汽油机燃烧过程ppt课件

汽油发动机燃烧过程，1 .燃烧过程的重要性燃料完全燃烧的程度直接影响热量产生和排出的废气的组成，燃烧时间还影响热量的利用程度。因此，燃烧过程是影响发动机功率、经济性和排气污染的主要过程，与噪音、振动、启动性能和使用寿命也有很大关系。2 .燃烧过程的要求1)完全燃烧，释放尽可能多的热量，减少废气中的有害物质。2)及时燃烧，集中在发热极限点附近，提高热空转化能力。3.燃烧过程研究方法高速摄影法，动力图法，1，点火插头跳跃火灾2，汽缸内压力线偏离纯压缩线的起点3，汽缸内最高压力点-点火提前角，1，测力计的关键点，-延迟期-点火装置-点火装置汽油机的燃烧过程，【，第二，燃烧过程的不同阶段，第一，点火期限(点火延迟时间)点火插头到火焰中心开始跳跃点火时间。主要是燃烧的准备阶段热积累，气缸内的压力线基本上与纯压缩线一致。反应的混合器温度升高到一定程度，就形成了化带，即火焰的中心。从火花塞到活塞瞬时点火时的曲轴拐角，称为点火提前角，用表示。一般为20-35ca。燃料本身的分子结构和理化性质。火灾温度和热稳定性越低，火灾延迟时间越短。混合物成分。混合过剩空气系数=0.8至0.9火灾延迟时间最短。火花塞点火时缸内的压力和温度高，从而缩短点火延迟时间。电火花强度大，点火延迟时间减少。另外，与残留废气量、缸内搅拌机的运动等有关。1)特点：a .火花放电时阳极电压达到10 15kv，局部温度达到3000K，搅拌机氧化反应速度加快。b .在这个阶段，缸内的压力没有明显增加。2)影响延迟时间长度的因素：2，速燃时间，*火焰中心的动力系统压力达到最高点，称为速燃时间周期。*在均质混合物中，火焰中心出现时，附近的薄层和混合气体最先燃烧，形成了极薄的火焰层。这被称为火焰前锋。*火焰前锋前进的法线移动速度称为火焰传播速度。*火焰传播速度：车辆用一般30-60m/s .*混合物在大约80-90%的时间内完成燃烧，温度、压力迅速上升，最大压力在上止点后12A15A(循环作业最多)，一般为20-30ca圆柱体的最大压力点与最大温度点一致。*快速燃烧时间越短，越接近上限，汽油发动机的经济性、动力性越好。但是，压力上升率值太高，工作可能变得粗糙。正常燃烧，*最大压力过早提高压缩力，增加过度热损失；太大会产生振动，噪音，太小会减少膨胀。*压力上升率：即曲轴每旋转一度时，气缸内气体压力的平均增加量P= p/ p=(P3-p2) =( 3- 2)，* p表示压力变化的急剧程度 p太大，发动机振动和噪音大，工作粗糙；P为175 250 MPa/ca，汽油发动机柔软，性能好。点火提前角：从点火时刻起，活塞到达压缩相位点的时间内，曲轴转动的角度称为点火提前角。混合可燃气体有从点火、燃烧到燃烧的时间过程，最佳点火提前角在各种条件下对活塞的工作减少行程产生最大气体膨胀趋势。这种方法效率最高，振动最小，温度上升最低。*如果点火太早，则必须发生爆炸或阻止活塞的上行链路，从而降低效率，并防止热负荷、机械负荷、噪音和振动加剧。点火太晚，发动机无力，效能低，燃油费高，排气声大。点火太早或太晚都会影响速度的提高。*最佳点火角度受多种因素的影响，要使发动机在理想状态下工作，必须考虑以下因素：1)气缸温度气缸压力。燃烧越快，点火提前角越小。影响气缸温度气缸压力的因素包括发动机压缩比、温度、气缸温度、负荷。大家的汽车在气温变化的季节出现不同的面貌也是因为这个原因。2)汽油辛烷值。因为汽油等级越高，防爆震能力越强，点火提前角允许的越多。3)气体混合比。太浓的稀燃速度都很慢，必须增加点火提前角。这主要是看节流开口，高度。为了应对不可预测的情况，还安装了爆震传感器，在爆炸时自动降低点火提前角。显然，要进行这样复杂的运算，不能依靠现有的模拟点火器。只有微型计算机点火器才能高速准确可靠地实现最佳点火提前角。3，燃烧持续时间，*从最高压力到燃烧结束的燃烧持续时间：表示明显燃烧持续时间后膨胀中的燃烧。*主要参与了现阶段燃料的燃烧。火焰前锋经过后，重新燃烧未能燃烧的燃料(燃烧室边缘和间隙)。部分燃烧附着在气缸壁非燃烧混合物层上。壁温低的时候，火焰熄灭，壁上存在很多不燃碳氢化合物，在后续膨胀中部分不燃碳氢化合物继续燃烧。高温分解燃烧产物(H2，O2，CO)等再氧化。在膨胀过程中，远离上点的热量释放，热量未充分利用，I 希望燃烧时间尽可能短，后发热尽可能少。摘要：1。上述三个阶段中，火焰传播期间速度对i起着决定性作用。在平滑的工作条件下最大限度地提高火炬传播速度的步骤。2.测量发动机工作粗糙程度的指标-明显燃烧期间的平均压力上升率P/，即曲轴每旋转一度时气缸内气体压力的平均上升量： p/ =(P3-p2)/( 3- 2) kpap/=175 245 kpa/0ca，3 .影响火焰传播速度的因素：混合气体浓度、缸内气体的湍流强度、剩余废气系数等。汽油机燃烧过程和柴油机燃烧过程的差异：1。属于预混合燃烧，具有固定容量燃烧形式。燃烧周期约为25 40(柴油机约为5070A)。2.压缩比较小，一般为79，(柴油引擎约为1222)。热效率低，热温度高(膨胀不足)。最高燃烧温度高(接近定容燃烧)。4.不完全燃烧容易(空气系数太小，防止爆燃室内的冷却区域)，CO、HC、NOx排放高。挥发性损失很大(汽油的挥发性好)。2汽油机异常燃烧，(1)现象1。圆柱内部尖锐的金属打击乐器2。油膜破坏，零件磨损增加；燃烧室、冷却系统过热、热温度升高；4.Ne下降，ge上升；污物排放增加，严重排气推迟；6.压力线上出现爆炸波。图5-3爆燃测力计，典型的非正常燃烧：爆燃和表面点火。1，爆燃，(2)原因，*正常燃烧：有火焰前锋，逐层向外直到燃烧完成。*爆燃：火焰前锋到达之前，末端混合的温度、压力超过临界温度，自发燃烧形成了新的火焰中心，火焰传播速度提高(高达800-1000m/s)，缸内局部压力、温度急剧上升，压力无法平衡，冲击波(冲击)，冲击波反复冲击缸壁*重载攀登，快速加速时容易敲门，更换低挡，提高发动机速度，就不会敲门了。(c)风险，1，零件超载冲击负载，零件机械负载增加，导致零件变形损坏。噪音增加。2、机械燃烧汽油发动机燃烧结束温度为2000 2500 ，由于冷却水和气体附着表面的作用，活塞顶、燃烧室壁和气缸壁的温度保持在200 300 。爆燃冲击波会破坏燃烧室涂层和局部高温，燃烧活塞头和阀门等，导致发动机过热。3、使润滑恶化，使发动机过热，使润滑效果恶化，使磨损恶化。4，积碳增加高温热解产生的碳粒子形成积碳，5，Me下降，ge上升。此外，高温分解使燃烧产物分解为CO、H2、O2、NO和自由碳，排气烟严重。在CO，H2，O2等膨胀过程中再燃烧，提高行温度。(d)影响爆燃、燃料元件、使用因素、结构因素等的因素。为了便于分析，在t1-火中心形成后，火攻击手末端混合所需的时间。T2-火焰中心形成的末端混合物自焚的时间。当T1t2爆炸的时候。1，燃料元件汽油发动机的压缩比应符合汽油辛烷值要求。2、利用因素引擎速度提高，进气速度提高，压缩结束气体湍流度提高，火焰传播速度提高，爆燃程度降低；汽缸残留废气过多会提高混合自燃温度，点火延迟时间长会减弱爆燃现象。过剩空气系数为0.850.95时，自燃温度低，点火延迟时间短，爆燃最严重。BTDC很大，很容易爆炸。在气缸内积累碳，热阻增加，壁温升高，实际压缩比增加，爆燃现象加剧。-影响搅拌机的温度和压力，3、通过结构元素燃烧室结构，提高压缩最终气体湍流速度，提高火焰传播速度，防止爆燃；火花塞的位置和数量可以缩短火焰行程，减少爆燃。通过强烈冷却接触末端气体的燃烧室壁，可以减少爆燃现象。使用小直径的圆柱体不容易爆炸。(5)爆燃缓解措施，(5)水温和进气温度降低最终温度降低压缩比降低点火延迟剩余废气增加，2、表面点火，定义：火花点火汽油发动机中不依赖火花塞，而是由燃烧室热表面(如过热火花塞电极、排气阀、积炭)引起的混合物，早或早在火-火花塞跳跃之前或之后火-火花塞跳跃之后，分钟，非爆燃表面点火，爆燃表面点火，1，非爆燃表面点火-火焰以正常速度传播，1)后火焰传播期间热表面在火焰到达之前点燃混合物，其火焰以正常速度推进非气体体火灾发生后引擎继续运转就是这种现象。2)早期燃烧热表面温度高，点火前先点燃搅拌机。点火区域大，火焰传播速度快，因此P和P大，发动机容易过热。初期燃烧的危险，压缩负作用缸内温度缸壁接触面积；发热量有效功率还有高温高压下活塞连接组的机械负荷，热负荷，寿命，初期燃烧时的动力度，爆燃差异沉闷的“敲缸声”。在热表面点火不会产生压力波，爆燃时为了自燃而产生压力波。另外，爆燃，早期燃烧，气缸内热表面生成，气缸内温度，压力增加，非爆燃表面点火大体上是机长时间高负荷工作开始的原因。2，爆燃表面点火(冲击)热表面点火后，火焰以爆燃速度传播。如果燃烧室沉积物使发动机低速运转，燃烧室表面很容易形成热导率很低的沉积物。沉积物被高温火焰包围，急剧氧化，白炽，点燃混合物。压力上升5倍，压力最高可达150%，*影响表面点火的因素和预防措施：气缸内温度、压力降低的因素可以防止表面点火。使用低沸点汽油和口香糖较少的油。在燃料中添加抑制热表面点火的添加剂。适当减少压缩比。选择合格的火花塞、排气门。摘要：