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1、第六章汽油机混合器形成与燃烧第一页，本课件共有51页 第一节第一节 汽油机的燃烧过程汽油机的燃烧过程第二页，本课件共有51页动画演示第三页，本课件共有51页1.火花点火过程火花点火过程 图示出了常规高压线圈点图示出了常规高压线圈点火系统工作时电压与电流火系统工作时电压与电流的变化情况。整个放电过的变化情况。整个放电过程可分为三个阶段：程可分为三个阶段：（1）击穿阶段）击穿阶段(2)电弧阶段电弧阶段(3)辉光放电阶段辉光放电阶段一、正常燃烧过程一、正常燃烧过程第四页，本课件共有51页2 2、燃烧过程、燃烧过程n燃燃烧烧过过程程的的实实际际进进展展分成三个阶段分成三个阶段第第I阶段阶段 着火延迟期
2、着火延迟期n是指电火花跳火到是指电火花跳火到形成火焰中心的阶形成火焰中心的阶段，这段时间约占段，这段时间约占整个燃烧时间的整个燃烧时间的15%左右。一般左右。一般是按气缸压力开始是按气缸压力开始与压缩压力相分离与压缩压力相分离的的2点作为着火阶点作为着火阶段终点段终点第五页，本课件共有51页第第II阶段阶段 急燃期急燃期n是是指指火火焰焰由由火火焰焰中中心心烧烧遍遍整整个个燃燃烧烧室室的的阶阶段段，也也可可称称为为火焰传播阶段火焰传播阶段n压力升高很快，压力升高率压力升高很快，压力升高率dp/d n一一般般用用压压力力升升高高率率代代表表发发动动机机工工作作粗粗暴暴的的程程度度、振振动动和和噪
3、噪声声水水平平。火火焰焰传传播播速速率率高高的的可可燃燃混混合合气气能能促促使使dp/d增增加加，同同样样火火花花塞塞位位置置、燃燃烧烧室室型型式式对对压压力力升升高高率率也也有有影响影响n急急燃燃期期终终点点一一般般为为最最高高压压力力点点3或或最最高高温温度度点点3（有有时时3和和3点重合）点重合）第第III阶段阶段 后燃期后燃期n它相当于急燃期终点它相当于急燃期终点3至燃料基本上完全燃烧点至燃料基本上完全燃烧点4为止为止n在在后后燃燃期期中中主主要要是是湍湍流流火火焰焰前前锋锋后后面面没没有有完完全全燃燃烧烧掉掉的的燃燃料，以及附在气缸壁面上的混合气层继续燃烧。料，以及附在气缸壁面上的混
4、合气层继续燃烧。n此此外外，汽汽油油机机燃燃烧烧产产物物中中CO2和和H2O的的离离解解现现象象比比柴柴油油机机严严重重，在在膨膨胀胀过过程程中中温温度度下下降降后后又又部部分分复复合合而而放放出出热热量量，一般也作后燃看待一般也作后燃看待第六页，本课件共有51页 二、不二、不规则规则燃烧燃烧n1.燃烧循环变动燃烧循环变动n发发动动机机在在某某一一工工况况稳稳定定运运行行时时，各各个个循循环环燃燃烧烧过过程程火火焰焰传传播播情况和示功图压力曲线均不相同，称为燃烧循环变动情况和示功图压力曲线均不相同，称为燃烧循环变动n当当采采用用稀稀薄薄燃燃烧烧和和在在低低负负荷荷、低低转转速速下下运运转转时时
5、，这这种种循循环环变变动会加剧动会加剧n由由于于气气缸缸压压力力的的循循环环变变动动，对对于于每每一一循循环环发发动动机机的的参参数数不不可可能能都都处处在在最最佳佳值值，因因而而会会影影响响发发动动机机性性能能指指标标的的进进一一步步提提高高。如如果果消消除除了了气气缸缸压压力力的的循循环环变变动动，可可以以降降低低最最高高燃燃烧烧压压力力，改善工作粗暴性和燃油经济性，降低发动机排放污染。改善工作粗暴性和燃油经济性，降低发动机排放污染。第七页，本课件共有51页n2.产生燃烧循环变动的原因产生燃烧循环变动的原因n气流速度（平均参数和湍流参数）气流速度（平均参数和湍流参数）的变动，空燃比的变动以
6、及空气、的变动，空燃比的变动以及空气、燃料和废气混合情况的变动，是燃料和废气混合情况的变动，是造成燃烧循环变动的主要原因造成燃烧循环变动的主要原因 n3.降低燃烧循环变动的措施降低燃烧循环变动的措施n1)多多点点点点火火有有利利于于减减少少燃燃烧烧的的循循环环变动变动n2)组组织织进进气气涡涡流流能能增增加加燃燃烧烧速速率率，从而达到减少循环变动的目的从而达到减少循环变动的目的n3)提提高高发发动动机机转转速速，在在气气缸缸内内形形成成更更强强烈烈的的湍湍流流也也能能减减少少循循环变动环变动n4)采采用用化化学学计计量量空空燃燃比比，由由于于火火焰焰温温度度和和传传播播速速度度比比较较高高，因
7、因此此压力变动最小压力变动最小n5)采采用用燃燃油油电电控控喷喷射射技技术术（特特别别是是多多点点燃燃油油喷喷射射）可可改改善善循循环环之之间间的的混混合合气气浓浓度度不不均均匀匀性性，达达到到降低循环变动的目的降低循环变动的目的n6)采采用用快快燃燃、速速燃燃燃燃烧烧技技术术，提提高高火火焰焰的的传传播播速速率率，有有助助于于减减小小燃烧循环变动燃烧循环变动n7)加大点火能量、优化放电方加大点火能量、优化放电方式、采用大的火花塞间隙，有式、采用大的火花塞间隙，有助于减小循环变动助于减小循环变动第八页，本课件共有51页三、不正常燃烧三、不正常燃烧 1、爆燃爆燃 在在某某种种条条件件下下（如如压
8、压缩缩比比过过高高），汽汽油油机机的的燃燃烧烧会会变变得得不不正正常常，在在测测录录的的p-t图图上上，出出现现压压力力曲曲线线出出现现高高频频、大大振振幅幅波波动动，此此时时火火焰焰传传播播速速度度和和火火焰焰前前锋锋形形状状发发生生急急剧的改变，这种现象称为剧的改变，这种现象称为爆燃爆燃。n汽油机爆燃时表现以下外部特征：汽油机爆燃时表现以下外部特征：n1)发出金属振音（俗称敲缸）。发出金属振音（俗称敲缸）。n2)在在轻轻微微爆爆燃燃时时，发发动动机机功功率率略略有有增增加加；强强烈烈爆爆燃燃时时，发发动动机机功功率率下下降降，工工作作变变得得不不稳稳定定，转转速速下降，发动机有较大振动。下
9、降，发动机有较大振动。n3)冷却系统过热（冷却水、润滑油温度均上升）。冷却系统过热（冷却水、润滑油温度均上升）。n4)气缸盖温度上升。气缸盖温度上升。第九页，本课件共有51页n发生爆燃的原因发生爆燃的原因：n爆燃的发生与否取决于对化学反应起决定作爆燃的发生与否取决于对化学反应起决定作用的燃料成分、混合气浓度和终燃混合气经用的燃料成分、混合气浓度和终燃混合气经历的温度历的温度压力压力时间历程等因素时间历程等因素n总之，爆燃倾向不仅受到燃料本身的影响，而总之，爆燃倾向不仅受到燃料本身的影响，而且随发动机结构和运转条件的不同而改变且随发动机结构和运转条件的不同而改变n爆燃燃烧将对发动机工作产生以下不
10、利影响爆燃燃烧将对发动机工作产生以下不利影响(1)输出功率、热效率均降低输出功率、热效率均降低(2)气缸过热气缸过热(3)零件的应力增加零件的应力增加第十页，本课件共有51页第十一页，本课件共有51页2、表面点火表面点火l在在点点燃燃式式发发动动机机中中，凡凡是是不不依依靠靠电电火火花花点点火火，而而是是由由于于炽炽热热表表面面点点燃燃混混合合气气而而引引起起的的不不正正常常燃燃烧烧现现象象，称称为为表表面面点点火火或或炽炽热热点点火火。表表面面点点火火大致可分以下两种大致可分以下两种(1)非爆燃性表面点火非爆燃性表面点火 表面点火按发生的时刻，可分为：表面点火按发生的时刻，可分为：1)后火后
11、火 2)早火早火(2)爆燃性表面点火（激爆）爆燃性表面点火（激爆）第十二页，本课件共有51页第十三页，本课件共有51页三、使用因素对燃烧的影响1、混合气浓度 2、点火提前角3、转速 4、负荷 5、大气状况第十四页，本课件共有51页1.说明汽油机燃烧过程各阶段的主要特点以及对它们的要求。2.爆燃的机理是什么？如何防止发动机出现爆燃？3.何谓汽油机表面点火？防止表面点火的主要措施有哪些？第十五页，本课件共有51页第二节第二节 汽油机电控汽油喷射系统概述汽油机电控汽油喷射系统概述 传感器传感器点火线圈点火线圈电动燃油泵电动燃油泵燃油箱燃油箱电子控制器电子控制器温度控制温度控制传感器传感器空气流量计空
12、气流量计冷起动阀冷起动阀压力调节器压力调节器燃油分配器燃油分配器喷油器喷油器发动机温度发动机温度传感器传感器发动机转速传发动机转速传感器感器火花塞火花塞高压分电器高压分电器第十六页，本课件共有51页一、系统简介一、系统简介n以电子控制单元（以电子控制单元（ECU）为中心，用传感器测定发）为中心，用传感器测定发动机的各种工作参数，如进气量、转速、温度等，传动机的各种工作参数，如进气量、转速、温度等，传送给送给ECUnECU对输入信号作运算、处理、分析判断后，向执行对输入信号作运算、处理、分析判断后，向执行器发出指令控制喷射系统的工作，最终通过喷油器定器发出指令控制喷射系统的工作，最终通过喷油器定
13、时、定量地把汽油喷入进气道或气缸中去，使发动机时、定量地把汽油喷入进气道或气缸中去，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气n通过电控喷射系统还能实现起动加浓、暖机加浓、通过电控喷射系统还能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速停油、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速停油、自动怠速等控制功能，满足发动机各种特殊工况对自动怠速等控制功能，满足发动机各种特殊工况对混合气的要求混合气的要求第十七页，本课件共有51页分类分类n机械式机械式 电控式电控式n连续喷射式连续喷射式 间歇喷射式间歇喷射式n单点汽油喷射单点汽油喷射 多点汽油
14、喷射多点汽油喷射n顺序喷射顺序喷射 分组喷射分组喷射n缸内喷射缸内喷射 缸外喷射缸外喷射第十八页，本课件共有51页三、化油器供油系统与汽油喷射供油系统的比较n汽油喷射具有下列优点汽油喷射具有下列优点n配以高能点火装置，发动机可以实现燃烧稀薄混合气；配以高能点火装置，发动机可以实现燃烧稀薄混合气；n混混合合气气浓浓度度的的精精确确控控制制。压压力力和和温温度度变变化化时时易易于于对对混混合合气气浓浓度度修正；修正；n过过渡渡工工况况控控制制能能够够迅迅速速响响应应，加加减减速速反反应应灵灵敏敏；减减速速断断油油迅迅速速，排放污染小；排放污染小；n发动机起动容易，且暖机性能提高；发动机起动容易，且
15、暖机性能提高；n进进气气部部分分无无喉喉管管，无无需需对对进进气气管管加加热热，充充气气效效率率高高，发发动动机机动动力性好力性好n爆爆震震倾倾向向小小，可可以以采采用用较较高高的的压压缩缩比比，并并且且对对燃燃料料的的辛辛烷烷值值要要求可以低一些求可以低一些n多多点点汽汽油油喷喷射射系系统统从从根根本本上上解解决决了了发发动动机机各各缸缸混混合合气气分分配配不不均均匀的问题匀的问题n整个汽油喷射系统比较容易布置，便于发动机的总体布置整个汽油喷射系统比较容易布置，便于发动机的总体布置n燃油靠压力输送，不会产生气阻燃油靠压力输送，不会产生气阻第十九页，本课件共有51页 第三节第三节 电控汽油喷射
16、 空气供给系统 第二十页，本课件共有51页一、空气流量计第二十一页，本课件共有51页二、进气管压力传感器第二十二页，本课件共有51页三、节气门体第二十三页，本课件共有51页四、冷启动空气阀第二十四页，本课件共有51页五、怠速控制阀第二十五页，本课件共有51页第四节 燃油供给系统一、燃油泵第二十六页，本课件共有51页二、燃油压力调节器 第二十七页，本课件共有51页三、燃油压力脉动阻尼器 第二十八页，本课件共有51页四、喷油器第二十九页，本课件共有51页五、冷启动喷油器第三十页，本课件共有51页六、燃油滤清器第三十一页，本课件共有51页第五节 电子控制系统一、传感器1、温度传感器2、曲轴位置传感器
17、3、节气门位置传感器4、车速传感器5、氧传感器6、空燃比传感器7、爆燃传感器第三十二页，本课件共有51页二、ECU三、执行元件三、执行元件第六节第六节 燃油喷射的控制燃油喷射的控制一、喷油时刻的控制一、喷油时刻的控制二、喷油量的控制二、喷油量的控制第三十三页，本课件共有51页1、启动工况的喷油控制2、启动后的喷油控制 3、理论空燃比的反馈控制第三十四页，本课件共有51页 燃烧室设计的一般要求燃烧室设计的一般要求n燃燃烧烧室室设设计计直直接接影影响响到到发发动动机机的的充充气气系系数数，火火焰焰传传播播速速率率及及放放热热率率，传传热热损损失失及及爆爆燃燃，从从而而影影响响发动机的性能，对燃烧室
18、设计有以下要求：发动机的性能，对燃烧室设计有以下要求：(1)经济性高经济性高 (2)燃烧放热率曲线等容度高燃烧放热率曲线等容度高(3)对大气的污染小对大气的污染小 (4)动力性高动力性高(5)不出现不正常燃烧不出现不正常燃烧 (6)燃烧循环变动小燃烧循环变动小(7)工作柔和，燃烧噪声小工作柔和，燃烧噪声小 (8)满足速燃要求满足速燃要求 第七节第七节 汽油机的燃烧室汽油机的燃烧室 第三十五页，本课件共有51页n(二二)燃烧室设计要点燃烧室设计要点n1.压缩比压缩比n为为既既提提高高压压缩缩比比又又不不促促使使爆爆燃燃的的发发生生，燃烧室设计应从以下方面考虑燃烧室设计应从以下方面考虑n1)缩缩短
19、短火火焰焰传传播播距距离离，除除设设计计紧紧凑凑的的燃烧室外，也与火花塞位置有关。燃烧室外，也与火花塞位置有关。n2)利利用用适适当当强强度度的的湍湍流流，加加快快火火焰传播速度焰传播速度n3)在在离离火火花花塞塞较较远远的的区区域域设设计计适适当当的的冷冷却却面面积积，降降低低边边缘缘区区域域可可燃混合气温度燃混合气温度n4)燃烧室内没有易受高温影响燃烧室内没有易受高温影响而产生的热点和表面沉积物而产生的热点和表面沉积物n过高的压缩比将使压力升高率增加，过高的压缩比将使压力升高率增加，发动机的噪声与振动较大。这是不发动机的噪声与振动较大。这是不允许的，此外提高压缩比对大气污允许的，此外提高压
20、缩比对大气污染也是不利的，因为：染也是不利的，因为：n1)压压缩缩比比增增加加，燃燃烧烧室室的的狭狭缝缝、润润滑滑油油膜膜和和沉沉积积物物处处生生成成的的未未燃燃HC增加增加n2)压压缩缩比比高高，膨膨胀胀比比也也大大，膨膨胀胀后后期期燃燃气气温温度度下下降降，HC氧氧化化速速率率下下降降，使使更更多多的的燃燃料以未燃料以未燃HC的形式排出的形式排出n3)压压缩缩比比高高，排排气气温温度度低低，使使壁壁面面温温度度降降低低，粘粘附附在在壁壁面面上上的的液液态态燃燃料料难难以以汽汽化化，增增加加了了HC排排放放，但但过过高高的的壁壁面面温温度度会会加加热热终终燃燃混混合合气气，诱诱发发爆爆燃燃，
21、也也是是不不利利的的n4)压缩比高，使最高燃烧温压缩比高，使最高燃烧温度增加，度增加，NOx增加增加第三十六页，本课件共有51页2.燃烧室面容比燃烧室面容比F/VF/V在某种意义上可以在某种意义上可以表示燃烧室的紧凑性，表示燃烧室的紧凑性，它与燃烧室型式以及它与燃烧室型式以及汽油机的主要结构参汽油机的主要结构参数有关，一般来说，数有关，一般来说，F/V大火焰传播距离大火焰传播距离长，容易爆燃，长，容易爆燃，HC排排放高，相对散热面积放高，相对散热面积大，热损失大大，热损失大第三十七页，本课件共有51页3.火花塞位置及其性能火花塞位置及其性能n火花塞的位置直接影火花塞的位置直接影响火焰传播距离的
22、长响火焰传播距离的长短，从而影响抗爆性，短，从而影响抗爆性，也影响火焰面积扩展也影响火焰面积扩展速率和燃烧速率。燃速率和燃烧速率。燃烧室中不同火花塞位烧室中不同火花塞位置对燃料辛烷值要求置对燃料辛烷值要求也不同也不同第三十八页，本课件共有51页n布置火花塞时需考虑以下因素布置火花塞时需考虑以下因素n1)火火花花塞塞应应靠靠近近排排气气门门处处，使使受受炽炽热热表表面面加加热热的的混混合合气气能能及及早早燃燃烧，从而不致发展为爆燃。烧，从而不致发展为爆燃。n2)火火花花塞塞间间隙隙处处的的残残余余废废气气应应能能充充分分清清扫扫，使使混混合合气气容容易易着着火火，但不希望有过强的气流但不希望有过
23、强的气流n火花塞的点火性能对发动机性火花塞的点火性能对发动机性能与排污有重大影响。能与排污有重大影响。n当火花塞间隙增加时，火核形当火花塞间隙增加时，火核形成的位置将离开壁面，可以避成的位置将离开壁面，可以避开停滞在壁面附近残余废气的开停滞在壁面附近残余废气的影响影响n处于间隙内的混合气的绝对数量增处于间隙内的混合气的绝对数量增加，着火的概率也增加加，着火的概率也增加n火核形成过程中，电极从火核火核形成过程中，电极从火核中吸收热量过大，则火核可能中吸收热量过大，则火核可能不能形成，被称为电极的不能形成，被称为电极的“消消焰焰”作用作用n当间隙增大时，消焰作用将减弱。因当间隙增大时，消焰作用将减
24、弱。因此，火花能点燃更稀的混合气，火花塞此，火花能点燃更稀的混合气，火花塞通常采用的间隙是通常采用的间隙是0.50.8mm，超过，超过1.1mm称为宽间隙火花塞。若采用更称为宽间隙火花塞。若采用更宽间隙的火花塞，如宽间隙的火花塞，如1.52mm，则火，则火花塞要求的击穿电压高，一般点火系统花塞要求的击穿电压高，一般点火系统由于不可能供给足够高的电压而引起失由于不可能供给足够高的电压而引起失火。火。n对各种间隙火花塞的研究表明，火对各种间隙火花塞的研究表明，火花能量增加时能点燃稀混合气，同时花能量增加时能点燃稀混合气，同时也发现，火花能量强，则要求火花间也发现，火花能量强，则要求火花间隙越宽，性
25、能越好。为了充分发挥宽隙越宽，性能越好。为了充分发挥宽间隙的优点，需发展高能点火系统。间隙的优点，需发展高能点火系统。高能点火系统具有较大的一次电流，高能点火系统具有较大的一次电流，即较高的点火能量，二次电压也上升即较高的点火能量，二次电压也上升迅速，并能有比一般点火系统更高的迅速，并能有比一般点火系统更高的电压，以适应宽间隙火花塞对击穿电电压，以适应宽间隙火花塞对击穿电压的要求压的要求第三十九页，本课件共有51页第四十页，本课件共有51页4.燃烧室内的气流运动燃烧室内的气流运动n燃烧室内形成适当强度的气流运动可以燃烧室内形成适当强度的气流运动可以n1)增加火焰传播速度增加火焰传播速度n2)扩
26、扩大大混混合合气气的的着着火火界界限限，可可以以燃燃烧烧更更稀稀的的混混合合气气n3)降低循环变动率降低循环变动率n4)降低降低HC排放排放n但过强的气流将使热损失增加，还可能吹熄火核但过强的气流将使热损失增加，还可能吹熄火核而失火，使而失火，使HC排放增加，也是不利的排放增加，也是不利的第四十一页，本课件共有51页一、传统发动机常见的几种燃烧室第四十二页，本课件共有51页 1.楔形燃烧室楔形燃烧室n火焰距离较长。火焰距离较长。n一般设置挤气面积，气一般设置挤气面积，气门稍倾斜（门稍倾斜（630）使气道转弯较少，减少使气道转弯较少，减少进气阻力，提高充气系进气阻力，提高充气系数数n压缩比也可以
27、有较高值，压缩比也可以有较高值，达达910n这种燃烧室有较高的动这种燃烧室有较高的动力性和经济性力性和经济性n但由于混合气过分集中但由于混合气过分集中在火花塞处，使初期燃在火花塞处，使初期燃烧速率和压力升高比大，烧速率和压力升高比大，工作显得粗暴一些工作显得粗暴一些第四十三页，本课件共有51页 2.浴盆形燃烧室浴盆形燃烧室n这种燃烧室高度是这种燃烧室高度是相同的，宽度允许相同的，宽度允许略超出气缸范围来略超出气缸范围来加大气门直径加大气门直径n从气流运动考虑，从气流运动考虑，希望在气门头部外希望在气门头部外径与燃烧室壁面之径与燃烧室壁面之间保持间保持56.5mm的的壁距，这样使气门壁距，这样使
28、气门尺寸所受的限制比尺寸所受的限制比楔形大楔形大n浴盆形燃烧室有挤浴盆形燃烧室有挤气面积，但由于燃气面积，但由于燃烧室的形状，使挤烧室的形状，使挤气的效果比较差气的效果比较差n火焰传播距离也较长，火焰传播距离也较长，燃烧速率比较低，燃燃烧速率比较低，燃烧时间长，压力升高烧时间长，压力升高比低比低第四十四页，本课件共有51页 3.碗形燃烧室碗形燃烧室n碗形燃烧室是布置在活碗形燃烧室是布置在活塞中的一个回转体，采塞中的一个回转体，采用平底气缸盖用平底气缸盖n燃烧室全部机加工而成，燃烧室全部机加工而成，有精确的形状和容积，有精确的形状和容积，燃烧室表面光滑，紧凑燃烧室表面光滑，紧凑n挤流效果好，压缩
29、比可挤流效果好，压缩比可高达高达11n由于由于F/V较大，散热增较大，散热增加加n碗形燃烧室要有恰当的碗形燃烧室要有恰当的S/D与压缩比之间的比与压缩比之间的比例例第四十五页，本课件共有51页 4.半球形燃烧室半球形燃烧室n半球形燃烧室在气缸盖上，一般配半球形燃烧室在气缸盖上，一般配凸出的活塞顶，燃烧室紧凑，且火凸出的活塞顶，燃烧室紧凑，且火花塞能布置在中间，是五种燃烧室花塞能布置在中间，是五种燃烧室中火焰传播距离最短的一种中火焰传播距离最短的一种n进、排气门倾斜布置，两气门之间进、排气门倾斜布置，两气门之间角度为角度为5075。气流进入气缸。气流进入气缸转弯最小，充气系数大，在非常高转弯最小
30、，充气系数大，在非常高的转速下仍能保持满意的充气系数，的转速下仍能保持满意的充气系数，最高转速在最高转速在6000r/min以上的车以上的车用汽油机几乎都采用半球形燃烧室用汽油机几乎都采用半球形燃烧室n这种燃烧室这种燃烧室F/V值小，值小，HC排放排放低。低。n由于火花塞周围有较大的容积，由于火花塞周围有较大的容积，使燃烧速率和压力升高比大，使燃烧速率和压力升高比大，工作较粗暴工作较粗暴n半球形燃烧室多采用双顶置凸轮半球形燃烧室多采用双顶置凸轮轴轴第四十六页，本课件共有51页 5.其他类型燃烧室其他类型燃烧室 汽汽油油机机目目前前一一个个注注目目的的研研究究方方向向是是采采用用稀稀燃燃、速速燃
31、燃、层层燃燃技技术术。采采用用稀稀薄薄混混合合气气可可以以降降低低油油耗耗、降降低低排排放放和和提提高高压压缩缩比比。采采用用稀稀燃燃会会降降低低火火焰焰传传播播速速度度，因因此此往往往往需需要要采采取取措措施施组组织织混混合合气气的的快快速速燃燃烧烧。层层燃燃也也是是在在汽汽油油机机中中燃燃烧烧稀稀混混合合气气的的一一种种技技术术措措施施。在在稀稀燃燃、速速燃燃技技术术在在汽汽油油机机中中的广泛应用中有代表性的燃烧室有：的广泛应用中有代表性的燃烧室有：(1)12T汽油机产生湍流的辅助燃烧室（汽油机产生湍流的辅助燃烧室（TGP）(2)双火花塞燃烧室双火花塞燃烧室第四十七页，本课件共有51页二、
32、充量分层和缸内直喷燃烧系统二、充量分层和缸内直喷燃烧系统 缸内直喷燃烧系统分为：缸内直喷燃烧系统分为：缸内直喷均质混合气和缸内直喷分层燃烧系统缸内直喷均质混合气和缸内直喷分层燃烧系统(一一)分层燃烧分层燃烧n分层燃烧的概念为合理组织燃烧室内的混合气分层燃烧的概念为合理组织燃烧室内的混合气分布，即在火花间隙周围局部形成具有良好着分布，即在火花间隙周围局部形成具有良好着火条件的较浓混合气；而在燃烧室的大部分区火条件的较浓混合气；而在燃烧室的大部分区域是较稀的混合气。在两者之间，为了有利于域是较稀的混合气。在两者之间，为了有利于火焰传播，混合气浓度从火花塞由浓到稀逐步火焰传播，混合气浓度从火花塞由浓
33、到稀逐步过渡，即形成所谓的分层燃烧系统。过渡，即形成所谓的分层燃烧系统。第四十八页，本课件共有51页(二二)典型缸内直喷燃烧系统典型缸内直喷燃烧系统 1.轴向分层燃烧系统轴向分层燃烧系统n由由进进气气形形成成较较强强的的进进气气涡涡流流，燃燃油油是是在在进进气气行行程程的的后后期期通通过过喷喷油油器器直直接接喷喷入入气气缸缸，从从而而在在气气缸缸上上部部形形成成易易于于点点燃的浓混合气，由上至下形成由浓到稀的分层混合气。燃的浓混合气，由上至下形成由浓到稀的分层混合气。2.福福 特特 缸缸 内内 直直 喷喷 燃燃 烧烧 系系 统统（PROCO）n福特缸内直喷燃烧系统燃用的是福特缸内直喷燃烧系统燃
34、用的是化学计量比均质混合气，并采用化学计量比均质混合气，并采用三效催化转换器，采用斜屋顶式三效催化转换器，采用斜屋顶式活塞顶部及双顶置凸轮轴，发动活塞顶部及双顶置凸轮轴，发动机压缩比达机压缩比达11.5，最大转速，最大转速6000r/min，利用涡流和滚流，利用涡流和滚流进行燃油进行燃油-空气的混合，因燃油空气的混合，因燃油在缸内蒸发吸收一部分空气热量，在缸内蒸发吸收一部分空气热量，使温度下降，充气系数提高使温度下降，充气系数提高 第四十九页，本课件共有51页n采用纵向直进气口形成缸内强烈的滚流，其滚流旋转方向为顺时针，采用纵向直进气口形成缸内强烈的滚流，其滚流旋转方向为顺时针，与通常的横向进
35、气口产生的缸内滚流方向正好相反，故称之为反向滚与通常的横向进气口产生的缸内滚流方向正好相反，故称之为反向滚流。流。n燃烧室为半球屋顶形，借助燃烧室为半球屋顶形，借助 于滚流运动形成火花塞周围于滚流运动形成火花塞周围 的浓混合气，火花塞至燃烧的浓混合气，火花塞至燃烧 室空间形成由浓至稀的混合室空间形成由浓至稀的混合 气分层现象气分层现象n采用电磁式低压旋流喷油器，采用电磁式低压旋流喷油器，喷射压力喷射压力5MPa以实现合理的以实现合理的 燃油雾化、贯穿以及油束扩散燃油雾化、贯穿以及油束扩散n此燃烧系统在部分负荷时燃用此燃烧系统在部分负荷时燃用 分层混合气，全负荷时燃用均分层混合气，全负荷时燃用均 质混合气质混合气 3.三菱缸内直喷分层充量燃烧系统三菱缸内直喷分层充量燃烧系统第五十页，本课件共有51页1.提高汽油机压缩比对提高性能有何意义？如何保证在汽油机上使用较高的压缩比？2.汽油机燃烧室设计的要求是什么？3、分析使用因素对燃烧过程的影响？第五十一页，本课件共有51页