汽车发动机原理与汽车理论基本课件第七章.pptx
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1、图-化油器式内燃机燃油供应系统示意图主量孔浮子室燃油喷管喉管节气门第1页/共65页二、简单化油器特性与理想化油器特性.简单化油器特性图-2简单化油器节气门主量孔浮子室进油阀门浮子浮子室通气孔喉管主喷口第2页/共65页图7-简单化油器特性第3页/共65页.理想化油器特性图7-理想化油器的特性最大功率最低油耗率理想化油器特性第4页/共65页三、补偿系统工作原理.主供油系统的校正图7-5主供油系的校正原理主量孔空气量孔主油井主喷管第5页/共65页2.满负荷加浓 主供油系校正的结果,使化油器可以在部分负荷情况符合要求,但当发动机在全负荷运行时,需要另外设置功率加浓系统,提供浓的功率混合气,以获取最大功
2、率。满负荷加浓装置的作用是在汽油机处于大负荷或全负荷工作时,使化油器额外供给一部分汽油,获得0.80.9浓度的混合气,保证汽油机发出最大功率。这种将主供油系统与加浓系统分开,必要时予以加浓的做法,相对说来,起到了确保部分负荷时省油的作用,故加浓系统又称为省油系。第6页/共65页图7-7化油器的两种省油器)机械省油器)真空省油器进气管喉口节气门节气门操纵杆主量孔省油器阀门弹簧省油器阀门省油器量孔浮子室杆操纵杆气道真空室活塞活塞杆弹簧第7页/共65页.怠速加浓图7-9怠速油系怠速喷口、3量孔调节螺钉过渡喷口第8页/共65页.加速装置 加速装置的作用是在节气门急剧开大时,利用加速泵额外地供给一部分汽
3、油,短期内将混合气加浓,以适应汽油机加速的需要。当节气门缓开时,加速泵下的燃油经进油阀返回浮子室,不起加浓作用。图-是常用机械加速装置的工作原理。第9页/共65页图7-10加速装置的工作原理摇臂活塞活塞杆弹簧出油阀6气道加速量孔联结板拉杆联杆单向进油阀第10页/共65页.起动装置图7-11起动装置示意图阻风门自动阀弹簧节气门第11页/共65页一、正常燃烧过程:汽油机正常燃烧过程是由定时的火花点火开始,且火焰前锋以一定的正常速度传遍整个燃烧室的过程。第二节汽油机的燃烧过程第12页/共65页(一)正常燃烧过程进行情况将燃烧过程分为三个阶段:着火落后期、明显燃烧期和补燃期。1、着火落后期 从火花塞点
4、火到火焰核心形成的阶段。为了提高效率,希望尽量缩短着火落后期。为了发动机运转稳定,希望着火落后期保持稳定。第13页/共65页2、明显燃烧期 指火焰由火焰中心烧遍整个燃烧室的阶段,因此也可称为火焰传播阶段。在示功图上指气缸压力线脱离压缩线开始急剧上升(图中2点)到压力达到最高点(图中3点)止。燃烧的主要时期。第14页/共65页明显燃烧期的火焰传播 在均值混合气中,当火焰中心形成之后,火焰向四周传播,形成一个近似球面的火焰层,即火焰前锋,从火焰中心开始层层向四周未燃混合气传播,直到连续不断的火焰前锋扫过整个燃烧室。第15页/共65页 补燃期中,混合气燃烧速度开始降低,加上活塞向下止点加速移动,使气
5、缸中压力从点3开始下降,在后燃期中主要是湍流火焰前锋后面没有完全燃烧掉的燃料,以及附在气缸壁面上的混合气层继续燃烧。为了保证高的循环热效率和循环功,应使补燃期尽可能短。3、补燃期 从最高压力点开始到燃料基本燃烧为止称为补燃期。第16页/共65页(二)燃烧速度(率)火焰传播方式可分为层流火焰传播和湍流火焰传播。1.层流火焰燃烧速率层流火焰图6-2 层流火焰与火层流火焰前锋面形状的关系 层流火焰传播速度远远不能满足实际发动机燃烧的要求。实际发动机中的火焰传播是以湍流火焰方式进行的。第17页/共65页层流火焰燃烧速率燃烧速度(率)是指单位时间燃烧的混合气量,可以表达为未燃混合气密度火焰前锋面积火焰传
6、播速度第18页/共65页 2.湍流火焰燃烧速率 湍流是指由流体质点组成的微元气体所进行的无规则的脉动运动。这些由气体质点所组成的小气团大小不一,流动的速度、方向也不相同,但宏观流动方向则是一致的。这种湍流运动使火焰前锋表面出现皱折,强湍流运动使火焰前锋面严重扭曲,甚至分隔成许多燃烧中心,导致火焰前锋燃烧区的厚度增加。湍流运动使火焰前锋表面积明显增大,火焰传播速度加快。湍流强烈湍流较弱湍流火焰第19页/共65页湍流火焰燃烧速率未燃混合气密度火焰前锋面积火焰传播速度 提高混合气的湍流程度是改善汽油机燃烧的有效手段。第20页/共65页二、汽油机的不规则燃烧 汽油机的不规则燃烧是指在稳定正常运转情况下
7、,循环变动和各缸工作不均匀。第21页/共65页(一)循环变动指发动机以某一工况稳定运行时,这一循环和下一循环燃烧过程的进行情况不断变化,具体表现在压力曲线、火焰传播情况及发动机功率输出均不相同。第22页/共65页 这种循环间的燃烧变动使汽油机空燃比和点火提前角调整对每一循环都不可能处于最佳状态,因而油耗上升,功率下降,不正常燃烧倾向增加,使汽油机性能下降。产生这种现象的主要原因是:1)混合气成分波动;2)气体运动状态波动。第23页/共65页下列因素或措施影响或改善循环波动::(1)过量空气系数=0.8-0.9时循环波动最小,过浓或过稀都会使循环波动加剧。(2)适当提高气流运动速度和湍流程度可改
8、善混合气的均匀性,进而改善循环波动。(3)残余废气系数过大,则循环波动加剧。(4)发动机在低负荷、低转速时,循环波动加剧。(5)多点点火有利于减少循环波动。(6)提高点火能量、优化放电方式、采用大的火花塞间隙,有助于减小循环波动。第24页/共65页(二)各缸之间的燃烧差异各缸间燃烧差异称为各缸工作不均匀。各缸之间的燃烧差异主要是由于燃料分配不均使空燃比不一致造成的。影响混合气分配不均匀的因素很多,总的来说,与进气系统所有零件的设计和安装位置都有关系,任何不对称和流动阻力不同的情况都会破坏均匀分配,其中影响最大的是进气管的设计。第25页/共65页三、不正常燃烧汽油机的不正常燃烧是指设计或控制不当
9、,汽油机偏离正常点火时间及地点,由此引起的燃烧速率急剧上升,压力急剧增大等异常现象。汽油机的不正常燃烧主要是爆燃和表面点火。第26页/共65页1、爆燃的外部特征 爆燃时,缸内压力曲线出现高频大幅度波动(锯齿波),同时发动机会产生一种高频金属敲击声,因此也称爆燃为敲缸。轻微敲缸时,发动机功率上升,严重敲缸时,发动机功率下降,转速下降,工作不稳定,机身有较大振动,同时冷却水过热,润滑油温度明显上升。(一)爆燃(爆震燃烧)a)正常燃烧 b)爆燃第27页/共65页2 2、爆燃产生的原因 末端混合气自燃 正常燃烧:有明显的火焰前锋,且逐层向外传播,直至燃烧完毕。爆燃:火焰前锋未到,未燃混合气的温度达到其
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