汽车发动机原理与汽车理论参赛课件

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1、汽油机混合气的形成与燃烧参赛选手：****第一节　化油器的工作原理一、可燃混合气的成分1kg汽油在理论上完全燃烧约需15kg空气，此时过量空气系数α为１，但在发动机中，因混合气不能达到理想的均匀，要使1kg汽油完全燃烧必须要有17～18kg空气，此时过量空气系数α为1.13-1.2，多余的空气增加了燃料完全燃烧的程度，使发动机的经济性提高，但使混合气的含热量降低并减慢了燃烧速度，也降低了发动机的功率。为使发动机得到最大功率，必须增加混合气中汽油的含量，当过量空气系数α为0.867时，燃烧速度最大，可此时发动机的经济性差。所以，混合气的成分影响发动机的动力性和经济性，应按照

2、发动机的不同工况来确定所用的成分。图７-１　化油器式内燃机燃油供应系统示意图１—主量孔　２—浮子室　３—燃油喷管　４—喉管　５—节气门二、简单化油器特性与理想化油器特性１.简单化油器特性图７-2　简单化油器１—节气门　２—主量孔　３—浮子室　４—进油阀门５—浮子　６—浮子室通气孔　７—喉管　８—主喷口图7-３　简单化油器特性２.理想化油器特性图7-４　理想化油器的特性１—最大功率　２—最低油耗率　３—理想化油器特性三、补偿系统工作原理１.主供油系统的校正图7-5　主供油系的校正原理１—主量孔　２—空气量孔　３—主油井　４—主喷管2.满负荷加浓主供油系校正的结果，使化油器可

3、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α＝0.8～0.9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。图7-7　化油器的两种省油器ａ)机械省油器　ｂ)真空省油器１—进气管　２—喉口　３—节气门　４—节气门操纵杆　５—主量孔６—省油器阀门弹簧　７—省油器阀门　８—省油器量孔　９—浮子室　１０—杆１１—操

4、纵杆　１２—气道　１３—真空室　１４—活塞　１５—活塞杆弹簧３.怠速加浓图7-9　怠速油系１—怠速喷口　２、3—量孔　４—调节螺钉　５—过渡喷口４.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７-１０是常用机械加速装置的工作原理。图7-10　加速装置的工作原理１—摇臂　２—活塞　３—活塞杆　４—弹簧５—出油阀　6—气道　７—加速量孔　８—联结板９—拉杆　１０—联杆　１１—单向进油阀５.起动装置图7-11　起动装置示意图１—阻风门　２

5、—自动阀　３—弹簧　４—节气门一、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(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。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。明显燃烧期的火焰传播在

6、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。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。（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

7、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。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播速度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