2020年发动机原理汽油机燃烧过程.ppt

汽油机的燃烧过程
汽油机的燃烧过程
正常燃烧
不正常燃烧
表面点火
爆震
后火
早火
发动机原理汽油机燃烧过程
2021/1/12
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§7-1正常燃烧
火花塞放电时两极电压可达10-35kV，击穿电极间隙的混合气，造成电极间电流通过。电火花能量点燃电机附近的混合气首先形成火焰中心 ，而后火焰前锋以一定的正常速度扩散到整个燃烧室，气缸内温度和压力升高。此期间，火焰传播速度及火焰前锋面的形状没有急剧变化，该状况称为正常燃烧。
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研究燃烧过程的方法很多，但简单易行且经常使用的方法是P-Ф示功图，它反映了燃烧过程的综合效应。汽油机典型示功图如下图P-Ф图所示。
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一、燃烧过程的分段
P-Ф图，称为燃烧过程的展开示功图。按缸内压力变化
的特征，将燃
烧过程分为三
个时期：
1）滞燃期
（着火延迟期、
着火落后期）
2）急燃期
（明显燃烧期）
3）补燃期
（后燃期）
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滞燃期（Ⅰ段）
从火花塞跳火（ 1点）到火焰中心出现（ 2点）的时间或曲轴转角称为滞燃期（占整个燃烧时间的15%）。
在最佳点火条件下，。对较浓和较稀的混气，点火能量只需3mJ。
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为了保证发动机在各种工况下都能点火成功，实际点火能量一般为30-50mJ，高能点火系统则可达100mJ。
滞燃期每一循环都可能有变动，有时最大值可达最小值的数倍。
为了提高效率，应尽量缩短滞燃期。
为了保证发动机运转稳定，应尽量保证滞燃期保持稳定。
点火提前角20º～35º，着火延迟角4º～6º。
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影响滞燃期的长短的因素
（a=-）
（压缩比）



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急燃期（II段）
从出现火焰中心（2点）开始到缸内出现最高压力（3点）为止。此时火焰
由火焰中心烧
遍整个燃烧室，
因此也称之为
火焰传播阶段。
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燃油80-90％在此期间燃烧结束，一般在上止点后10～15°CA出现最高压力。
曲轴每转1°时缸内压力升高值ΔΡ/Δφ称为压力升高率（-）。压力升高率不能过高，过高则易工作粗暴。
最高压力点出现的时刻，对发动机的功率和经济性有重大影响。过早，则引起压缩负功增加，压力升高率增加；反之，则膨胀比减小，传热面积增大。可通过调整点火提前角来调整最高压力点出现位置点。
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影响急燃期的因素




燃烧速度即单位时间内燃烧的混合气的数量。
火焰传播方式根据混合气流动状态可以分为层流火焰传播（小于1m/s）和湍流火焰传播（50-80m/s）。
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