速率，反應速率最快，最快， i最短。最短。 (2)點火時刻氣缸內的點火時刻氣缸內的p和和T： 越高，越高，p( )和和T越高越高反應速度越快反應速度越快 i 。但

15、。但 受爆震限制。受爆震限制。(3) r：殘余廢氣是惰性氣體，其熱容高。殘余廢氣是惰性氣體，其熱容高。 r ，化，化學反應速度學反應速度 ， i 。(4)缸內氣流強度：缸內氣流缸內氣流強度：缸內氣流使使火焰中心偏離電火焰中心偏離電極間隙處?；鸹ㄈ浇鼩饬鬟^強，火焰中心散熱損極間隙處?；鸹ㄈ浇鼩饬鬟^強，火焰中心散熱損失就增加，失就增加， i 。河河南南理理工工大大學學(5)點火能量：點火能量： 點火能量，電極間隙處的混合氣更點火能量，電極間隙處的混合氣更容易擊穿而導通容易擊穿而導通i 。p 蓄電池蓄電池-點火線圈式點火系統(tǒng)的點火能量：與初級點火線圈式點火系統(tǒng)的點火能量：與初級電流切斷之前初級線

16、圈所儲蓄的能量電流切斷之前初級線圈所儲蓄的能量E成正比。即成正比。即 2211iLE )1 (1111tLReRVi其中，其中，L1：初級線圈自感系數(shù)；：初級線圈自感系數(shù)；i1：初級電流：初級電流 ； V：線圈兩端電壓，：線圈兩端電壓，R1：初級線圈的阻抗；：初級線圈的阻抗； t：通電時間：通電時間 河河南南理理工工大大學學第第II階段：明顯燃燒期，從階段：明顯燃燒期，從2點點p最高最高(3)點點 特點：特點： 火焰?zhèn)鞅檎麄€燃燒室火焰?zhèn)鞅檎麄€燃燒室 火焰?zhèn)鞑ニ俣热Q于：層流火焰速度；火焰?zhèn)鞑ニ俣热Q于：層流火焰速度； 混合氣紊流狀態(tài)；混合氣紊流狀態(tài)； 燃燒室形狀。燃燒室形狀。 壓力急劇升高，用

17、壓力升高率評價：壓力急劇升高，用壓力升高率評價： 明顯燃燒期越短，燃燒越快明顯燃燒期越短，燃燒越快(等容等容)，經濟性、動力性，經濟性、動力性愈好；但愈好；但dp/d 高高噪聲振動大，粗暴。噪聲振動大，粗暴。/25. 017. 0MPaddp河河南南理理工工大大學學第三階段：后燃期，第三階段：后燃期，3點點4點，前階段未燃分解物點，前階段未燃分解物在膨脹過程中再次氧化的過程。在膨脹過程中再次氧化的過程。 來源：缸壁附近，縫隙處，高溫分解物等來源：缸壁附近，縫隙處，高溫分解物等 后燃越多，排溫越高；熱效率后燃越多，排溫越高；熱效率 要求：盡量減少。要求：盡量減少。河河南南理理工工大大學學p燃燒過

18、程的主要參數(shù)：燃燒過程的主要參數(shù)： 1pz及其對應曲軸轉角及其對應曲軸轉角&Tz及其對應曲軸轉角及其對應曲軸轉角, pz和和Tz代表燃燒過程中的機械負荷和熱負荷；代表燃燒過程中的機械負荷和熱負荷； 對應曲軸轉角位置對應曲軸轉角位置評價燃燒過程組織是否及時評價燃燒過程組織是否及時2(dp/d )max及其對應曲軸轉角及其對應曲軸轉角& (dQ/d )max及其對及其對應曲軸轉角：主要表明燃燒速率的控制情況。應曲軸轉角：主要表明燃燒速率的控制情況。3放熱率曲線面心對應的曲軸轉角：表明放熱規(guī)律放熱率曲線面心對應的曲軸轉角：表明放熱規(guī)律的控制情況。即的控制情況。即ddddddebebB

19、BcQQ越小越小燃燒越靠近燃燒越靠近上止點，定容度和上止點，定容度和熱效率就越高熱效率就越高河河南南理理工工大大學學1層流火焰?zhèn)鞑ニ俣葘恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣萐L 指火焰前鋒面相對未燃混合氣的相對速度指火焰前鋒面相對未燃混合氣的相對速度影響影響混合氣的質量燃燒速度。混合氣的質量燃燒速度。 p 質量燃燒速度：單位時間內燃燒的混合氣質量質量燃燒速度：單位時間內燃燒的混合氣質量 主要控制明顯燃燒期。主要控制明顯燃燒期。TLTASdtdm：火火焰焰前前鋒鋒面面積積：火火焰焰速速度度；未未燃燃混混合合氣氣密密度度：TLTAS；（二）火焰?zhèn)鞑ニ俣龋ǘ┗鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣群雍幽夏侠砝砉すご蟠髮W學p影響影響SL的主要因素：

20、的主要因素： 燃料特性、氣缸內壓力和溫度狀態(tài)。燃料特性、氣缸內壓力和溫度狀態(tài)。用經驗公式表示，即用經驗公式表示，即 3 .1012880pTSSuLL20)21. 11 (9 .545 .30aaLS)1 (8 . 08 .21aa16. 0)1 (22. 0aa其中，其中， a：過量空氣系數(shù)；：過量空氣系數(shù)； p、Tu:分別為火焰前鋒面未燃氣體壓力和溫度分別為火焰前鋒面未燃氣體壓力和溫度 河河南南理理工工大大學學 a =0.80.9時，時， UT max; 功率最大功率最大功率混合氣功率混合氣 a =1.051.15時，時，UT降低不多降低不多 且有足夠氧，促進完全燃燒且有足夠氧，促進完全燃

21、燒 經濟性最好經濟性最好經濟混合氣經濟混合氣 a過大，過大， SL太慢，熱效率低太慢，熱效率低 a 1.31.4時，不能傳播，火焰?zhèn)鞑ハ孪蓿粫r，不能傳播，火焰?zhèn)鞑ハ孪蓿?a t2t1：點火開始到火焰?zhèn)鞑サ侥┒藲怏w所需時間；：點火開始到火焰?zhèn)鞑サ侥┒藲怏w所需時間；t2：點火開始到末端氣體自燃所經歷時間。：點火開始到末端氣體自燃所經歷時間。一切使一切使t1延長、延長、t2縮短的因素，均使爆燃傾向縮短的因素，均使爆燃傾向 外部現(xiàn)象：金屬敲擊聲外部現(xiàn)象：金屬敲擊聲沖擊波撞擊缸壁；沖擊波撞擊缸壁； 冷卻系過熱冷卻系過熱破壞缸壁表面覆面層破壞缸壁表面覆面層正常燃燒正常燃燒輕微爆燃輕微爆燃嚴重爆燃嚴重爆燃河

22、河南南理理工工大大學學影響爆燃因素：影響爆燃因素：燃料的性質：辛烷值高，抗爆性強燃料的性質：辛烷值高，抗爆性強末端氣體狀態(tài)：末端氣體狀態(tài)：p、T高，易自燃高，易自燃爆燃傾向爆燃傾向 ；如壓縮比如壓縮比 或增壓或增壓負荷轉速：負荷轉速：n ，傳播速度，傳播速度 ，爆燃傾向爆燃傾向 ； 低速大負荷低速大負荷相反，相反，爆燃傾向爆燃傾向 缸徑缸徑D：D ，傳播距離長，傳播距離長，爆燃傾向爆燃傾向 。 故汽油機限制大缸徑發(fā)動機故汽油機限制大缸徑發(fā)動機 功率覆蓋范圍受限制。功率覆蓋范圍受限制。河河南南理理工工大大學學2）表面點火）表面點火熾熱表面：排氣門熾熱表面：排氣門/火花塞裙火花塞裙部部/積炭等沉積

23、物。積炭等沉積物。特點：點火時刻不可控制。特點：點火時刻不可控制。早燃：表面點火發(fā)生在正常早燃：表面點火發(fā)生在正常 點火之前；點火之前； 工作粗暴，誘發(fā)爆燃；工作粗暴，誘發(fā)爆燃； 無壓力沖擊波，低頻沉悶聲。無壓力沖擊波，低頻沉悶聲。后燃：表面點火發(fā)生在正常后燃：表面點火發(fā)生在正常 點火之后。點火之后。 指不依靠火花塞點火，而是由燃燒室內部熾熱表面指不依靠火花塞點火，而是由燃燒室內部熾熱表面點燃混合氣的現(xiàn)象。點燃混合氣的現(xiàn)象。河河南南理理工工大大學學1）空燃比）空燃比 a a=0.80.9時，燃燒速度最大時，燃燒速度最大 Pe、Tz、dp/d Max; a=1.051.15時，完全燃燒，時，完全

24、燃燒， beMin，NOxMax； a1時時，O2不足，不足，CO ； a1.15時，燃燒速度慢，時，燃燒速度慢，部分燃料來不及完全燃燒部分燃料來不及完全燃燒; be ，HC 四、使用因素對燃燒過程的影響四、使用因素對燃燒過程的影響結論：均質混合氣結論：均質混合氣 a對對燃燒過燃燒過程影響很大，必須嚴格控制。程影響很大，必須嚴格控制。河河南南理理工工大大學學2）點火提前角：）點火提前角： 指火花塞點火時刻到上止點的曲軸轉角。指火花塞點火時刻到上止點的曲軸轉角。 不同點火提前角對燃燒過程影響：不同點火提前角對燃燒過程影響： 即每一工況存在最佳點火提前角即每一工況存在最佳點火提前角隨工況變化隨工況

25、變化最佳點火提前角：最佳點火提前角： Pe Max； be Min； 示功圖面積最大。示功圖面積最大。eePBb/1000河河南南理理工工大大學學最佳點火時刻的確定方法最佳點火時刻的確定方法點火調整特性。點火調整特性。點火過早點火過早：壓縮負功：壓縮負功 ，pz ,T ,易爆燃；易爆燃；點火過遲點火過遲：燃燒過程在膨脹線上延遲：燃燒過程在膨脹線上延遲傳熱傳熱 ， 排溫排溫 熱效率熱效率 3）負荷增加，節(jié)氣門開度）負荷增加，節(jié)氣門開度 ，m1 ， r減??；減??； 燃燒條件得到改善，燃燒所需時間燃燒條件得到改善，燃燒所需時間t縮短縮短 對應曲軸轉角減小對應曲軸轉角減小最佳點火提前角最佳點火提前角

26、。但隨負荷增大，缸壓和溫度升高，爆燃傾向增加。但隨負荷增大，缸壓和溫度升高，爆燃傾向增加。 =6nt河河南南理理工工大大學學4）轉速）轉速n：n ，缸內湍流強度，缸內湍流強度 ，火焰?zhèn)鞑ニ俣?，火焰?zhèn)鞑ニ俣?； 燃燒過程所占時間燃燒過程所占時間t縮短；縮短； 爆燃傾向爆燃傾向 。 但由但由 =6nt；隨；隨n ，t變化量很小，而變化量很小，而 ； 最佳點火提前角最佳點火提前角 。河河南南理理工工大大學學5.3 汽油機燃料噴射量的控制汽油機燃料噴射量的控制混合氣形成方式：化油器，電控汽油噴系統(tǒng)：混合氣形成方式：化油器，電控汽油噴系統(tǒng)：一、電控汽油噴射系統(tǒng)一、電控汽油噴射系統(tǒng)(EFI)1） EFI

27、(Electronic Fuel Injection)的分類：的分類： 根據(jù)進氣量的測試方式：分為三種：根據(jù)進氣量的測試方式：分為三種： 質量流量式質量流量式 速度密度式：速度密度式： 節(jié)氣門節(jié)氣門-速度式速度式 ： 熱線熱線/熱膜式熱膜式 卡門渦式卡門渦式 板式板式直接測量進直接測量進氣質量流量氣質量流量由由n和進氣壓力推和進氣壓力推測進氣流量測進氣流量 節(jié)氣門開度和節(jié)氣門開度和n推測進氣流量推測進氣流量 河河南南理理工工大大學學根據(jù)噴射位置：分為兩種根據(jù)噴射位置：分為兩種 缸內直噴式（缸內直噴式（GDI） 進氣管噴射式（進氣管噴射式（PFI）：）： 根據(jù)噴油器的安裝位置，根據(jù)噴油器的安裝位

28、置，PFI又分為又分為 單點噴射（單點噴射（SPI）淘汰淘汰 多點噴射（多點噴射（MPI） 主流主流 噴油器受燃氣的高溫、噴油器受燃氣的高溫、高壓的影響，而且在結高壓的影響，而且在結構設計以及布置上要求構設計以及布置上要求保證噴油器的安裝空間保證噴油器的安裝空間各缸噴油器獨立各缸噴油器獨立進氣管設計自進氣管設計自由度大由度大改善各缸均勻性改善各缸均勻性 河河南南理理工工大大學學間歇式電控汽油噴射系統(tǒng)分類：間歇式電控汽油噴射系統(tǒng)分類：根據(jù)噴射時期：分為同期噴射和非同期噴射根據(jù)噴射時期：分為同期噴射和非同期噴射 p同期噴射：噴射時刻由曲軸轉角位置確定同期噴射：噴射時刻由曲軸轉角位置確定因此因此與發(fā)

29、動機轉速同步；與發(fā)動機轉速同步； 包括：順序噴射、同時噴射、分組噴射。包括：順序噴射、同時噴射、分組噴射。p非同期噴射：噴射時刻與曲軸轉角位置無關的一非同期噴射：噴射時刻與曲軸轉角位置無關的一種隨機性噴射方式種隨機性噴射方式用于起動、怠速或急加速等用于起動、怠速或急加速等工況，工況， 過渡響應特性過渡響應特性 。 根據(jù)噴射壓力根據(jù)噴射壓力分為分為：高壓噴射：高壓噴射: 200kPa 低壓噴射：低壓噴射：設定值時修正。設定值時修正。修正條件修正條件河河南南理理工工大大學學FTW：當負荷變化率相：當負荷變化率相同時，若同時，若TW不同，因油不同，因油膜蒸發(fā)量不同，膜蒸發(fā)量不同， a不同，不同，故，

30、需故，需修正。修正。 減速修正系數(shù)減速修正系數(shù) FDC：原因：減速時，隨節(jié)氣門開度原因：減速時，隨節(jié)氣門開度 ，進氣量，進氣量 ，進氣壓力，進氣壓力 ，管，管內壁表面油膜蒸發(fā)內壁表面油膜蒸發(fā) ， a變濃變濃 22THWDLDCFFF修正方法：與修正方法：與FAC相反相反修正區(qū)及方向修正區(qū)及方向河河南南理理工工大大學學氧傳感器反饋修正系數(shù)氧傳感器反饋修正系數(shù)FO： 原因：汽油機用三效催化裝置只在原因：汽油機用三效催化裝置只在 a=1附近，才能附近，才能同時凈化同時凈化CO、HC和和NOx三項有害排放物。三項有害排放物。故，用故，用O2傳感器反饋控制傳感器反饋控制 a=1，提高，提高 a的控制精度

31、的控制精度。ZnO2氧傳感氧傳感器輸出特性器輸出特性 修正方法：修正方法： a=1的正確判定的正確判定ECU反饋控制。反饋控制。反饋控制反饋控制目標目標A/F河河南南理理工工大大學學 學習控制修正系數(shù)學習控制修正系數(shù)FL： 原因：因發(fā)動機長原因：因發(fā)動機長期使用一些零部件磨期使用一些零部件磨損等使反饋控制的空損等使反饋控制的空燃比偏離目標值的部燃比偏離目標值的部分，分， 控制精度控制精度 修正方法：三過程修正方法：三過程a)學習過程：確定學習過程：確定量量b)記憶過程：記憶記憶過程：記憶c)實施過程：修正實施過程：修正河河南南理理工工大大學學學習控制效果：學習控制效果：過渡工況：反饋控過渡工況

32、：反饋控制無學習控制時制無學習控制時加學習控制加學習控制反饋控制響應性慢：積分速率百分之幾秒數(shù)量級；反饋控制響應性慢：積分速率百分之幾秒數(shù)量級；發(fā)動機高速過渡工況以幾十毫秒數(shù)量級變化；不能發(fā)動機高速過渡工況以幾十毫秒數(shù)量級變化；不能實現(xiàn)理論空燃比的反饋控制。實現(xiàn)理論空燃比的反饋控制。學習控制：響應迅速，可實現(xiàn)理論空燃比控制學習控制：響應迅速，可實現(xiàn)理論空燃比控制 河河南南理理工工大大學學 大負荷高轉速增量修正系數(shù)大負荷高轉速增量修正系數(shù)FH：原因：大負荷時，要求輸出最大轉矩原因：大負荷時，要求輸出最大轉矩需要功率需要功率混合氣混合氣 a=0.850.95 。 修正方法：由節(jié)氣門開度傳感器判斷全

33、負荷狀態(tài)；修正方法：由節(jié)氣門開度傳感器判斷全負荷狀態(tài)； 開度開度80%（設定值）時，停止反饋控制；（設定值）時，停止反饋控制； 取取FH=1.18，并開環(huán)控制。，并開環(huán)控制。河河南南理理工工大大學學三、速度密度式三、速度密度式 1進氣量的推測原理進氣量的推測原理 由充氣效率定義：進入氣缸的空氣質量：由充氣效率定義：進入氣缸的空氣質量：vhaVGRTp/進氣管空氣密度：進氣管空氣密度：vaTpKGRVKh/:即，通過臺架試驗確定各工況下的充氣效率，即，通過臺架試驗確定各工況下的充氣效率，實實時檢測時檢測進氣壓力和溫度，進氣壓力和溫度，求得求得Ga。 河河南南理理工工大大學學2噴油脈寬噴油脈寬Ti

34、的確定：的確定：TFTTcpi),(isfpkwacKKKKKKKfF 其其中中，Ka：進氣溫度修正系數(shù)；：進氣溫度修正系數(shù)；Kw：怠速暖車修正系數(shù)：怠速暖車修正系數(shù);Kk：加減速修正系數(shù)；：加減速修正系數(shù)；Kp：節(jié)氣門開度修正系數(shù)；：節(jié)氣門開度修正系數(shù)；Kf：反饋修正系數(shù)；：反饋修正系數(shù)；Ks：起動后增量修正及油耗控制修正系數(shù)；：起動后增量修正及油耗控制修正系數(shù)；Ki：怠速穩(wěn)定修正系數(shù)。：怠速穩(wěn)定修正系數(shù)。河河南南理理工工大大學學1）Tp的確定：三維脈譜法的確定：三維脈譜法 試驗確定各工況下的充氣效試驗確定各工況下的充氣效率；并根據(jù)率；并根據(jù)n和進氣壓力和進氣壓力p，標定各工況下的標定各工況

35、下的Tp脈譜。脈譜。 任任E點點Tp：用：用4點插值法：點插值法：;ABTAFTFBTpBpApFCDTCGTGDTpDpCpGFGTEFTEGTpGpFpE河河南南理理工工大大學學2）FC修正系數(shù)的確定修正系數(shù)的確定 進氣溫度修正系數(shù)進氣溫度修正系數(shù)Ka： 原因：因原因：因Tp是在進氣溫度是在進氣溫度Ta=20時標定。時標定。 當當Ta變化時，取變化時，取 1;)273(29320aTaaaKTK 怠速暖車修正系數(shù)怠速暖車修正系數(shù)Kw: 與與FI相同相同修正范圍：修正范圍：TW=-3090 ，一維脈譜形式。，一維脈譜形式。 一般：一般：TW70 時，時，Kw=1； TW30 時，時，Kw=1

36、.2； TW-10 時，時，Kw=1.5河河南南理理工工大大學學 加減速修正系數(shù)加減速修正系數(shù)Kk：修正原理基本與：修正原理基本與FAD相同。相同。 方法：同時監(jiān)測每轉進氣壓力和節(jié)氣門開度變化量。方法：同時監(jiān)測每轉進氣壓力和節(jié)氣門開度變化量。 當其中某一項變化量當其中某一項變化量設定值時，根據(jù)超過設定值的設定值時，根據(jù)超過設定值的該參數(shù)來確定修正系數(shù)。當進氣壓力和節(jié)氣門開度同該參數(shù)來確定修正系數(shù)。當進氣壓力和節(jié)氣門開度同時超過設定值時，修正系數(shù)取兩者較大值。時超過設定值時，修正系數(shù)取兩者較大值。 比較比較河河南南理理工工大大學學 節(jié)氣門開度修正系數(shù)節(jié)氣門開度修正系數(shù)Kp： 原因：修正原因：修正

37、 v隨節(jié)氣門開度變化隨節(jié)氣門開度變化造成造成 a的偏差量的偏差量修正方法：修正方法：Kp=f(節(jié)氣門開度節(jié)氣門開度,n)的三維脈譜形式的三維脈譜形式; 設定節(jié)點之外，采用設定節(jié)點之外，采用4點插值法。點插值法。 又，當節(jié)氣門開度又，當節(jié)氣門開度某一設定值時，表示需要輸出某一設定值時，表示需要輸出大功率大功率此時直接取此時直接取Kp=1.18。 反饋修正系數(shù)反饋修正系數(shù)Kf：與：與FO相同相同 Kf=1.20.8 起動、怠速、大負荷修正時起動、怠速、大負荷修正時,停止；并取停止；并取Kf=1河河南南理理工工大大學學 起動后增量修正系數(shù)和油耗修正系數(shù)起動后增量修正系數(shù)和油耗修正系數(shù)Ks：起動后的增

38、量修正：與起動后的增量修正：與 相同相同以以 HCgF當當nn1(=400r/min)時，由當時的時，由當時的TWFg0=Ks0 后，隨后，隨n ， Ks。 油耗修正：指發(fā)動機輕負油耗修正：指發(fā)動機輕負荷狀態(tài)下運轉時，將荷狀態(tài)下運轉時，將 a控制控制在比在比 a=1稍微稀薄的范圍，稍微稀薄的范圍，以達到改善油耗的目的。以達到改善油耗的目的。 Ks=1.030.97范圍內時，范圍內時，從從Ks=1逐漸減小逐漸減小 河河南南理理工工大大學學 怠速修正系數(shù)怠速修正系數(shù)Ki：速度：速度-密度式特有方式。密度式特有方式。原因：這種方式原因：這種方式Tp是通過進氣壓力確定；而在過是通過進氣壓力確定；而在過

39、渡工況下進氣壓力的變化相對渡工況下進氣壓力的變化相對n的變化有遲后現(xiàn)象的變化有遲后現(xiàn)象 當節(jié)氣門下游進氣容當節(jié)氣門下游進氣容積積 ，或怠速，或怠速n 時，時，這種響應遲后現(xiàn)象更這種響應遲后現(xiàn)象更為嚴重。為嚴重。 措施：由措施：由Ks與轉與轉矩變動相反方向矩變動相反方向進行進行 a的修正的修正消除轉矩變動消除轉矩變動 河河南南理理工工大大學學一、對燃燒室的基本要求一、對燃燒室的基本要求燃燒室結構形狀燃燒室結構形狀 影響混合氣形成、火焰?zhèn)鞑?、放影響混合氣形成、火焰?zhèn)鞑?、放熱?guī)律、傳熱損失以及爆燃傾向。熱規(guī)律、傳熱損失以及爆燃傾向。5.4 汽油機燃燒組織方式及燃燒室汽油機燃燒組織方式及燃燒室所以，要

40、求：所以，要求：1) 結構要緊湊結構要緊湊面容比面容比A/V：表征火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x、：表征火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x、散熱面積以及熄火面積散熱面積以及熄火面積 ； 2) 良好的充氣性能良好的充氣性能燃燒室的形狀和進氣門燃燒室的形狀和進氣門/進氣進氣道布置道布置流通面積，流通面積， 進氣阻力進氣阻力河河南南理理工工大大學學3) 火花塞位置火花塞位置縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x排氣道排氣道雙火花塞，雙火花塞， 抗爆性抗爆性4) 燃燒室形狀與氣流的燃燒室形狀與氣流的流動流動通過火焰前鋒面積，通過火焰前鋒面積，控制燃燒速率和放控制燃燒速率和放熱速率熱速率 進氣道進氣道河河南南理理工工大大學學二、燃燒室內的氣流特性二

41、、燃燒室內的氣流特性p燃燒室內宏觀氣流運動特性的定義：燃燒室內宏觀氣流運動特性的定義：渦流：繞氣缸中心線渦流：繞氣缸中心線（z軸）旋轉的氣流軸）旋轉的氣流滾流：繞滾流：繞于氣缸于氣缸中心線與缸心距構成中心線與缸心距構成的面的面(y軸軸)旋轉的氣流旋轉的氣流側滾流：繞側滾流：繞氣氣缸中心線與缸心距缸中心線與缸心距構成面（構成面（x軸）旋軸）旋轉的氣流轉的氣流河河南南理理工工大大學學p組織燃燒室內氣流的方式組織燃燒室內氣流的方式:進氣系統(tǒng)和燃燒室形狀配合進氣系統(tǒng)和燃燒室形狀配合進氣渦流方式進氣渦流方式; 通過燃燒室形狀在壓縮過程中形成擠流方式通過燃燒室形狀在壓縮過程中形成擠流方式 渦流強度渦流強度

42、螺旋進氣道，螺旋進氣道， 進氣阻力，進氣阻力， c為代價，為代價，且在壓縮過程中衰減。且在壓縮過程中衰減。故需隨負荷可變控制故需隨負荷可變控制 多氣門渦流多氣門渦流可變方式可變方式大負荷時大負荷時小負荷時小負荷時河河南南理理工工大大學學三、典型燃燒室三、典型燃燒室楔形：結構較緊楔形：結構較緊湊、火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x湊、火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短，擠氣面較大短，擠氣面較大半球形：結構緊湊，半球形：結構緊湊，A/V值小火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x值小火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x最短初期燃燒速率快最短初期燃燒速率快 浴盆形：橢圓形擠浴盆形：橢圓形擠氣效果差，氣效果差，A/V值大，值大，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長 碗形：結構緊湊，火焰?zhèn)魍胄危航Y構緊湊

43、，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短，擠氣效果好燃播距離短，擠氣效果好燃燒室的燒室的A/V較大，散熱損失較大，散熱損失 活塞頂上的回轉體活塞頂上的回轉體 河河南南理理工工大大學學四、汽油機分層給氣和稀薄燃燃燒系統(tǒng)四、汽油機分層給氣和稀薄燃燃燒系統(tǒng)1）分層燃燒）分層燃燒均勻混合氣燃燒特點：均勻混合氣燃燒特點：A/F變化范圍窄變化范圍窄(12.617)，且在較高溫度下易爆燃且在較高溫度下易爆燃限制限制 t ;分層給氣燃燒的特點：缸內形成分層給氣燃燒的特點：缸內形成A/F梯度分布梯度分布; 火花塞附近較濃火花塞附近較濃可靠點燃可靠點燃 ； A/F梯度分布：靠燃燒室內組織的氣流與噴射方式配梯度分布：靠燃燒室內組織的氣流與

44、噴射方式配合實現(xiàn)。合實現(xiàn)。 分層燃燒方式分類：根據(jù)燃料噴射方式分為分層燃燒方式分類：根據(jù)燃料噴射方式分為 進氣道噴射式和缸內直噴式兩種進氣道噴射式和缸內直噴式兩種 。河河南南理理工工大大學學（1）進氣道噴射式分層給氣燃燒方式）進氣道噴射式分層給氣燃燒方式根據(jù)缸內氣流特性分為：軸向分層燃燒方式根據(jù)缸內氣流特性分為：軸向分層燃燒方式 橫向分層燃燒方式橫向分層燃燒方式 1軸向分層稀薄燃燒軸向分層稀薄燃燒 關鍵技術：噴射時期與缸內氣流的匹配關鍵技術：噴射時期與缸內氣流的匹配A/F可達可達22 晚噴，配合缸內強列渦流，實現(xiàn)晚噴，配合缸內強列渦流，實現(xiàn)A/F的軸向梯度分布的軸向梯度分布 進氣初期只有進氣初

45、期只有空氣進入氣缸空氣進入氣缸強烈渦流強烈渦流 氣門達氣門達hmax時噴油，靠時噴油，靠渦流渦流上濃下稀分層上濃下稀分層 徑向分量徑向分量軸向分軸向分量量軸向分層軸向分層 河河南南理理工工大大學學2橫向分層稀薄燃燒橫向分層稀薄燃燒利用利用4氣門機構，采用滾流式進氣道，配合活塞頂氣門機構，采用滾流式進氣道，配合活塞頂結構形狀，形成滾流。結構形狀，形成滾流。 噴油器安裝在進氣支噴油器安裝在進氣支管上，向兩個進氣門之管上，向兩個進氣門之間噴油，火花塞布置在間噴油，火花塞布置在氣缸中央氣缸中央 在滾流的引導下濃混合氣經在滾流的引導下濃混合氣經過火花塞；而火花塞兩側為純過火花塞；而火花塞兩側為純空氣空氣

46、形成以火花塞為中心的形成以火花塞為中心的橫向混合氣濃度梯度分布橫向混合氣濃度梯度分布 A/F=23，經濟性，經濟性 68%，NOx 80% 河河南南理理工工大大學學(2) 缸內直噴（缸內直噴（GDI）式稀薄燃燒）式稀薄燃燒GDI燃燒系統(tǒng)與燃燒系統(tǒng)與PFI的比較的比較 pPFI：保留節(jié)氣門；進氣道噴射形成油膜；稀燃：保留節(jié)氣門；進氣道噴射形成油膜；稀燃范圍有限。范圍有限。pGDI：將噴油器安裝在氣缸蓋上直接向燃燒室內：將噴油器安裝在氣缸蓋上直接向燃燒室內噴油。噴油。更容易控制缸內混合氣形成。更容易控制缸內混合氣形成。通過噴射時期的通過噴射時期的控制可實現(xiàn)均質控制可實現(xiàn)均質混合氣燃燒、分混合氣燃燒

47、、分層稀薄燃燒以及層稀薄燃燒以及HCCI河河南南理理工工大大學學1GDI混合氣形成機理混合氣形成機理關鍵技術：進氣系統(tǒng)和燃燒室形狀關鍵技術：進氣系統(tǒng)和燃燒室形狀缸內滾流；缸內滾流； 高壓噴射高壓噴射控制噴霧與缸內氣流配合；控制噴霧與缸內氣流配合； 火花塞及噴射位置匹配火花塞及噴射位置匹配 分層混合氣的形成方式分層混合氣的形成方式3 5MPa噴油器中央布置噴油器中央布置+渦流渦流火花塞中央布置火花塞中央布置+渦流渦流滾流為主滾流為主擠流為主擠流為主河河南南理理工工大大學學2GDI燃燒方式的特點燃燒方式的特點 氣缸壓力氣缸壓力推遲點火提前角，放熱速率推遲點火提前角，放熱速率 ，放熱，放熱持續(xù)時間持

48、續(xù)時間 質調節(jié)，取消節(jié)氣門質調節(jié)，取消節(jié)氣門泵氣損失泵氣損失 。油霧缸內蒸發(fā)油霧缸內蒸發(fā)燃燒室壁面燃燒室壁面T ，傳熱損失，傳熱損失 。 c， t。分層混合燃燒，外圍稀混合氣或空氣對火焰起隔分層混合燃燒，外圍稀混合氣或空氣對火焰起隔熱作用，熱作用， 傳熱損失。傳熱損失?；旌蠚庖追謱踊旌蠚庖追謱臃€(wěn)定分層稀燃穩(wěn)定分層稀燃接近空氣循環(huán)。接近空氣循環(huán)。A/F控制及過渡工況控制更精確?？刂萍斑^渡工況控制更精確。河河南南理理工工大大學學p因車用發(fā)動機不同工況對因車用發(fā)動機不同工況對A/F要求不同要求不同稀燃工稀燃工況范圍只限于中小負荷區(qū)。況范圍只限于中小負荷區(qū)。大負荷或全負荷大負荷或全負荷區(qū)：進氣行程中噴

49、區(qū)：進氣行程中噴油油目標空燃比目標空燃比實現(xiàn)實現(xiàn)均勻混合氣均勻混合氣 在中小負荷區(qū)：壓在中小負荷區(qū)：壓縮行程后期噴油縮行程后期噴油上濃下稀的分層混上濃下稀的分層混合氣。合氣。河河南南理理工工大大學學螺旋進氣道螺旋進氣道或導氣屏或導氣屏進氣渦流進氣渦流 順著氣流噴油，順著氣流噴油，噴射壓力噴射壓力 2MPa氣流外緣形成較濃混合氣流外緣形成較濃混合氣氣火花塞安裝火花塞安裝 位置位置3典型的典型的GDI分層稀燃系統(tǒng)分層稀燃系統(tǒng) TCCS燃燒系統(tǒng)（燃燒系統(tǒng)（Texaco controlled combustion process）燃氣體和未燃氣體和未燃氣體靠密燃氣體靠密度差分離度差分離河河南南理理工工

50、大大學學 GDI滾流分層稀燃系統(tǒng)滾流分層稀燃系統(tǒng)三菱三菱4G型汽油機：型汽油機： 早噴射早噴射晚噴射晚噴射縱向直進氣道縱向直進氣道+半球形半球形燃燒室燃燒室強烈的反滾強烈的反滾流流與噴霧配合，分與噴霧配合，分層層A/F=40， =12 豐田豐田D4型汽油機：型汽油機： 通過噴射方式的有效控制通過噴射方式的有效控制和燃燒室內渦流的優(yōu)化匹和燃燒室內渦流的優(yōu)化匹配配實現(xiàn)實現(xiàn)A/F=50穩(wěn)定燃燒穩(wěn)定燃燒 河河南南理理工工大大學學2）稀薄燃燒控制）稀薄燃燒控制主要控制目的：主要控制目的：精確控制精確控制A/F，使，使汽車百公里油耗最汽車百公里油耗最低；同時降低排放低；同時降低排放 關鍵技術：關鍵技術：A

51、/F精確控制在精確控制在 Ttq允允許的范圍內許的范圍內 河河南南理理工工大大學學控制方法控制方法p空燃比反饋控制法：由空燃比反饋控制法：由A/F傳感器反饋控制。傳感器反饋控制。 空燃比傳感器空燃比傳感器在在ZrO2固體上施加電壓時，固體上施加電壓時，產生與排氣中的產生與排氣中的O2濃度成比例的濃度成比例的O2離子的移離子的移動，從而形成電流，即動，從而形成電流，即 pplTApDCIOO2211ln0河河南南理理工工大大學學p氣缸壓力反饋控制法：氣缸壓力反饋控制法： 通過氣缸壓力傳感器通過氣缸壓力傳感器檢測每循環(huán)缸壓檢測每循環(huán)缸壓求求 TtqA/F反饋控制反饋控制使使 Ttq限制在允許范圍內

52、限制在允許范圍內 步驟：步驟：規(guī)定曲軸位置上測缸壓規(guī)定曲軸位置上測缸壓p；N循環(huán)循環(huán)求求Ttq 、 Ttq4144332211iiitqjpapapapapaTtqNjtqjtqjtqTTTNT2111河河南南理理工工大大學學一、汽油機有害排放物及其產生機理一、汽油機有害排放物及其產生機理汽油機的有害排放物：排氣中的汽油機的有害排放物：排氣中的CO、HC、NOx、CO2；曲軸箱通風向大氣排出的；曲軸箱通風向大氣排出的HC；燃料供給系；燃料供給系中因燃料蒸發(fā)而散發(fā)出去的中因燃料蒸發(fā)而散發(fā)出去的HC等。等。污染物來源不同，措施不同：污染物來源不同，措施不同： 尾氣排放尾氣排放燃燒系統(tǒng)改進燃燒系統(tǒng)改

53、進+后處理技術；后處理技術； 曲軸箱通風曲軸箱通風PCV閥閥回流到進氣管；回流到進氣管； 燃料供給系蒸發(fā)物燃料供給系蒸發(fā)物活性碳罐吸收裝置來控制活性碳罐吸收裝置來控制 5.5 汽油機的有害排放物及其控制汽油機的有害排放物及其控制河河南南理理工工大大學學活性碳罐吸收裝置活性碳罐吸收裝置用活性碳罐吸附燃用活性碳罐吸附燃油系統(tǒng)的蒸發(fā)物；油系統(tǒng)的蒸發(fā)物；在進氣過程中隨情在進氣過程中隨情系空氣進入氣缸。系空氣進入氣缸。活性炭活性炭活性活性炭罐炭罐單向閥單向閥河河南南理理工工大大學學產生機理：產生機理：N2和和O2在高溫下化合的結果在高溫下化合的結果 Zeldovich機理機理:因素及措施：因素及措施：O

54、2濃度，燃燒溫度濃度，燃燒溫度Tz，燃燒反應時間，燃燒反應時間 控制控制NO的基本原則：的基本原則： 減小混合氣中減小混合氣中O2（或（或N2 ）的含量；）的含量； 盡可能降低燃燒溫度；盡可能降低燃燒溫度； 縮短在高溫燃燒帶內滯留的時間。縮短在高溫燃燒帶內滯留的時間。擴大HNOOHNONOONNNOON22N2分解需較大活分解需較大活化能化能決定決定NO形形成的高溫條件成的高溫條件 O在在NO形成中起活形成中起活化鏈作用，所需活化鏈作用，所需活化能小，反應快化能小，反應快 1）NO河河南南理理工工大大學學危害：危害： NO2 是刺激性毒氣是刺激性毒氣; NOx破壞破壞O3層平衡層平衡; NOx

55、與與HC一起在太陽光照射下形成由臭氧、一起在太陽光照射下形成由臭氧、NO、 甲醛、乙醛等組成的光化學煙霧。甲醛、乙醛等組成的光化學煙霧。 測量方法測量方法:化學發(fā)光法化學發(fā)光法(CLD) 1）NO河河南南理理工工大大學學2）CO1產生機理及影響因素產生機理及影響因素 C/H不完全燃燒產物不完全燃燒產物受反應速度、溫度及受反應速度、溫度及 a的的影響影響在在 a 1下燃燒時局部不均勻下燃燒時局部不均勻局部燃燒不完全局部燃燒不完全CO排氣中，未燃碳氫化合物排氣中，未燃碳氫化合物HC不完全氧化不完全氧化少量少量CO 2危害：與血紅素的結合能力強，是氧的危害：與血紅素的結合能力強，是氧的300倍；倍；

56、 破壞造血功能破壞造血功能中毒中毒死亡死亡(0.3%) 3. 測量方法：不分光紅外線分析儀（測量方法：不分光紅外線分析儀（NDIR） 河河南南理理工工大大學學3）HC1HC的生成機理及影響因素的生成機理及影響因素來源：尾氣、燃油供給系統(tǒng)以及曲軸箱通風來源：尾氣、燃油供給系統(tǒng)以及曲軸箱通風汽油機燃燒過程中汽油機燃燒過程中HC的生成：的生成： 缸內壁面淬冷效應：壁面對火焰的冷卻作用缸內壁面淬冷效應：壁面對火焰的冷卻作用 縫隙效應：火焰無法傳入縫隙；壁面冷卻淬冷效縫隙效應：火焰無法傳入縫隙；壁面冷卻淬冷效應應 生成大量生成大量HC 縫隙：活塞與缸壁間，缸蓋、缸墊和缸體間；縫隙：活塞與缸壁間，缸蓋、缸墊和缸體間； 進、排氣門和氣