汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)2-工程師培訓(xùn)

1、例題 （2006單選）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸進(jìn)行動(dòng)平衡時(shí)，一般是在曲軸的（ ）部位用去除材料的辦法獲得平衡： 1）主軸頸；2）曲柄銷(xiāo)；3）曲柄；4）連桿軸頸 脹斷是連桿加工的新工藝？ （2006判斷）6135Q柴油機(jī)編號(hào)中的Q是“汽改柴”？汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)2掌握內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程N(yùn)oImageNoImage其中： rra線是進(jìn)氣過(guò)程 abc線是壓縮過(guò)程 cz線是燃燒過(guò)程 zb線是膨脹過(guò)程 br線是排氣過(guò)程 循環(huán)得到的凈功為Ai-A1 2.1汽油機(jī)工作循環(huán)NoImageNoImage 2.實(shí)際循環(huán)與理想循環(huán)的差異 與理論循環(huán)相比，實(shí)際循環(huán)存在各類(lèi)能量損失。 1) 實(shí)際工質(zhì)的影響Wk 2) 換氣損失W和Wr 3) 燃

2、燒損失Wz 4)傳熱損失Wb NoImageNoImage2.2汽油機(jī)進(jìn)氣流動(dòng)與可變進(jìn)氣汽油機(jī)進(jìn)氣流動(dòng)與可變進(jìn)氣 定義 任務(wù)：合理組織換氣過(guò)程：最大限度吸入新鮮充量，保證各缸進(jìn)氣壓力均勻；減小換氣損失；在缸內(nèi)形成合理的流場(chǎng)，以控制混合氣形成和燃燒。 2.2.1四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程 1)自由排氣階段 2)強(qiáng)制排氣階段 3) 進(jìn)氣階段 2.氣門(mén)疊開(kāi) 合適：可掃氣，增加進(jìn)氣量； 過(guò)大；廢氣倒流進(jìn)氣管2.2.2四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率效率/系數(shù)系數(shù) 充氣效率/系數(shù)：每循環(huán)實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮充氣量G與在進(jìn)氣狀態(tài)下充滿(mǎn)氣缸工作容積的新鮮充氣量G0的比值，即 進(jìn)氣狀態(tài)：當(dāng)時(shí)的大氣狀態(tài)（非增

3、壓）0GGV影響充氣影響充氣效率效率的因素的因素 1、壓縮比、壓縮比 v 2、進(jìn)氣終了狀態(tài)、進(jìn)氣終了狀態(tài) Pa v Ta v 3、殘余廢氣系數(shù)、殘余廢氣系數(shù)r rv 4、大氣狀態(tài)、大氣狀態(tài) Po Pa Pa/ Po變化不大變化不大 v變化不大變化不大 To Ta To/Ta 變化不大變化不大 v變化不大變化不大 但是，由于PoTo使G故發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)勁。5、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速n n流速流速流動(dòng)阻力流動(dòng)阻力pav 6、負(fù)荷負(fù)荷 汽油機(jī)（量調(diào)節(jié)）負(fù)荷汽油機(jī)（量調(diào)節(jié)）負(fù)荷 進(jìn)氣阻力進(jìn)氣阻力 v 柴油機(jī)（質(zhì)調(diào)節(jié)）負(fù)荷柴油機(jī)（質(zhì)調(diào)節(jié)）負(fù)荷 進(jìn)氣阻力變化不大進(jìn)氣阻力變化不大 v變化不大。變化不大。 7、配氣相位、配氣相

4、位 n慣性慣性進(jìn)氣滯后角不足，慣性未被利用進(jìn)氣滯后角不足，慣性未被利用 n慣性慣性進(jìn)氣滯后角有余，新氣易倒流進(jìn)氣滯后角有余，新氣易倒流 進(jìn)氣滯后角進(jìn)氣滯后角獲最大獲最大v的轉(zhuǎn)速提高的轉(zhuǎn)速提高 提高充氣效率的措施提高充氣效率的措施 1、減小進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力、減小進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力 Pa v （1）減小空濾器的阻力）減小空濾器的阻力 （2）減小化油器的阻力）減小化油器的阻力 （3）減小進(jìn)氣管、道的阻力）減小進(jìn)氣管、道的阻力 矩形斷面小流速快汽化好阻力大 歧管圓形斷面大流速慢汽化差阻力小 設(shè)計(jì)合理選擇斷面，彎少避免突變。 （4）減小進(jìn)氣門(mén)的阻力）減小進(jìn)氣門(mén)的阻力 增大進(jìn)氣門(mén)直徑增大進(jìn)氣門(mén)直徑 增加進(jìn)氣門(mén)數(shù)

5、目增加進(jìn)氣門(mén)數(shù)目 增加進(jìn)氣門(mén)升程增加進(jìn)氣門(mén)升程 改善氣門(mén)頭與桿的過(guò)渡形狀改善氣門(mén)頭與桿的過(guò)渡形狀 2.減小排氣系統(tǒng)的阻力減小排氣系統(tǒng)的阻力 3、合理進(jìn)氣予熱、合理進(jìn)氣予熱 柴油機(jī)進(jìn)、排氣管分兩側(cè)布置 4、合理配氣相位、合理配氣相位進(jìn)氣遲閉角進(jìn)氣遲閉角 5、可變進(jìn)氣系統(tǒng)、可變進(jìn)氣系統(tǒng) 可變配氣相位可變配氣相位 低速，進(jìn)氣滯后角小防止新氣倒流 高速，進(jìn)氣滯后角大充分利用氣體流動(dòng)慣性 可變進(jìn)氣管道：進(jìn)氣諧振可變進(jìn)氣管道：進(jìn)氣諧振 低速與小負(fù)荷進(jìn)氣管道細(xì)而長(zhǎng) 高速與大負(fù)荷進(jìn)氣管道粗而短 可變進(jìn)氣門(mén)可變進(jìn)氣門(mén) 低速與小負(fù)荷僅開(kāi)一個(gè)主進(jìn)氣門(mén) 高速與大負(fù)荷時(shí)開(kāi)幾個(gè)進(jìn)氣門(mén)。 這一過(guò)程由凸輪軸控制進(jìn)氣道的轉(zhuǎn)換閥

6、來(lái)實(shí)現(xiàn)?？勺儦忾T(mén)正時(shí)可變氣門(mén)正時(shí) VVTI：保持進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟的持續(xù)角度不變，改變進(jìn)氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)刻來(lái)增加充氣量。它由VVT-i控制器、凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥和傳感器三部分組成，其中傳感器有曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器和VVT傳感器。 發(fā)動(dòng)機(jī)采用可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)可以提高進(jìn)氣充量，使充量系數(shù)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和功率可以得到進(jìn)一步的提高，減小排放。 加大進(jìn)氣門(mén)遲閉角，高轉(zhuǎn)速時(shí)充氣效率增加有利于最大功率的提高，但對(duì)低速和中速性能則不利。減小進(jìn)氣遲閉角，能防止氣體被推回進(jìn)氣管，有利于提高最大扭矩，但降低了最大功率。因此，理想的氣門(mén)正時(shí)應(yīng)當(dāng)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況及時(shí)做出調(diào)整，應(yīng)具有一定程度的靈活性。VTEC

7、（1）低速時(shí)，只有主副搖臂工作（2）高速時(shí)，主副搖臂、中間搖臂同時(shí)工作 優(yōu)點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)能隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、水溫等運(yùn)行參數(shù)的變化，而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整配氣正時(shí)和氣門(mén)升程。在VTEC系統(tǒng)中，中、低轉(zhuǎn)速采用小角度凸輪，基本上只有一個(gè)氣門(mén)參與進(jìn)氣過(guò)程，能產(chǎn)生較強(qiáng)的進(jìn)氣渦流，尤其是冷車(chē)條件下有利于提高混合氣均勻度、增大燃燒速率等，使燃燒更加充分，從而提高了經(jīng)濟(jì)性，并大幅降低了HC、CO的排放；而在高轉(zhuǎn)速時(shí)，通過(guò)VTEC電磁閥的控制，大大增加了進(jìn)氣流通面積和開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的動(dòng)力性。紳寶（SAAB）SVC發(fā)動(dòng)機(jī) 以改變氣缸壓縮比的方式來(lái)達(dá)到控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量的目的。它的核心就是在缸體與缸蓋

8、之間安裝楔型滑塊，缸體可以沿滑塊的斜面運(yùn)動(dòng)，使得燃燒室與活塞頂面的相對(duì)位置發(fā)生變化，改變?nèi)紵业娜莘e，從而改變氣缸壓縮比。其壓縮比可從8:1至14:1之間范圍變化。在發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷時(shí)采用高壓縮比以實(shí)現(xiàn)節(jié)約燃油；在發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷時(shí)采用低壓縮比，并輔以機(jī)械增壓器以實(shí)現(xiàn)大功率和高轉(zhuǎn)矩輸出。 諧振進(jìn)氣只在某一轉(zhuǎn)速下起諧振作用進(jìn)氣的脈動(dòng)效應(yīng):進(jìn)氣頻率利用進(jìn)氣的脈動(dòng)效應(yīng)，在進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟的時(shí)間段內(nèi)，在進(jìn)氣門(mén)外產(chǎn)生較高壓力的壓力波諧振諧振提高充氣效率組成：進(jìn)氣歧管諧振腔可變進(jìn)氣道系統(tǒng) 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況，采用不同長(zhǎng)度及容積的進(jìn)氣管向氣缸內(nèi)充氣，以便能形成慣性充氣效應(yīng)及諧振脈沖波效應(yīng)，從而提高充氣效率及發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能

9、。它有三種工作形式：雙脈沖進(jìn)氣系統(tǒng)、四氣門(mén)二段進(jìn)氣系統(tǒng)和三段進(jìn)氣系統(tǒng)。 可變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)進(jìn)氣道長(zhǎng)進(jìn)氣道發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)，空氣經(jīng)過(guò)長(zhǎng)的進(jìn)氣道，使氣缸充氣最佳，且扭矩增大?？勺冞M(jìn)氣歧管短進(jìn)氣道短進(jìn)氣道發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)，空氣流經(jīng)短進(jìn)氣道，可提高充氣效率。奔馳SLK發(fā)動(dòng)機(jī)可變進(jìn)氣歧管奔馳SLK發(fā)動(dòng)機(jī)可變進(jìn)氣歧管寶馬新7系的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管 例題 1. （多選）合理組織換氣過(guò)程的目的是 1）最大限度地吸入新鮮充量 2）保證各缸進(jìn)氣壓力均勻 3）減少換氣損失 4）在缸內(nèi)形成合理的流場(chǎng)，以控制混合氣形成和燃燒 2.判斷：增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度可以提高充氣效率？ 3.充氣系數(shù)和氣缸容積成正比？ 4.發(fā)動(dòng)機(jī)在排氣結(jié)束時(shí)，

10、氣缸內(nèi)壓力小于外界大氣壓？ 5. （多選）可變氣門(mén)驅(qū)動(dòng)的好處有（2010） A.改變進(jìn)氣晚關(guān)角，提高中低速外特性轉(zhuǎn)矩b.變氣門(mén)重疊角，改善低速和怠速穩(wěn)定性c.改善部分負(fù)荷燃油經(jīng)濟(jì)性d.改善配氣系統(tǒng)的可靠性6.（多選）改善汽油機(jī)低速扭矩的措施至少有（ ）等（2010） A.多氣門(mén)供氣；b.較小的進(jìn)氣流通截面；c.高壓縮比；d.長(zhǎng)進(jìn)氣管2.3汽油機(jī)混合氣濃度對(duì)動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性和排放的影響2.3.1汽油機(jī)燃燒過(guò)程 1）著火延遲期 2）速燃期 3）后燃期NoImageNoImage 燃燒是燃油中的碳原子和氫原子與空氣的氧原子劇烈氧化反應(yīng)的過(guò)程,并伴有發(fā)熱、發(fā)光的現(xiàn)象。 把過(guò)量空氣系數(shù)a=1,空燃比A/F=

11、14.7的可燃混合氣叫做理論混合氣; a1,A/F14.7的可燃混合氣叫做濃混合氣; a1,A/F14.7的可燃混合氣叫做稀混合氣。 (一)燃燒簡(jiǎn)介NoImageNoImage 1.燃料與空氣借助于化油器或噴射裝置,在缸外進(jìn)行混合,混合時(shí)間長(zhǎng),混合均勻; 2.壓縮終了前通過(guò)外源(火花塞)點(diǎn)火,著火時(shí)間、地點(diǎn)一定; 3.著火后火焰擴(kuò)散,適當(dāng)?shù)臏u流運(yùn)動(dòng)可以加速火焰?zhèn)鞑? 4.通過(guò)改變混合氣的數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)荷。 汽油機(jī)燃燒過(guò)程的特點(diǎn):NoImageNoImage 汽油和空氣形成的可燃混合氣必須經(jīng)過(guò)著火階段才能進(jìn)行燃燒。而著火,是指混合氣的氧化反應(yīng)加速、溫度升高、以致引起空間某一位置最終有某個(gè)火焰出現(xiàn)的

12、過(guò)程。 點(diǎn)火能否成功,與火花點(diǎn)火放出的熱量大小和混合氣的濃度有關(guān)?；鸹c(diǎn)火放出的熱量 太小.混合氣的濃度過(guò)濃或過(guò)稀.火焰均不能傳播.(二)汽油機(jī)的著火NoImageNoImage 液體燃料混合氣的形成過(guò)程,就是液體燃料在空氣中霧化、蒸發(fā)、擴(kuò)散并與空氣混合的過(guò) 程。 （三）汽油機(jī)混合氣的形成NoImageNoImage 空氣經(jīng)空氣濾清器進(jìn)入化油器,在流經(jīng)喉管時(shí),流速增加, 壓力降低,在喉管中形成一定的真空度,將汽油從浮子室經(jīng)主噴管吸出,被吸出來(lái)的汽油正好 噴入流過(guò)喉管的空氣中,在高速空氣流的沖擊下被霧化成細(xì)小顆粒,并不斷蒸發(fā)、擴(kuò)散,與空氣 混合成可燃混合氣。 改變?cè)O(shè)置在喉管后的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度,即可改

13、變進(jìn)入氣缸中的混合氣數(shù)量,也就改變了發(fā)動(dòng)機(jī)功率。 化油器式汽油機(jī)的混合氣形成過(guò)程N(yùn)oImageNoImage 汽油直接噴射系統(tǒng)混合氣的形成是在進(jìn)氣管或氣缸中進(jìn)行的。噴油器將來(lái)自供油系統(tǒng)具有一定壓力的汽油噴到各缸進(jìn)氣道的進(jìn)氣門(mén)前(多點(diǎn)噴射)或噴到節(jié)氣門(mén)前方的進(jìn)氣管內(nèi)(單 點(diǎn)噴射)或直接噴人氣缸(缸內(nèi)噴射),與來(lái)自空氣供給系統(tǒng)的新鮮空氣在缸外(進(jìn)氣管?chē)娚?或 缸內(nèi)(缸內(nèi)噴射)相混合形成可燃混合氣。 汽油直接噴射式的混合氣形成過(guò)程2.3.2混合氣濃度過(guò)量空氣系數(shù) 我國(guó)使用空 燃 比國(guó)外常用混合氣成分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響混合氣濃度發(fā)動(dòng)機(jī)性能 =1（理論混合氣）實(shí)際上，汽油不能完全燃燒 1汽油完全燃燒=1

14、.051.15油耗最低 1.15混合氣可以完全燃燒，但燃燒速度慢，功率下降 1.3-1.4（火焰?zhèn)鞑ハ孪蓿┗鹧鏌o(wú)法傳播=0.85-0.95燃燒速度快，熱損失小，功率最大；但不完全燃燒，油耗大；冒黑煙；排氣放炮=0.43-0.85過(guò)濃，功率下降 0.4空氣量極少，無(wú)法燃燒功率最大功率混合氣（濃）油耗最低經(jīng)濟(jì)混合氣（?。?.3.3汽油的性質(zhì)物理特性：物理特性： 粘度小、流動(dòng)性好、自潤(rùn)性差粘度小、流動(dòng)性好、自潤(rùn)性差 使用性能指標(biāo)：使用性能指標(biāo)： 蒸發(fā)性：能被蒸發(fā)的性能。飽和蒸汽壓蒸發(fā)性：能被蒸發(fā)的性能。飽和蒸汽壓 熱值：熱值：1kg燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量。燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量。 標(biāo)號(hào)：標(biāo)號(hào)

15、越高，抗爆性越強(qiáng)。標(biāo)號(hào)：標(biāo)號(hào)越高，抗爆性越強(qiáng)?？贡裕涸谌紵?，避免產(chǎn)生爆燃的能力。（辛烷值抗爆性：在燃燒中，避免產(chǎn)生爆燃的能力。（辛烷值越高，抗爆性越強(qiáng)）越高，抗爆性越強(qiáng)）（2010判斷）冬天供給的汽油的飽和蒸汽壓應(yīng)高于夏判斷）冬天供給的汽油的飽和蒸汽壓應(yīng)高于夏天供給的汽油的飽和蒸汽壓？天供給的汽油的飽和蒸汽壓？NoImageNoImage汽油的抗爆性 抗爆性是指汽油在燃燒室內(nèi)燃燒時(shí)抵抗爆燃的能力,其評(píng)定指標(biāo)是辛烷值。 在汽油機(jī)燃 燒過(guò)程中,隨著壓縮比及氣缸內(nèi)氣體溫度提高,可能出現(xiàn)一種不正常的自燃現(xiàn)象,稱(chēng)為爆震燃 燒,簡(jiǎn)稱(chēng)爆燃。汽油辛燒值越高,抗爆性越強(qiáng),就能承受發(fā)動(dòng)機(jī)采用較高壓縮比而不發(fā)生

16、爆燃, 有利于提高汽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。 NoImageNoImage 雖然爆燃時(shí)的最高壓力很高,但它是以沖擊波的形式出現(xiàn),不是以均勻壓力推動(dòng)活塞,而 像用錘頭不斷敲擊活塞似的,不能使燃?xì)鈱?duì)活塞作功更多。汽車(chē)在低速上坡時(shí),允許有很輕微的短時(shí)間的爆燃。因?yàn)檩p微的爆燃可以使燃燒過(guò)程縮短,有利于提高有效功率,但是不允許 嚴(yán)重的爆燃,嚴(yán)重的爆燃會(huì)有下列危害: 1) 機(jī)件過(guò)載 2)機(jī)件燒損 3)性能指標(biāo)下降 NoImageNoImage 不靠火花塞點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱物點(diǎn)燃混合氣的燃燒現(xiàn)象,稱(chēng)為表面點(diǎn)火。 燃燒室內(nèi)熾熱物如:過(guò)熱的火花塞電極、熱的排氣門(mén)、熱的燃燒表面沉積物等,由表面點(diǎn)火產(chǎn)生的新的火焰前鋒也以正

17、常的速度傳播。 早火：在正?；鸹ㄈc(diǎn)火前的表面點(diǎn)火 后火：正?；鸹ㄈc(diǎn)火后的表面點(diǎn)火表面點(diǎn)火NoImageNoImage 表面點(diǎn)火的結(jié)果是使得缸內(nèi)壓力急劇升高,噪聲加強(qiáng),向活塞、缸壁的傳熱增加,活塞缸套間結(jié)焦,“早火”相當(dāng)于將點(diǎn)火提前角提前,“后火”雖有可能加快燃燒速度,但是,表面點(diǎn)火的最 大問(wèn)題是點(diǎn)火的無(wú)規(guī)律性,這將導(dǎo)致燃燒過(guò)程的不穩(wěn)定與工作過(guò)程的粗暴,使動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性 都受到影響。避免表面點(diǎn)火的有效措施是采用低餾程的燃料與不易結(jié)焦的潤(rùn)滑油?；鸹ㄈ奈恢煤蜔嶂道鋮s水道布置 NoImageNoImage表面點(diǎn)火與爆燃的關(guān)系 表面點(diǎn)火不同于爆燃,表面點(diǎn)火是由于熱表面點(diǎn)燃混合氣,而爆燃則是由于燃燒

18、室內(nèi)末端 混合氣的自燃產(chǎn)生的。爆燃與表面點(diǎn)火之間又存在相互影響,表面點(diǎn)火會(huì)促使爆燃的產(chǎn)生。 NoImageNoImage:使用抗爆性強(qiáng)的汽油; 在汽油中加入少量抗爆添加劑, 可以通過(guò)改變結(jié)構(gòu)因素 如減小壓縮比、采用雙火花塞等以及改變運(yùn)行因素如點(diǎn)火提前角、負(fù)荷、轉(zhuǎn)速等措施。預(yù)防措施NoImageNoImage 5.負(fù)荷 負(fù)荷減少時(shí)，殘余廢氣增加，火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆?，燃燒的最高溫度壓力下降，爆燃趨?shì)減弱； 6.燃燒沉積物 沉積物相當(dāng)與一個(gè)熱源，爆燃和表面點(diǎn)火傾向增加 1.提前角2.壓縮比、汽油辛烷值3.火花塞位置4. 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速增加時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?，易產(chǎn)生爆燃的部位在自燃準(zhǔn)備尚未完成時(shí)，火焰前鋒

19、已到達(dá)，爆燃趨勢(shì)減弱； 習(xí)題1.內(nèi)燃機(jī)速燃期的氣缸壓力達(dá)到最高，溫度也達(dá)到最高？ 2.混合氣濃度越濃，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率越大？ 3.汽油機(jī)不正常燃燒有什么現(xiàn)象？原因是什么？ 4.適當(dāng)減小提前角可減少爆震發(fā)生？ 5.（2010判斷）汽油機(jī)轉(zhuǎn)速升高，爆燃傾向減少？ 6.（2010簡(jiǎn)答）為什么汽油機(jī)的點(diǎn)火提前角在一定轉(zhuǎn)速下隨負(fù)荷減小而增大，在一定節(jié)氣門(mén)開(kāi)度下隨轉(zhuǎn)速升高而減小？ 7.（2006單選）對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其理論空燃比約為（ ）：1 1.0；13.8；14.7；15.6 8.（2007判斷）汽油機(jī)出現(xiàn)排氣管放炮現(xiàn)象可能是某缸失火造成的？ 9.（2007單選）對(duì)于汽油機(jī)，下面四項(xiàng)中屬于功率空燃比的

20、為（ ） 1）1.2:1；2）12.7:1；3）14.7:1；4）18:1NoImageNoImage燃燒室形狀對(duì)燃燒和排放的影響 2.3.4汽油機(jī)的燃燒室NoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImage2.4 柴油機(jī)的燃燒過(guò)程 柴油機(jī)工作過(guò)程的特點(diǎn): 1.吸入氣缸的是新鮮空氣,被壓縮的是新鮮空氣; 2. 柴油通過(guò)高壓噴入氣缸,缸內(nèi)形成可燃混合氣; 3. 且混合時(shí)間極短; 4.缸內(nèi)混合氣成分不均勻,且不斷變化; 5.沒(méi)有外源點(diǎn)火,只是靠壓縮自燃; 6.混合與燃燒重疊進(jìn)行; 7.質(zhì)調(diào)節(jié),即負(fù)荷和轉(zhuǎn)速不是通過(guò)進(jìn)氣節(jié)流,而是通過(guò)燃料量來(lái)

21、調(diào)節(jié); NoImageNoImage2.4.1柴油的主要性能指標(biāo) 1）著火性：十六烷值。 著火性好的柴油,噴入氣缸后能及時(shí)著火燃燒,柴油機(jī)工作柔和,冷起動(dòng)性能也隨之改善; 若著火佳能差,燃燒前所需的物理、化學(xué)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng),著火后壓力升高率過(guò)高,導(dǎo)致柴油機(jī)工作粗暴 2）霧化性：粘度 但粘度低,則容易形成混合氣。若粘度過(guò)低,會(huì)加劇噴油泵及噴油器之間的精密偶件表面之間的磨損NoImageNoImage 柴油的凝點(diǎn)用來(lái)表示柴油的低溫流動(dòng)性。它是指柴油冷卻到開(kāi)始失去流動(dòng)性的溫度。 選用柴油 時(shí),一般要求其凝點(diǎn)比最低工作環(huán)境溫度低3-5以上。 3）凝點(diǎn)NoImageNoImage柴油易自燃?jí)嚎s自燃在壓縮行程

22、末期將柴油噴入氣缸,形成可燃混合氣, 著火需要具備兩個(gè)條件: 1.合適的混合氣濃度。 2.合理的混合氣溫度。 (一)柴油機(jī)的著火2.4.2柴油機(jī)的燃燒過(guò)程N(yùn)oImageNoImage 柴油機(jī)的燃燒過(guò)程可分為四個(gè)階段: 著火延遲期 速燃期 緩燃期 補(bǔ)燃期（二）柴油機(jī)的燃燒過(guò)程N(yùn)oImageNoImage著火延遲期 速燃期 緩燃期 補(bǔ)燃期NoImageNoImage（三）影響柴油機(jī)燃燒過(guò)程的主要因素 1.燃油性質(zhì) 十六烷值在4060之間2. 霧化質(zhì)量 NoImageNoImage 噴油率“先急后緩”,則初期放熱率高,壓力升高率增大,工作粗暴,但熱效率升高。 噴油率“先緩后急”,則初期放熱量少,壓力

23、升高率、缸內(nèi)最高燃燒壓力都下降,熱效率也下降。 3. 噴油規(guī)律NoImageNoImage 適當(dāng)組織工質(zhì)的運(yùn)動(dòng),可以提高燃油的蒸發(fā)速度, 促進(jìn)可燃混合氣的形成,空氣運(yùn)動(dòng)可以促使油束分散,增大混合的范圍,加快燃燒速率,改善經(jīng) 濟(jì)性。但是,組織進(jìn)氣渦流要消耗能量,還會(huì)使充氣效率降低。擠氣渦流在工作過(guò)程中衰減較快,它的影響效果相對(duì)小些。另一方面,渦流過(guò)強(qiáng),散熱損失也會(huì)增加, 當(dāng)燃燒室工作溫度較低時(shí),會(huì)導(dǎo)致著火延遲期的增長(zhǎng)。 改善換氣過(guò)程,提高充氣效率,對(duì)于促進(jìn)可燃混合氣的形成、改善燃燒和排放都是有利的。 4. 燃燒室內(nèi)的工質(zhì)運(yùn)動(dòng)和換氣質(zhì)量NoImageNoImage5. 燃燒室的熱力狀態(tài)NoImag

24、eNoImage 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí),雖然由于工作溫度的升高而改善了燃燒,但因高壓油管內(nèi)燃油壓力波 的傳播速度不變,所以,噴油角及噴油持續(xù)期將隨之增大,最終導(dǎo)致放熱率滯后,熱效率降 低,排氣溫度升高,煙度增大。因此,隨著轉(zhuǎn)速的升高,應(yīng)將供油提前角增大。 6. 轉(zhuǎn)速NoImageNoImage 7.負(fù)荷加大提前角NoImageNoImage 柴油機(jī)的混合氣形成與汽油機(jī)相比有兩個(gè)最顯著的特點(diǎn): 混合氣形成在氣缸內(nèi)部; 混合氣形成時(shí)間較短。 2.5柴油機(jī)缸內(nèi)氣體流動(dòng)NoImageNoImage 柴油機(jī)混合氣形成依靠?jī)煞矫孀饔? 燃料噴霧; 組織空氣運(yùn)動(dòng)。 NoImageNoImage 柴油機(jī)混合氣形成

25、的理想過(guò)程應(yīng)該是：燃料噴入燃燒室后在盡可能短的時(shí)間內(nèi)與周?chē)諝饩鶆蜢F化、混合,形成可燃混合氣;著火后繼續(xù)噴入的燃料應(yīng)及時(shí)得到足夠的空氣和混合能量, 以便迅速混合,力求避免燃料直接進(jìn)入高溫缺氧區(qū)域,引起裂化。 NoImageNoImage （一）空間霧化混合方式: 混合氣形成速度快,燃燒過(guò)程比較穩(wěn)定,對(duì)轉(zhuǎn)速范圍的適應(yīng)性 強(qiáng)。 其缺點(diǎn): 燃料在著火以前形成的混合氣較多,使燃燒過(guò)程較為粗暴,并生成較多的NOx。 若油滴蒸發(fā)、霧化速度不及燃燒速度快,將產(chǎn)生不完全燃燒。 NoImageNoImage 燃燒室壁溫、油膜厚度和空氣與油膜的相對(duì)速度是混合氣形成的決定性因素。 （二）油膜蒸發(fā)混合方式 將柴油順著

26、氣流的運(yùn)動(dòng)方式,涂到燃燒室壁面,形成油膜,油膜受熱蒸發(fā),并與空氣混合形 成均勻混合氣的方式,稱(chēng)為油膜蒸發(fā)混合方式。 NoImageNoImage 油膜蒸發(fā)混合方式的優(yōu)點(diǎn): 完全是氣相混合,通過(guò)油膜的蒸發(fā)和吹拂氣流的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還可以實(shí)現(xiàn)分層燃燒,做到既無(wú)碳煙,又可控制燃燒速度,限制燃燒壓力的急劇升高,從而控制噪聲 和傳動(dòng)裝置的機(jī)械負(fù)荷,通過(guò)軸針式噴油嘴的截面的控制可改善噪聲和減少NOx同時(shí)對(duì)噴 油系統(tǒng)要求降低。 其缺點(diǎn): 油膜蒸發(fā)的速度受壁溫、油膜厚度和氣流運(yùn)動(dòng)的影響很大。因此, 對(duì)供油、進(jìn)氣和燃燒室匹配要求較高,燃燒不及空間霧化穩(wěn)定,冷起動(dòng)性能差、怠速及低負(fù)荷時(shí) HC排放較高。 NoImageN

27、oImage 影響混合氣形成的主要因素包括:燃料噴霧、氣流運(yùn)動(dòng)、燃燒室結(jié)構(gòu)等。 1.燃料的噴霧對(duì)混合氣形成的影響 利用噴油器將柴油噴散成細(xì)粒的過(guò)程,稱(chēng)為柴油的噴霧或霧化。 （三）影響混合氣形成的主要因素NoImageNoImageNoImageNoImage 1)油束的射程L 2)霧化質(zhì)量 3)油束的錐角(2)衡量油束霧化質(zhì)量的三個(gè)參數(shù):NoImageNoImage 1）噴油器的結(jié)構(gòu) 減小噴孔直徑,霧化質(zhì)量得到改善,但容易引起噴孔堵塞。 （3） 影響油束的特性因素NoImageNoImage 噴油器的噴油壓力越高,油束的速度越高,所受擾動(dòng)越大,霧化質(zhì)量越好。 3)缸內(nèi)介質(zhì)反壓力 氣缸內(nèi)介質(zhì)反壓力增大時(shí),射程減小,而油束錐角增大,總的來(lái)說(shuō),對(duì)霧化性能影響不大。 4)噴油泵凸輪形狀 噴油泵凸輪形狀曲線越陡,在高壓油管內(nèi)越容易建立高壓,噴油越迅速,霧化性能得到改善。 2)噴油壓力NoImageNoImage噴油速度加快,霧化質(zhì)量提高。 6)燃油粘度 另外,對(duì)霧化質(zhì)