发动机原理与汽车理论第三章汽油机的燃料与燃烧.ppt

1、1/42，发动机原理和汽车理论，2/42，课程内容概要， 第1章发动机原理基础知识第2章发动机的换气过程第3章汽油引擎的燃料和燃烧第4章狄塞尔发动机的燃料和燃烧第5章煤气机的燃料和燃烧第6章发动机的特性第7章汽车的制动性第9章汽车的使用经济性第10章汽车的舒适性第12章汽车的通过性第13章汽车性能的合理使用，3/42、第三章汽油引擎的燃料和燃烧、第一节汽油的使用性能第二节汽油引擎的排放瓦斯气体污染第四节改善汽油引擎燃烧过程的措施、4/42、第一节汽油的使用性能、第一、汽油的挥发性二、汽油的燃点和热值三、汽油的耐爆炸汽油的挥发性通过蒸馏实验测定。 10%馏出温度：影响发动机冷启动性能。 此温度低

2、，汽油蒸发性好，发动机冷启动性能好，但此温度过低，蒸发过快，汽油形成瓦斯气体屏障，供油不畅，影响发动机的正常工作。 50%馏出温度：影响预热时间和加速性能。 该温度越低，表示汽油的平均蒸发性越好，暖机时间越短，表示加速性能越好。 90%馏出温度：影响燃烧的完全度、积炭和润滑油的污染度。 该温度越高，重馏分越多(难以蒸发)，不完全燃烧的程度增加，从排气管冒出黑烟，未完全燃烧的燃料使堆积碳增加，冲洗缸壁的油膜，污染润滑油。6/42、二、汽油引火点和热值、自燃温度高，适合采用外源点火。 热值：每单位量的汽油燃烧放出的热量，通常，1kg汽油完全燃烧放出的热量是44400kJ。 7/42、3、汽油抗爆性

3、、抗爆性：汽油对发动机发生爆震声的抵抗力。 用辛烷值表示。 辛烷值测定：对比试验。 将抗爆性高的辛烷(辛烷值100 )和抗爆性低的正庚烷(辛烷值0 )以不同的容积比混合，作为标准燃料(异丁烷的含量为其辛烷值)。 在被测定汽油和标准燃料的耐爆性相同的情况下，标准燃料的辛烷值是被测定汽油的辛烷值。 电机法值和研究法值。 同样的汽油研究法的值比马达法的值高67单位。 国产汽油编号：采用研究法的值。 例如，RQ90、RQ93、RQ97。 8/42，第二节汽油引擎混合气的形成，一，混合气的概念二，汽油引擎的混合气的要求三，汽油引擎的混合气的形成，9/42，一，混合气的概念，发动机工作时，在燃料进入汽缸燃

4、烧前，经过雾化和蒸发，必须和空气混合的混合气的浓度，通常是过剩的空气系数10/42、二、汽油引擎对混合气体的要求、(1)怠速箱(2)小负荷箱(3)中负荷箱(4)大负荷箱和全负荷箱(5)发动机冷启动箱(6)暖机箱(7)(2)多点喷射汽油引擎的混合气体的形成过程(3)缸内喷射汽油引擎的混合气体的形成过程、12/42 2汽油引擎的混合气体形成过程的控制(1)顺次喷射方式喷射时间节点控制(图3-2及图3-3 ) (2)报文分组喷射方式喷射时间节点控制(图3-4及图3-5) (3) 云同步喷射方式喷射时间节点控制(图3-6及图3 )三、汽油引擎的混合气体的形成、15/42 3汽油引擎的混合气体浓度的控制

5、(1)起动时的同步喷射量控制(图3-9、图3-10、图3-11 ) (2)起动后的同步喷射量控制(图3-12 )起动后浓校正暖机运转状态浓校正(图3-3 ) 进气温度校正(图3-14 )大负荷运转状态喷射量校正过渡运转状态喷射量校正怠速运转状态稳定性校正(图3 )。 19/42、19/42、19/42、一、汽油引擎的正常燃烧过程二、汽油引擎的异常燃烧、第三节汽油引擎的燃料过程、19/42、一、汽油引擎的正常燃烧过程、汽油引擎的燃烧过程：从压缩上止点前使火星塞飞出的燃烧过程接近定容加热。 正常燃烧状况：火焰中心以一定的速度连续地向整个燃烧室传播，在燃烧过程中，火焰传播速率及火焰地面锋的形状没有急

6、剧变化。20/42、二、汽油引擎的正常燃烧过程、(1)滞燃期期： (2)明显燃烧期：通过调整点火提前角来控制最高压力点的到达时刻、(3)补燃期：21/42、正常燃烧时火焰斯特勒伊卡斯1 .爆炸燃烧：在某些条件下(例如压缩比过高或点火过快) 汽油引擎燃烧变得不正常(此时火焰传播速率和火焰前锋形状急剧变化)，上死点附近的压力急剧变动。 2 .爆震声时的外部特征：1)产生金属振动音(爆震声汽缸)2)蒸发制冷系统过热(冷却水润滑油温度一起上升)，汽缸头温度上升3 )在轻微的爆震现象时，如果做功率稍微增加的强爆震现象，功率下降，转速下降，发动机有大的振动、24/42、汽油引擎正常燃烧与爆燃比较、25/4

7、2、表面点火、表面点火：在汽油引擎，不依赖火花点火，根据过热的火星塞绝缘体和电极、排气阀，更多根据燃烧室表面的热堆积物等高温表面点燃混合气引起的异常燃烧现象表面点火的发生时间：早火和后火。 通过降低缸内温度，减少缸内堆积物，能够防止表面着火的发生。 例如，适当降低高品质的燃料、润滑油、压缩比。26/42、表面点火演示、27/42、1、选择适当的压缩比2，合理地设置、校正燃烧室3，正确地选择燃料4，维持发动机正常工作温度5，精确地控制混合气体的形成，精确地控制点火提前角，在at0.850.95的情况下，混合气体稍浓，燃烧在过剩空气系数at=1.051.15的情况下，虽然混合气稍薄，但火焰传播速率

8、仍然高，在采用at0.850.95的过剩混合气的情况下，火焰传播速率显着降低，将精密控制采用过剩空气系数at的点火提前角，将1点火提前角对发动机性能的影响点火提前角的大小设定为在汽油引擎的爆震声倾向、演示上图3-21显示的是汽油引擎不同点火提前角时的演示图。 30/42、精确控制点火提前角、控制2点火提前角的电子控制式点火系统的基本构成如图3-22所示，主要由电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器(有分电器电子控制式点火系统)、火星塞等构成。31/42、(1)怠速情况基本点火提前角的决定、32/42、(2)非怠速情况基本点火提前角的决定、33/42、(3)发动机起动后的点火提前角的修正

9、方法系数法。 如日本日产车ECCS系统那样，实际点火提前角等于基本点火提前角和点火提前角校正因数的积，即实际点火提前角=基本点火提前角点火提前角校正因数校正点火提前角方法。 如日本丰田汽车系统TCCS系统那样，实际点火提前角是初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角之和，即实际点火提前角=初始点火提前角、基本点火提前角修正点火提前角，34/42，(4)起动后点火提前角的修正项目蒸发制冷水温修正怠速稳定修正空燃比种子文件反馈修正，35/等于3爆燃的控制(图3-29和图3-30 )，36/42，一、汽油引擎排瓦斯气体污染物二、汽油引擎排瓦斯气体污染物控制措施，第五节汽油引擎排瓦斯气体污染物、37/42，一、汽油引擎排瓦斯气体污染物、一氧化碳(cco )二、汽油机排放污染控制措施， 1排气瓦斯气体再循环(EGR )装置(图3-31) 2二次风供给装置(图3-32 ) 3催化剂转换装置(图3-33 )、39/42、40/40如何评价？ 2 .什么是混合气？ 汽油引擎对混合气有什么要求3 .汽车如何控制混合气的形成