第三章第三節(jié)汽油機(jī)燃燒過(guò)程

1、第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一般汽油機(jī)是在進(jìn)氣管內(nèi)利用噴嘴或化油器使空氣一般汽油機(jī)是在進(jìn)氣管內(nèi)利用噴嘴或化油器使空氣和燃油混合，進(jìn)入氣缸后，到壓縮行程終了時(shí)已大致和燃油混合，進(jìn)入氣缸后，到壓縮行程終了時(shí)已大致形成均質(zhì)混合氣，并以電火花點(diǎn)火燃燒。形成均質(zhì)混合氣，并以電火花點(diǎn)火燃燒。 一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期 在在燃燒壓力線上，燃燒壓力線上，1 1點(diǎn)為火花塞跳火點(diǎn)，點(diǎn)為火花塞跳火點(diǎn)，2 2點(diǎn)點(diǎn)為出現(xiàn)火焰中心，為出現(xiàn)火焰中心，3 3為最為最高壓力點(diǎn)。高壓力點(diǎn)。 將燃

2、燒過(guò)程分為三將燃燒過(guò)程分為三個(gè)階段：著火落后期、個(gè)階段：著火落后期、明顯燃燒期和補(bǔ)燃期。明顯燃燒期和補(bǔ)燃期。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期1 1) )著火落后期著火落后期 從火花塞開(kāi)始跳火從火花塞開(kāi)始跳火到火焰中心形成稱為到火焰中心形成稱為著火著火落后期。落后期。這個(gè)階段缸內(nèi)的這個(gè)階段缸內(nèi)的壓力線與純壓縮線基本重壓力線與純壓縮線基本重合。合。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一

3、、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期1 1) )著火落后期著火落后期從火花塞跳火瞬時(shí)到活塞從火花塞跳火瞬時(shí)到活塞行至上止點(diǎn)時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角，行至上止點(diǎn)時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為點(diǎn)火提前角，用稱為點(diǎn)火提前角，用 表表示。一般為示。一般為2035CA2035CA。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期1 1) )著火落后期著火落后期1)1)著火落后期影響因素著火落后期影響因素（1 1）混合氣成分）混合氣成分

4、過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)量空氣系數(shù)=0.8-=0.8-0.90.9時(shí)，著火落后期最短。時(shí)，著火落后期最短。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期1 1) )著火落后期著火落后期1)1)著火落后期影響因素著火落后期影響因素（2 2）開(kāi)始點(diǎn)火時(shí)的缸內(nèi)）開(kāi)始點(diǎn)火時(shí)的缸內(nèi)氣體溫度和壓力氣體溫度和壓力 開(kāi)始點(diǎn)火時(shí)缸內(nèi)氣開(kāi)始點(diǎn)火時(shí)缸內(nèi)氣體溫度和壓力越高，著體溫度和壓力越高，著火落后期越短火落后期越短第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因

5、素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期1 1) )著火落后期著火落后期1)1)著火落后期影響因素著火落后期影響因素（3 3）缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)）缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng) 加強(qiáng)紊流運(yùn)動(dòng)，會(huì)加強(qiáng)紊流運(yùn)動(dòng)，會(huì)加快混合氣的氧化反應(yīng)加快混合氣的氧化反應(yīng)速度，著火落后期縮短。速度，著火落后期縮短。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期1 1) )著火落后期著火落后期1)1)著火落后期影響因素著火落

6、后期影響因素（4 4）火花能量）火花能量 加大火花能量，著火落加大火花能量，著火落后期縮短。后期縮短。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期1 1) )著火落后期著火落后期1)1)著火落后期影響因素著火落后期影響因素（5 5）殘余廢氣量）殘余廢氣量 殘余廢氣對(duì)燃燒反殘余廢氣對(duì)燃燒反應(yīng)起阻礙作用，使著火應(yīng)起阻礙作用，使著火落后期變長(zhǎng)，所以應(yīng)盡落后期變長(zhǎng)，所以應(yīng)盡量減少殘余廢氣。量減少殘余廢氣。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃

7、燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期2 2）明顯燃燒期）明顯燃燒期 從形成火焰中心到最高從形成火焰中心到最高壓力出現(xiàn)。壓力出現(xiàn)。在均質(zhì)混合氣中，在均質(zhì)混合氣中，當(dāng)火焰中心形成之后，火焰向當(dāng)火焰中心形成之后，火焰向四周傳播，形成一個(gè)近似球面四周傳播，形成一個(gè)近似球面的火焰層，即火焰前鋒，從火的火焰層，即火焰前鋒，從火焰中心開(kāi)始層層向四周未燃混焰中心開(kāi)始層層向四周未燃混合氣傳播，直到掃過(guò)整個(gè)燃燒合氣傳播，直到掃過(guò)整個(gè)燃燒室室。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)

8、燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期2 2）明顯燃燒期）明顯燃燒期火焰?zhèn)鞑ニ俣龋夯鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣龋夯鹧媲颁h相對(duì)于未燃混合氣向火焰前鋒相對(duì)于未燃混合氣向前推進(jìn)的速度。燃燒室的火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤蛇_(dá)前推進(jìn)的速度。燃燒室的火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤蛇_(dá)50-80m/s50-80m/s。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期2 2）明顯燃燒期）明顯燃燒期壓力變化：壓力變化： 常用平均壓力常用平均壓力升高率

9、升高率kPakPa( () )表征表征壓力變化的急劇程度壓力變化的急劇程度. .=(P=(P3 3-P-P2 2)/()/(3 3- -2 2) ) = =P /P / 第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期2 2）明顯燃燒期）明顯燃燒期 明顯燃燒期燃燒的主明顯燃燒期燃燒的主要時(shí)期。明顯燃燒期愈短，要時(shí)期。明顯燃燒期愈短，愈靠近上止點(diǎn)，汽油機(jī)經(jīng)愈靠近上止點(diǎn)，汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性愈好，但可濟(jì)性、動(dòng)力性愈好，但可能導(dǎo)致壓力升高率值過(guò)高，能導(dǎo)致壓力升高

10、率值過(guò)高，工作粗暴，對(duì)排污亦不利。工作粗暴，對(duì)排污亦不利。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期時(shí)期2 2）明顯燃燒期）明顯燃燒期 一般明顯燃燒期約占一般明顯燃燒期約占20-4020-40曲軸轉(zhuǎn)角，燃燒曲軸轉(zhuǎn)角，燃燒最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后12-1512-15曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角. . =175-250kpa/( =175-250kpa/() )為宜。為宜。第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)

11、燃燒過(guò)程及影響因素1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期3 3）補(bǔ)燃期）補(bǔ)燃期 從最高壓力點(diǎn)開(kāi)始到燃料從最高壓力點(diǎn)開(kāi)始到燃料基本燒完為止稱為補(bǔ)燃期?；緹隇橹狗Q為補(bǔ)燃期。在此階段參加燃燒的燃料在此階段參加燃燒的燃料主要有主要有（1 1）火焰前鋒后未及燃燒）火焰前鋒后未及燃燒的燃料再燃燒。的燃料再燃燒。一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期3 3）補(bǔ)燃期）補(bǔ)燃期 在此階段參加燃燒的燃料主要有在此階段參加燃燒的燃料主要有（2 2）貼附在缸壁未

12、燃混合氣層的部分燃燒。）貼附在缸壁未燃混合氣層的部分燃燒。壁面溫度低，對(duì)火焰具有熄火作用，這樣在熄壁面溫度低，對(duì)火焰具有熄火作用，這樣在熄火存在大量未燃烴，在隨后的膨脹中部分未燃火存在大量未燃烴，在隨后的膨脹中部分未燃烴繼續(xù)燃燒。烴繼續(xù)燃燒。一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素1.1.燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期燃燒過(guò)程的三個(gè)時(shí)期3 3）補(bǔ)燃期）補(bǔ)燃期 在此階段參加燃燒的燃料主要在此階段參加燃燒的燃料主要有有（3 3）高溫分解的燃燒產(chǎn)物（）高溫分解的燃燒產(chǎn)物（H H2 2、O O2 2、COCO等

13、）重等）重新氧化。燃燒產(chǎn)物新氧化。燃燒產(chǎn)物COCO2 2、H H2 2O O中，有少部分在高中，有少部分在高溫的作用下，分解成溫的作用下，分解成H H2 2、O O2 2、COCO等產(chǎn)物，在膨等產(chǎn)物，在膨脹過(guò)程中，因工質(zhì)溫度下降，熱分解產(chǎn)物又繼脹過(guò)程中，因工質(zhì)溫度下降，熱分解產(chǎn)物又繼續(xù)燃燒、放熱。這種燃燒已遠(yuǎn)離上止點(diǎn)，應(yīng)盡續(xù)燃燒、放熱。這種燃燒已遠(yuǎn)離上止點(diǎn)，應(yīng)盡量減少。量減少。一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2.2.燃燒速燃燒速率率一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三

14、章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素層流：層流：質(zhì)點(diǎn)作規(guī)則的流動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中的質(zhì)點(diǎn)之間互不混雜，質(zhì)點(diǎn)作規(guī)則的流動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中的質(zhì)點(diǎn)之間互不混雜， 互不干擾互不干擾湍流：湍流：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)非?；靵y質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)非?；靵yuvlRe2.2.燃燒速燃燒速率率 燃燒燃燒速率是速率是指單位時(shí)間燃燒的混合指單位時(shí)間燃燒的混合氣量氣量. . 控制燃燒速度就能控制明顯燃燒期的長(zhǎng)短及其相對(duì)控制燃燒速度就能控制明顯燃燒期的長(zhǎng)短及其相對(duì)曲軸轉(zhuǎn)角的位置。曲軸轉(zhuǎn)角的位置。一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影

15、響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2.2.燃燒速燃燒速率率1)1)層流火焰燃燒層流火焰燃燒速率速率mLLFdtdm未燃混合氣密度未燃混合氣密度層流火焰?zhèn)鞑ニ俣葘恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣然鹧媲颁h面積火焰前鋒面積一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素L 層流火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈?，不能滿足實(shí)際要求。層流火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈?，不能滿足實(shí)際要求。實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的火焰?zhèn)鞑ナ且酝牧鞣绞竭M(jìn)行實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的火焰?zhèn)鞑ナ且酝牧鞣绞竭M(jìn)行2.2.燃燒速燃燒速率率2)2)湍流火焰燃燒湍流火焰燃燒速率速率mTTFdtdm一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)

16、的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2.2.燃燒速燃燒速率率2)2)湍流火焰燃燒湍流火焰燃燒速率速率mTTFdtdm一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2.2.燃燒速燃燒速率率3)3)影響燃燒影響燃燒速率的因素速率的因素(1)(1)火焰?zhèn)鞑ニ俣然鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?火焰?zhèn)鞑ニ俣仁菦Q定明顯燃燒期長(zhǎng)短的主要火焰?zhèn)鞑ニ俣仁菦Q定明顯燃燒期長(zhǎng)短的主要因素。現(xiàn)代汽油機(jī)的因素?，F(xiàn)代汽油機(jī)的T T可高達(dá)可高達(dá)505080m/s80

17、m/s。 影響影響T T的主要因素是：燃燒室中氣流的運(yùn)的主要因素是：燃燒室中氣流的運(yùn)動(dòng)動(dòng). .混合氣成分混合氣成分. .混合氣初始溫度?；旌蠚獬跏紲囟?。一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2.2.燃燒速燃燒速率率3)3)影響燃燒影響燃燒速率的因素速率的因素(1)(1)火焰?zhèn)鞑ニ俣然鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣热紵抑袣饬鞯倪\(yùn)動(dòng)燃燒室中氣流的運(yùn)動(dòng)氣流氣流運(yùn)動(dòng)可使火焰前鋒表運(yùn)動(dòng)可使火焰前鋒表面扭曲，甚至分隔成許多面扭曲，甚至分隔成許多小的火焰中心，使火焰前小的火焰中心，使火焰前鋒燃燒區(qū)加厚，火焰?zhèn)鞑ヤh燃燒區(qū)加

18、厚，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?。速度加快。一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2.2.燃燒速燃燒速率率3)3)影響燃燒影響燃燒速率的因素速率的因素(1)(1)火焰?zhèn)鞑ニ俣然鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣然旌蠚獬煞只旌蠚獬煞郑夯旌蠚獬煞植煌?，火焰?zhèn)骰旌蠚獬煞植煌鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣纫裁黠@不同，如圖播速度也明顯不同，如圖所示為實(shí)驗(yàn)所得火焰?zhèn)鞑ニ緸閷?shí)驗(yàn)所得火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c過(guò)量空氣系數(shù)的關(guān)速度與過(guò)量空氣系數(shù)的關(guān)系。系。一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影

19、響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2.2.燃燒速燃燒速率率3)3)影響燃燒影響燃燒速率的因素速率的因素(1)(1)火焰?zhèn)鞑ニ俣然鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣然旌蠚獬跏紲囟然旌蠚獬跏紲囟然旌蠚獬跏紲囟雀?，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾印；旌蠚獬跏紲囟雀?，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾?。一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2.2.燃燒速燃燒速率率3)3)影響燃燒影響燃燒速率的因素速率的因素(2)(2)火焰前鋒面積火焰前鋒面積 利用燃燒室?guī)缀涡螤罾萌紵規(guī)缀涡螤罴捌渑c火花塞位置的配合，及其與火花塞位置的配合，可以改變不同時(shí)期火焰前可以改變不

20、同時(shí)期火焰前鋒掃過(guò)的面積，以調(diào)整燃鋒掃過(guò)的面積，以調(diào)整燃燒速度。燒速度。一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2.2.燃燒速燃燒速率率3)3)影響燃燒影響燃燒速率的因素速率的因素(3)(3)可燃混合氣密度可燃混合氣密度m m增大未燃混合氣密度，可以提高燃燒速度，因增大未燃混合氣密度，可以提高燃燒速度，因此增大壓縮比和進(jìn)氣壓力等，均可加大燃燒速此增大壓縮比和進(jìn)氣壓力等，均可加大燃燒速度。度。 一、汽油機(jī)的正常一、汽油機(jī)的正常燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油

21、機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2.2.燃燒速燃燒速率率3)3)影響燃燒影響燃燒速率的因素速率的因素(3)(3)可燃混合氣密度可燃混合氣密度m m增大未燃混合氣密度，可以提高燃燒速度，因增大未燃混合氣密度，可以提高燃燒速度，因此增大壓縮比和進(jìn)氣壓力等，均可加大燃燒速此增大壓縮比和進(jìn)氣壓力等，均可加大燃燒速度。度。 二、二、汽油機(jī)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒的不規(guī)則燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素 汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒是指在穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒是指在穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，情況下，各循環(huán)之間各循環(huán)之間的燃燒差異（的燃燒差異

22、（循環(huán)變動(dòng)循環(huán)變動(dòng)）和和各缸之間各缸之間的燃燒差異（的燃燒差異（各缸工作不均勻性各缸工作不均勻性）。）。1.1.循環(huán)變動(dòng)循環(huán)變動(dòng) 各循環(huán)之間的燃燒差異主要是燃燒的不穩(wěn)各循環(huán)之間的燃燒差異主要是燃燒的不穩(wěn)定性，表現(xiàn)為循環(huán)的壓力波動(dòng)。示功圖上可示定性，表現(xiàn)為循環(huán)的壓力波動(dòng)。示功圖上可示出不同循環(huán)的氣缸壓力變化情況。出不同循環(huán)的氣缸壓力變化情況。 二、二、汽油機(jī)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒的不規(guī)則燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素1.1.循環(huán)變動(dòng)循環(huán)變動(dòng) 二、二、汽油機(jī)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒的不規(guī)則燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié)

23、 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素變動(dòng)范圍變動(dòng)范圍變動(dòng)范圍變動(dòng)范圍同一燃燒室內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同，混合氣濃度也相同，同一燃燒室內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同，混合氣濃度也相同，相鄰的兩次循環(huán)相鄰的兩次循環(huán)的的 居然居然也會(huì)變化！也會(huì)變化！zipp1.1.循環(huán)變動(dòng)循環(huán)變動(dòng) 二、二、汽油機(jī)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒的不規(guī)則燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素（1 1）循環(huán)變動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作有何影響循環(huán)變動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作有何影響？ 這種循環(huán)間的燃燒變動(dòng)使汽油機(jī)空燃比和點(diǎn)火提前這種循環(huán)間的燃燒變動(dòng)使汽油機(jī)空燃比和點(diǎn)火提前角調(diào)整對(duì)每一循環(huán)都不可能處于

24、最佳狀態(tài)，因而油耗上角調(diào)整對(duì)每一循環(huán)都不可能處于最佳狀態(tài)，因而油耗上升，功率下降，不正常燃燒傾向增加，使汽油機(jī)性能下升，功率下降，不正常燃燒傾向增加，使汽油機(jī)性能下降降。1.1.循環(huán)變動(dòng)循環(huán)變動(dòng) 二、二、汽油機(jī)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒的不規(guī)則燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素（2 2）產(chǎn)生循環(huán)變動(dòng)現(xiàn)象的主要原因產(chǎn)生循環(huán)變動(dòng)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)、程度火花塞附近混合氣的混合比和氣體湍流性質(zhì)、程度在各循環(huán)發(fā)生變動(dòng)，致使火焰中心形成（著火落后期）在各循環(huán)發(fā)生變動(dòng)，致使火焰中心形成（著火落后期）所用的時(shí)間不同

25、，即由有效著火時(shí)間變動(dòng)而引起的。所用的時(shí)間不同，即由有效著火時(shí)間變動(dòng)而引起的。1.1.循環(huán)變動(dòng)循環(huán)變動(dòng) 二、二、汽油機(jī)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒的不規(guī)則燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素（3 3）改善循環(huán)變動(dòng)的措施改善循環(huán)變動(dòng)的措施=0.8=0.80.90.9時(shí)循環(huán)燃燒變動(dòng)最小，混合氣加濃或減稀時(shí)循環(huán)燃燒變動(dòng)最小，混合氣加濃或減稀變動(dòng)均增加。因此，為了減少排氣中的變動(dòng)均增加。因此，為了減少排氣中的COCO而運(yùn)用稀混而運(yùn)用稀混合氣時(shí)，即使在較高負(fù)荷也容易發(fā)生循環(huán)變動(dòng)，成為用合氣時(shí)，即使在較高負(fù)荷也容易發(fā)生循環(huán)變動(dòng)，成為用稀混合氣的障礙！稀

26、混合氣的障礙！1.1.循環(huán)變動(dòng)循環(huán)變動(dòng) 二、二、汽油機(jī)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒的不規(guī)則燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素（3 3）改善循環(huán)變動(dòng)的措施改善循環(huán)變動(dòng)的措施在中等負(fù)荷以上變動(dòng)較小，低負(fù)荷時(shí)，殘余廢氣量相在中等負(fù)荷以上變動(dòng)較小，低負(fù)荷時(shí)，殘余廢氣量相對(duì)增多，變動(dòng)更為明顯。對(duì)增多，變動(dòng)更為明顯。加強(qiáng)湍流有助于減少變動(dòng)，因此轉(zhuǎn)速增加，一般變動(dòng)加強(qiáng)湍流有助于減少變動(dòng)，因此轉(zhuǎn)速增加，一般變動(dòng)減小。減小。 （因?yàn)榧訌?qiáng)湍流后使得混合氣更加均勻，減小了（因?yàn)榧訌?qiáng)湍流后使得混合氣更加均勻，減小了循環(huán)變動(dòng)。這也成為稀燃技術(shù)的主要手段之一）。循環(huán)

27、變動(dòng)。這也成為稀燃技術(shù)的主要手段之一）。1.1.循環(huán)變動(dòng)循環(huán)變動(dòng) 二、二、汽油機(jī)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒的不規(guī)則燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素（3 3）改善循環(huán)變動(dòng)的措施改善循環(huán)變動(dòng)的措施加大點(diǎn)火能量，采用多點(diǎn)點(diǎn)火，情況有所改善（這同加大點(diǎn)火能量，采用多點(diǎn)點(diǎn)火，情況有所改善（這同樣是稀燃技術(shù)的主要手段之一）。樣是稀燃技術(shù)的主要手段之一）。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。 。2.2.各缸工作不均勻性各缸工作不均勻性 二、二、汽油機(jī)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒的不規(guī)則燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程

28、第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素某發(fā)某發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)各缸各缸工作工作不均不均勻性勻性2.2.各缸工作不均勻性各缸工作不均勻性 二、二、汽油機(jī)汽油機(jī)的不規(guī)則燃燒的不規(guī)則燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素 各缸之間的燃燒差異主要是由于燃料分配不均各缸之間的燃燒差異主要是由于燃料分配不均使空燃比不一致造成的。（多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，多點(diǎn)噴射使空燃比不一致造成的。（多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，多點(diǎn)噴射顯然優(yōu)于單點(diǎn)噴射）顯然優(yōu)于單點(diǎn)噴射） 影響混合氣分配不均勻的因素很多，主要與進(jìn)影響混合氣分配不均勻的因素很多，主要與進(jìn)氣系統(tǒng)所有零件的設(shè)計(jì)

29、和安裝位置都有關(guān)系，任何氣系統(tǒng)所有零件的設(shè)計(jì)和安裝位置都有關(guān)系，任何不對(duì)稱和流動(dòng)阻力不同的情況都會(huì)破壞均勻分配，不對(duì)稱和流動(dòng)阻力不同的情況都會(huì)破壞均勻分配，其中影響最大的是進(jìn)氣管的設(shè)計(jì)。其中影響最大的是進(jìn)氣管的設(shè)計(jì)。汽油機(jī)的不正常燃燒主要是爆燃和表面點(diǎn)火。汽油機(jī)的不正常燃燒主要是爆燃和表面點(diǎn)火。1 1、爆燃、爆燃 （1 1）爆燃的外部特征）爆燃的外部特征 氣缸內(nèi)發(fā)出特別尖銳的金屬敲擊聲，亦稱為敲氣缸內(nèi)發(fā)出特別尖銳的金屬敲擊聲，亦稱為敲缸。輕微敲缸時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率上升，油耗下降，缸。輕微敲缸時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率上升，油耗下降，但嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生冷卻水過(guò)熱，功率下降，油耗上但嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生冷卻水過(guò)熱，功率下降，

30、油耗上升，發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加劇，排放污染增加（主要是排升，發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加劇，排放污染增加（主要是排氣冒黑煙）。氣冒黑煙）。三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素1 1、爆燃、爆燃（2 2）爆燃產(chǎn)生的原因）爆燃產(chǎn)生的原因 正常燃燒：正常燃燒：有明顯的有明顯的火焰前鋒，且逐層向火焰前鋒，且逐層向外傳播，直至燃燒完外傳播，直至燃燒完畢。畢。 三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素1 1、爆燃、爆燃（2 2）

31、爆燃產(chǎn)生的原因）爆燃產(chǎn)生的原因 爆燃：爆燃：火焰前鋒未到，火焰前鋒未到，未燃混合氣的溫度達(dá)未燃混合氣的溫度達(dá)到其自燃溫度而著火到其自燃溫度而著火燃燒，形成新的火焰燃燒，形成新的火焰中心，產(chǎn)生新的火焰中心，產(chǎn)生新的火焰?zhèn)鞑ァ鞑ァ?三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素1 1、爆燃、爆燃（3 3）正常燃燒與爆燃的不同）正常燃燒與爆燃的不同 三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素燃燒速度：燃燒速度

32、： 正常燃燒正常燃燒的火焰?zhèn)鞑ニ俣葹榈幕鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣葹?0-80m/s50-80m/s，無(wú)壓力波，無(wú)壓力波，壓力升高率在壓力升高率在200-400 kpa/(200-400 kpa/() )的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。 爆燃爆燃的火焰?zhèn)鞑ニ俣龋狠p微爆燃時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊幕鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣龋狠p微爆燃時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃s為約為100-300m/s100-300m/s；強(qiáng)烈爆燃時(shí)可高達(dá)；強(qiáng)烈爆燃時(shí)可高達(dá)800-1000m/s800-1000m/s，使未，使未燃混合氣瞬時(shí)燃燒完畢，局部壓力、溫度很高，形成強(qiáng)燃混合氣瞬時(shí)燃燒完畢，局部壓力、溫度很高，形成強(qiáng)烈的壓力沖擊波。沖擊波反復(fù)撞擊燃燒室壁，發(fā)出尖銳烈的壓力沖擊波。沖

33、擊波反復(fù)撞擊燃燒室壁，發(fā)出尖銳的敲缸聲。的敲缸聲。 1 1、爆燃、爆燃（3 3）正常燃燒與爆燃的不同）正常燃燒與爆燃的不同三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素壓力變化壓力變化： 1 1、爆燃、爆燃（4 4）爆燃的危害）爆燃的危害三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素機(jī)件過(guò)載機(jī)件過(guò)載 強(qiáng)烈爆燃時(shí)的沖擊波能使缸壁、缸蓋、活塞、強(qiáng)烈爆燃時(shí)的沖擊波能使缸壁、缸蓋、活塞、連桿、曲軸等機(jī)件的機(jī)械負(fù)荷增加

34、，使機(jī)件變形連桿、曲軸等機(jī)件的機(jī)械負(fù)荷增加，使機(jī)件變形甚至損壞。甚至損壞。 1 1、爆燃、爆燃（4 4）爆燃的危害）爆燃的危害三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素機(jī)件燒損機(jī)件燒損 汽油機(jī)燃燒終了時(shí)的溫度可達(dá)到汽油機(jī)燃燒終了時(shí)的溫度可達(dá)到2000-2000-25002500, , 而活塞頂、燃燒室壁及缸壁的溫度僅為而活塞頂、燃燒室壁及缸壁的溫度僅為200-300200-300，除了冷卻水的作用外，能夠維持，除了冷卻水的作用外，能夠維持如此低溫度的原因還包括在這些壁面上形成了氣如此低溫度的原因還

35、包括在這些壁面上形成了氣體的附面層，它起到隔熱的作用。體的附面層，它起到隔熱的作用。 1 1、爆燃、爆燃（4 4）爆燃的危害）爆燃的危害三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素機(jī)件燒損機(jī)件燒損 而強(qiáng)烈爆燃時(shí)的沖擊波會(huì)破壞這一附面層，而強(qiáng)烈爆燃時(shí)的沖擊波會(huì)破壞這一附面層，使機(jī)件直接與高溫燃?xì)饨佑|。而嚴(yán)重爆燃時(shí)，局使機(jī)件直接與高溫燃?xì)饨佑|。而嚴(yán)重爆燃時(shí)，局部燃?xì)鉁囟瓤筛哌_(dá)部燃?xì)鉁囟瓤筛哌_(dá)40004000以上，這樣會(huì)使活塞頭以上，這樣會(huì)使活塞頭部和氣門(mén)等機(jī)件燒損。同時(shí)熱量傳給冷卻水引起部和氣門(mén)等機(jī)件燒

36、損。同時(shí)熱量傳給冷卻水引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。 1 1、爆燃、爆燃（4 4）爆燃的危害）爆燃的危害三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素性能指標(biāo)下降性能指標(biāo)下降 嚴(yán)重爆燃時(shí)的局部高溫及強(qiáng)烈的壓力沖擊波，嚴(yán)重爆燃時(shí)的局部高溫及強(qiáng)烈的壓力沖擊波，破壞了附面層，氣體向缸壁的傳熱量大大增加，破壞了附面層，氣體向缸壁的傳熱量大大增加，使熱效率下降，功率降低，耗油率增加。使熱效率下降，功率降低，耗油率增加。 1 1、爆燃、爆燃（4 4）爆燃的危害）爆燃的危害三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒

37、第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加劇發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加劇 由于傳熱損失增加，使冷卻水和潤(rùn)滑油溫度由于傳熱損失增加，使冷卻水和潤(rùn)滑油溫度增加，使?jié)櫥蜐?rùn)滑效果變差，零件磨損加劇。增加，使?jié)櫥蜐?rùn)滑效果變差，零件磨損加劇。實(shí)驗(yàn)表明，嚴(yán)重爆燃時(shí)磨損比正常燃燒時(shí)大實(shí)驗(yàn)表明，嚴(yán)重爆燃時(shí)磨損比正常燃燒時(shí)大2727倍。倍。 1 1、爆燃、爆燃（4 4）爆燃的危害）爆燃的危害三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素排氣冒黑煙，補(bǔ)燃增加，排氣溫度

38、增加排氣冒黑煙，補(bǔ)燃增加，排氣溫度增加 爆燃時(shí)局部高溫引起熱分解現(xiàn)象嚴(yán)重，使燃燒產(chǎn)物爆燃時(shí)局部高溫引起熱分解現(xiàn)象嚴(yán)重，使燃燒產(chǎn)物分解為分解為HCHC、H H2 2、O O2 2、NONOX X及游離碳的現(xiàn)象增多，排氣冒煙嚴(yán)及游離碳的現(xiàn)象增多，排氣冒煙嚴(yán)重。重。HCHC、H H2 2、O O2 2等在膨脹過(guò)程中重新燃燒又使補(bǔ)燃增加，等在膨脹過(guò)程中重新燃燒又使補(bǔ)燃增加，排氣溫度增高。排氣溫度增高。 爆燃產(chǎn)生的炭粒形成積炭，破壞活塞環(huán)、火花塞、氣爆燃產(chǎn)生的炭粒形成積炭，破壞活塞環(huán)、火花塞、氣門(mén)等零件的正常工作，使發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性下降。門(mén)等零件的正常工作，使發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性下降。 1 1、爆燃、爆燃（5 5）

39、影響爆燃的因素）影響爆燃的因素三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素a a燃料的性質(zhì)燃料的性質(zhì) 辛烷值高的燃料抗爆燃能力強(qiáng)。辛烷值高的燃料抗爆燃能力強(qiáng)。 1 1、爆燃、爆燃（5 5）影響爆燃的因素）影響爆燃的因素三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素b b末端混合氣的壓力和溫度末端混合氣的壓力和溫度 末端混合氣的壓力和溫度增高，則爆燃傾向增大。例末端混合氣的壓力和溫度增高，則爆燃傾向增大。例如

40、，提高壓縮比，則氣缸內(nèi)壓力、溫度升高，爆燃易發(fā)生；如，提高壓縮比，則氣缸內(nèi)壓力、溫度升高，爆燃易發(fā)生；又如，氣缸蓋、活塞的材料使用輕金屬，由于其導(dǎo)熱性好，又如，氣缸蓋、活塞的材料使用輕金屬，由于其導(dǎo)熱性好，末端混合氣壓力、溫度低，爆燃傾向小，可提高壓縮比末端混合氣壓力、溫度低，爆燃傾向小，可提高壓縮比0.4-0.70.4-0.7單位。單位。 1 1、爆燃、爆燃（5 5）影響爆燃的因素）影響爆燃的因素三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素c c火焰前鋒傳到末端混合氣的時(shí)間火焰前鋒傳到末端混合氣的

41、時(shí)間 提高火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒖s短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，都會(huì)減少火提高火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒖s短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，都會(huì)減少火焰前鋒傳到末端混合氣的時(shí)間，有利于避免爆燃。例如，焰前鋒傳到末端混合氣的時(shí)間，有利于避免爆燃。例如，氣缸直徑大時(shí)，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x增加，爆燃傾向增大，所以氣缸直徑大時(shí)，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x增加，爆燃傾向增大，所以沒(méi)有很大缸徑的汽油機(jī)。沒(méi)有很大缸徑的汽油機(jī)。 2 2、表面點(diǎn)火、表面點(diǎn)火 在汽油機(jī)中，凡是不靠電火在汽油機(jī)中，凡是不靠電火花點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面花點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面（如排氣門(mén)頭部、火花塞絕緣體（如排氣門(mén)頭部、火花塞絕緣體或零件表面熾熱的沉積物等）點(diǎn)或零件表面熾熱的沉積物等）點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象，

42、統(tǒng)稱表面點(diǎn)火。燃混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)稱表面點(diǎn)火。它的點(diǎn)火時(shí)刻是不可控制的，多它的點(diǎn)火時(shí)刻是不可控制的，多發(fā)生在發(fā)生在=9=9以上的強(qiáng)化汽油機(jī)上。以上的強(qiáng)化汽油機(jī)上。 三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素 2 2、表面點(diǎn)火、表面點(diǎn)火常見(jiàn)的熾熱表面分布。常見(jiàn)的熾熱表面分布。根據(jù)點(diǎn)火時(shí)間的先后，表面根據(jù)點(diǎn)火時(shí)間的先后，表面點(diǎn)火又可分為早燃和后火兩點(diǎn)火又可分為早燃和后火兩種。種。 三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃

43、燒過(guò)程及影響因素 2 2、表面點(diǎn)火、表面點(diǎn)火 1 1）后火）后火 表面點(diǎn)火出現(xiàn)在火花塞跳火后，并且形成的火焰前表面點(diǎn)火出現(xiàn)在火花塞跳火后，并且形成的火焰前鋒仍以正常的火焰?zhèn)鞑ニ俣认蛭慈細(xì)怏w推進(jìn)，稱為后火。鋒仍以正常的火焰?zhèn)鞑ニ俣认蛭慈細(xì)怏w推進(jìn)，稱為后火。出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，可在發(fā)動(dòng)機(jī)斷火后發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)仍像出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，可在發(fā)動(dòng)機(jī)斷火后發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)仍像有電火花一樣，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，直到熾熱點(diǎn)溫度下降到不能有電火花一樣，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，直到熾熱點(diǎn)溫度下降到不能點(diǎn)燃混合氣為止，發(fā)動(dòng)機(jī)才停轉(zhuǎn)。點(diǎn)燃混合氣為止，發(fā)動(dòng)機(jī)才停轉(zhuǎn)。 三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié)

44、汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素 2 2、表面點(diǎn)火、表面點(diǎn)火 2)2)早燃早燃 是指在火花塞點(diǎn)火之前，熾熱表面就點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)是指在火花塞點(diǎn)火之前，熾熱表面就點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象。象。由于早燃提前點(diǎn)火而且熱點(diǎn)表面比火花大，使燃燒由于早燃提前點(diǎn)火而且熱點(diǎn)表面比火花大，使燃燒速率快，氣缸壓力、溫度增高，發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，并且速率快，氣缸壓力、溫度增高，發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，并且由于壓縮功增大，向缸壁傳熱增加，致使功率下降，火由于壓縮功增大，向缸壁傳熱增加，致使功率下降，火花塞、活塞等零件過(guò)熱。花塞、活塞等零件過(guò)熱。 早燃會(huì)誘發(fā)爆燃，爆燃又會(huì)讓更多的熾熱表面溫度升早燃會(huì)誘發(fā)爆燃，爆燃又會(huì)讓更多的

45、熾熱表面溫度升高，促使更劇烈的表面點(diǎn)火，兩者互相促進(jìn)，危害可能高，促使更劇烈的表面點(diǎn)火，兩者互相促進(jìn)，危害可能更大。更大。 三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素 3 3、表面點(diǎn)火與爆燃的不同、表面點(diǎn)火與爆燃的不同點(diǎn)點(diǎn) 1 1）爆燃是火花塞跳火后末爆燃是火花塞跳火后末端混合氣的自燃現(xiàn)象；表面端混合氣的自燃現(xiàn)象；表面點(diǎn)火一般多數(shù)是在正常火焰點(diǎn)火一般多數(shù)是在正?；鹧鏌街坝蔁霟嵛稂c(diǎn)燃混合燒到之前由熾熱物點(diǎn)燃混合氣所致（后火占多數(shù)）。氣所致（后火占多數(shù)）。三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃

46、燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素 3 3、表面點(diǎn)火與爆燃的不同、表面點(diǎn)火與爆燃的不同點(diǎn)點(diǎn) 2 2）爆燃時(shí)有強(qiáng)烈的壓力沖爆燃時(shí)有強(qiáng)烈的壓力沖擊波，有尖銳的金屬敲擊聲；擊波，有尖銳的金屬敲擊聲；表面點(diǎn)火沒(méi)有壓力沖擊波，表面點(diǎn)火沒(méi)有壓力沖擊波，敲缸聲比較沉悶，主要是由敲缸聲比較沉悶，主要是由活塞、連桿、曲軸等運(yùn)動(dòng)件活塞、連桿、曲軸等運(yùn)動(dòng)件受到?jīng)_擊負(fù)荷產(chǎn)生振動(dòng)而造受到?jīng)_擊負(fù)荷產(chǎn)生振動(dòng)而造成。成。 三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素

47、4 4、防止表面點(diǎn)火的根本措施：防止表面點(diǎn)火的根本措施： 凡是能降低燃燒室溫度和壓力升高率、減少積炭凡是能降低燃燒室溫度和壓力升高率、減少積炭等熾熱點(diǎn)形成的因素都有助于防止熱面點(diǎn)火。等熾熱點(diǎn)形成的因素都有助于防止熱面點(diǎn)火。 三、三、汽油機(jī)汽油機(jī)的不正常燃燒的不正常燃燒第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素1 1、汽油的品質(zhì)（使用性能）、汽油的品質(zhì)（使用性能） 汽油的蒸發(fā)性與抗爆性是影響汽油機(jī)燃燒過(guò)程的主汽油的蒸發(fā)性與抗爆性是影響汽油機(jī)燃燒過(guò)程的主要使用性能。要使用性能。 1 1）汽油的蒸發(fā)性）汽油的蒸發(fā)性 汽油的蒸發(fā)性用餾程和蒸氣壓評(píng)定

48、。汽油的蒸發(fā)性汽油的蒸發(fā)性用餾程和蒸氣壓評(píng)定。汽油的蒸發(fā)性愈強(qiáng)，愈容易汽化，與空氣混合愈均勻，易于完全燃燒。愈強(qiáng)，愈容易汽化，與空氣混合愈均勻，易于完全燃燒。因而汽油要有良好的蒸發(fā)性，但蒸發(fā)性過(guò)強(qiáng)，在炎熱的因而汽油要有良好的蒸發(fā)性，但蒸發(fā)性過(guò)強(qiáng)，在炎熱的夏季、高原山區(qū)使用時(shí)，易形成供油系夏季、高原山區(qū)使用時(shí)，易形成供油系“氣阻氣阻”，甚至，甚至發(fā)生供油中斷現(xiàn)象。發(fā)生供油中斷現(xiàn)象。 四、影響燃燒過(guò)程的主要因素四、影響燃燒過(guò)程的主要因素第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素1 1、汽油的品質(zhì)（使用性能）、汽油的品質(zhì)（使用性能） 汽油的蒸發(fā)性

49、與抗爆性是影響汽油機(jī)燃燒過(guò)程的主汽油的蒸發(fā)性與抗爆性是影響汽油機(jī)燃燒過(guò)程的主要使用性能。要使用性能。 2 2）汽油的抗爆性）汽油的抗爆性 汽油的抗爆性是指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒時(shí)抵抗汽油的抗爆性是指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒時(shí)抵抗爆燃的能力，用辛烷值評(píng)定。爆燃的能力，用辛烷值評(píng)定。 汽油的辛烷值愈高，其抗爆性愈好。汽油的牌號(hào)以汽油的辛烷值愈高，其抗爆性愈好。汽油的牌號(hào)以辛烷值劃分。辛烷值劃分。 四、影響燃燒過(guò)程的主要因素四、影響燃燒過(guò)程的主要因素第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2 2、混合氣成分、混合氣成分 在在=0.8-0.9=0.

50、8-0.9時(shí)，由于燃時(shí)，由于燃燒溫度最高，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸顭郎囟茸罡撸鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣茸畲?，因此大，因此p pz z、T Tz z、p/p/、P Pe e均達(dá)最高值，且爆燃傾向最大。均達(dá)最高值，且爆燃傾向最大。 在在=1 .03-1.1=1 .03-1.1時(shí)，由于時(shí)，由于燃燒完全，燃燒完全，g ge e最低，但此時(shí)缸內(nèi)最低，但此時(shí)缸內(nèi)溫度最高且空氣富裕，溫度最高且空氣富裕，NoNox x排放排放量大。量大。 四、影響燃燒過(guò)程的主要因素四、影響燃燒過(guò)程的主要因素第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素2 2、混合氣成分、混合氣成分 使用使用1 1

51、的濃混合氣工作，的濃混合氣工作，由于必然產(chǎn)生不完全燃燒，所由于必然產(chǎn)生不完全燃燒，所以以COCO排放量明顯上升。排放量明顯上升。 當(dāng)當(dāng)0.80.8及及1.21.2時(shí)，時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣染徛?，部分燃料火焰?zhèn)鞑ニ俣染徛?，部分燃料可能?lái)不及完全燃燒，因而經(jīng)可能來(lái)不及完全燃燒，因而經(jīng)濟(jì)性差，濟(jì)性差，HCHC排放量增多且工作排放量增多且工作不穩(wěn)定。不穩(wěn)定。 四、影響燃燒過(guò)程的主要因素四、影響燃燒過(guò)程的主要因素第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素3 3、點(diǎn)火提前角、點(diǎn)火提前角 點(diǎn)火提前角是從火花塞點(diǎn)火提前角是從火花塞跳火到上止點(diǎn)間的曲軸轉(zhuǎn)角。跳火到

52、上止點(diǎn)間的曲軸轉(zhuǎn)角。其數(shù)值應(yīng)視燃料性質(zhì)、轉(zhuǎn)速、其數(shù)值應(yīng)視燃料性質(zhì)、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、過(guò)量空氣系數(shù)等很多負(fù)荷、過(guò)量空氣系數(shù)等很多因素而定。因素而定。 點(diǎn)點(diǎn)火火點(diǎn)火點(diǎn)火提前角提前角四、影響燃燒過(guò)程的主要因素四、影響燃燒過(guò)程的主要因素第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素3 3、點(diǎn)火提前角、點(diǎn)火提前角點(diǎn)火提前角過(guò)大點(diǎn)火提前角過(guò)大，則大部分，則大部分混合氣在壓縮過(guò)程中燃燒，混合氣在壓縮過(guò)程中燃燒，活塞上行所消耗的壓縮功增活塞上行所消耗的壓縮功增加，發(fā)動(dòng)機(jī)容易過(guò)熱，有效加，發(fā)動(dòng)機(jī)容易過(guò)熱，有效功率下降，工作粗爆程度增功率下降，工作粗爆程度增加。同時(shí)由于

53、混合氣的壓力加。同時(shí)由于混合氣的壓力過(guò)高，末端混合氣燃燒前的過(guò)高，末端混合氣燃燒前的溫度較高，爆燃傾向加大。溫度較高，爆燃傾向加大。 四、影響燃燒過(guò)程的主要因素四、影響燃燒過(guò)程的主要因素第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素3 3、點(diǎn)火提前角、點(diǎn)火提前角點(diǎn)火提前角過(guò)小點(diǎn)火提前角過(guò)小，則燃燒延，則燃燒延長(zhǎng)到膨脹過(guò)程，燃燒最高壓長(zhǎng)到膨脹過(guò)程，燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增力和溫度下降，傳熱損失增多，排氣溫度升高，功率下多，排氣溫度升高，功率下降，耗油量增多。降，耗油量增多。 四、影響燃燒過(guò)程的主要因素四、影響燃燒過(guò)程的主要因素第三章 汽

54、油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素3 3、點(diǎn)火提前角、點(diǎn)火提前角點(diǎn)火提前角為最佳值點(diǎn)火提前角為最佳值時(shí)，壓時(shí)，壓力升高率適當(dāng)，最高壓力出力升高率適當(dāng)，最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后合適的角度內(nèi)，現(xiàn)在上止點(diǎn)后合適的角度內(nèi)，示功圖面積最大，完成的循示功圖面積最大，完成的循環(huán)功最多，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、環(huán)功最多，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性最好。經(jīng)濟(jì)性最好。 四、影響燃燒過(guò)程的主要因素四、影響燃燒過(guò)程的主要因素第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素 4 4、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速增加時(shí)，氣缸中紊流增強(qiáng)，

55、火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?，轉(zhuǎn)速增加時(shí)，氣缸中紊流增強(qiáng)，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?，因而以秒?jì)的燃燒過(guò)程縮短，由于循環(huán)時(shí)間也縮短，而因而以秒計(jì)的燃燒過(guò)程縮短，由于循環(huán)時(shí)間也縮短，而燃燒過(guò)程相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角增加，所以應(yīng)當(dāng)相應(yīng)加大點(diǎn)火燃燒過(guò)程相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角增加，所以應(yīng)當(dāng)相應(yīng)加大點(diǎn)火提前角。為此汽油機(jī)裝有離心提前調(diào)節(jié)裝置，使得在轉(zhuǎn)提前角。為此汽油機(jī)裝有離心提前調(diào)節(jié)裝置，使得在轉(zhuǎn)速增加時(shí)，自動(dòng)增大點(diǎn)火提前角，以保證燃燒過(guò)程在上速增加時(shí)，自動(dòng)增大點(diǎn)火提前角，以保證燃燒過(guò)程在上止點(diǎn)附近完成。止點(diǎn)附近完成。 轉(zhuǎn)速增加時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?，爆燃傾向減小。轉(zhuǎn)速增加時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌欤純A向減小。 四、影響燃燒過(guò)程的主要因素四、影響燃燒過(guò)程的主要因素第三章 汽油機(jī)的工作原理與燃燒過(guò)程第三節(jié)第三節(jié) 汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素汽油機(jī)燃燒過(guò)程及影響因素 5 5、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷 轉(zhuǎn)速一定，負(fù)荷減小時(shí)，進(jìn)入氣缸的新鮮混合氣量轉(zhuǎn)速一定，負(fù)荷減小時(shí)，進(jìn)入氣缸的新鮮混合氣量減小，而殘余廢氣量基本不變，故殘余廢氣所占比例相減小，而殘余廢氣量基本不變，故殘余廢氣所占比例相對(duì)增加。因?yàn)闅堄鄰U氣對(duì)燃燒反應(yīng)起阻礙作用，使燃燒對(duì)增加。因?yàn)闅堄鄰U氣對(duì)