第七章(汽油机的燃烧过程)

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。

汽油机燃烧过程是指汽油在发动机中燃烧时所经过的各个阶段。

燃烧过程的各个阶段具有不同的特点和要求，下面我们就来一一介绍。

1. 吸入阶段：在吸入阶段，汽油通过进气门进入到气缸内，在此
过程中需要保证充分的进气流量和良好的压缩，从而使汽油能够充分
混合并分配到所有气缸。

2. 压缩阶段：在压缩阶段，汽油被压缩和挤压，形成高压、高温、高能的混合气，使得气缸内的压力急剧升高。

这一阶段需要高效的压
缩机构和精密的燃油喷射系统。

3. 点火阶段：在点火阶段，点火塞点亮混合气，在高温环境中将
其中反应生成大量的热能。

这一阶段需要准确的点火时间和热值。

4. 燃烧阶段：在燃烧阶段，混合气被点燃并燃烧，从而产生大量
的热能和机械能。

这一阶段需要精准的燃烧控制和高质量的燃烧室。

5. 排气阶段：在排气阶段，废气被排出气缸，从而通风并清除燃
烧过程中产生的废气。

这一阶段需要高效的排气机构和稳定的排气温度。

对于汽油机燃烧过程各个阶段的要求，主要包括：精准的配气和
进气、高效的压缩和点火、精准的混合和燃烧控制、稳定的排气和节
能降耗等。

同时，汽油机还需要经受住高温高压和复杂工况下的考验，因此对发动机的性能、耐用性、可靠性等方面提出了更高的要求。

因此，制造汽油机需要经过多次完整的燃油动力性能测试和部件
功能测试，以确保汽油机能够稳定、高效地运行。

同时，不断提高汽
油机性能、降低油耗、提高排放标准，也是当前汽车制造业的主要发
展方向。

一、发动机的性能二、选择题1、通常认为，汽油机的理论循环为（ A ）A、定容加热循环B、等压加热循环C、混合加热循环D、多变加热循环6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程。

在膨胀过程中，工质（ B ）A、不吸热不放热B、先吸热后放热C、先放热后吸热D、又吸热又放热2、发动机的整机性能用有效指标表示，因为有效指标以（ D ）A、燃料放出的热量为基础B、气体膨胀的功为基础C、活塞输出的功率为基础D、曲轴输出的功率为基础5、通常认为，高速柴油机的理论循环为（ C ）A、定容加热循环B、定压加热循环C、混合加热循环D、多变加热循环6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程。

在压缩过程中，工质（ B ）A、不吸热不放热B、先吸热后放热C、先放热后吸热D、又吸热又放热2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示，因为指示指标以（ C ）A、燃料具有的热量为基础B、燃料放出的热量为基础C、气体对活塞的做功为基础D、曲轴输出的功率为基础2、表示循环热效率的参数有（ C ）。

A、有效热效率B、混合热效率C、指示热效率D、实际热效率3、发动机理论循环的假定中，假设燃烧是（ B ）。

A、定容过程B、加热过程C、定压过程D、绝热过程4、实际发动机的压缩过程是一个（ D ）。

A、绝热过程B、吸热过程C、放热过程D、多变过程5、通常认为，高速柴油机的理论循环为（ C ）加热循环。

A、定容B、定压C、混合D、多变6、实际发动机的膨胀过程是一个（ D ）。

A、绝热过程B、吸热过程C、放热过程D、多变过程7、通常认为，低速柴油机的理论循环为（ B ）加热循环。

A、定容B、定压C、混合D、多变8、汽油机实际循环与下列（ B ）理论循环相似。

A、混合加热循环B、定容加热循环C、定压加热循环D、卡诺循环9、汽油机常用的压缩比在（ B ）范围内。

A、4 ～ 7B、7 ～ 11C、11 ～ 15D、15 ～ 2210、车用柴油机实际循环与下列（ A ）理论循环相似。

第二节 汽油机混合气的形成与燃烧一．汽油机混合气的形成1.化油器式汽油机混合气的形成汽油机的不同工况，对混合气成分的要求也不同。

化油器式汽油机的可燃混合气，是在气缸外部由化油器形成的，并通过节气门开度不同控制混合气的量，从而实现混合气的量调节。

1）发动机不同工况对混合气的要求理想的化油器，能够在满足最佳性能要求的前提下，使混合气成分随负荷（或混合气量）的变化而变化，如图3－1所示。

2）化油器的工作原理为满足发动机不同工况对混合气的要求，化油器设有主供油装置、怠速供油装置、加速供油装置、加浓供油装置和起动供油装置等。

2．电子控制燃油喷射汽油机混合气的形成电子控制的汽油喷射系统，以发动机转速和空气量为依据，由ECU 接受来自各个传感器的信号，如：进气量、曲轴转角、发动机转速、加速减速、冷却水温度、过气温度、节气门开度及排气中氧含量等，经处理后，将控制信号送到喷油器，通过控制喷油器开闭时间的长短，控制供油量，使达到最佳空燃比，以适应发动机运行工况的要求。

常用的多点燃油喷射系统示意图如图3－6所示。

二．汽油机正常燃烧过程当汽油机压缩行程接近终了时，由火花塞跳火形成火焰中心，点燃可燃混合气，火焰以一定速度传播到整个燃烧室，燃烧混合气。

1. 正常燃烧进行情况在混合气的燃烧过程中，火焰的传播速度及火焰前锋的形状均没有急剧变化，这种燃烧现象称为正常燃烧。

根据高速摄影摄取的燃烧图，或激光吸收光谱仪来分析燃烧过程。

如图3－7所示，为汽油机燃烧过程的展开示功图，它以发动机曲轴转角为横坐标，气缸内气体压力为纵坐标。

图中虚线表示只压缩不点火的压缩线。

燃烧过程的进行是连续的，为分析方便，按其压力变化的特征，可人为地将汽油机的燃烧过程分为着火延迟期、明显燃烧期和补燃期三个阶段，分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。

1）着火延迟期从火花塞跳火开始到形成火焰中心为止的这段时间，称为着火延迟期。

如图3－7中I 阶段所示。

从火花塞跳火开始到上止点的曲轴转角，称为点火提前角，用θig 表示。

0962_作业_1单选题（共16题，共160.0分）（10.0 分）1. 为了增加流通面积，在活塞运动到上止点之前，就开启气门。

从气门开始打开到上止点之间的曲轴转角称为A．A：排气提前角B．B：进气提前角C．C：排气迟闭角D．D：进气迟闭角（10.0 分）2. 在发动机强制排气阶段，排气流动速度是（）的。

A．A：低于音速B．B：等于音速C．C：高于音速D．D：和音速无关（10.0 分）3. 为了利用气流的运动惯性，在活塞运动到下止点以后，才关闭气门。

从下止点到气门完全关闭之间的曲轴转角称为A．A：排气提前角B．B：进气提前角C．C：进气提前角D．D：进气迟闭角（10.0 分）4. 发动机实际换气过程完善程度的评价参数有A．A：机械效率B．B：热效率C．C：热效率D．D：充气效率（10.0 分）5. 柴油的十六烷值反映其A．A：着火性能B．B：抗爆性能C．C：安全性能D．D：点火性能（10.0 分）6. 一般说来，提高汽油机的压缩比，要相应提高所使用汽油的A．A：热值B．B：点火能量C．C：辛烷值D．D：馏程（10.0 分）7. 极其细小油滴群的燃烧，可以看作是A．A：预混燃烧B．B：扩散燃烧C．C：喷雾燃烧D．D：混合燃烧（10.0 分）8. 汽油的辛烷值反映其A．A：着火性能B．B：抗爆性能C．C：安全性能D．D：点火性能（10.0 分）9. 我国-20号柴油适用的最低温度是A．A：20℃B．B：15℃C．C：–20℃D．D：–15℃（10.0 分）10.对于汽油，化学当量的空燃比A / F为A．A：15.7B．B：14.1C．C：14.7D．D：13.9（10.0 分）11.1公斤燃料完全燃烧所放出的热量称为燃料的A．A：放热率B．B：高热值C．C：低热值D．D：热值（10.0 分）12.汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气A．A：被过热表面点燃B．B：因温度过高自燃C．C：受火焰传播燃烧D．D：受火焰传播燃烧（10.0 分）13.汽油机出现表面点火的原因中包括A．A：压力过高B．B：水垢过多C．C：浓度过高D．D：积炭过多（10.0 分）14.提高汽油机的压缩比，要相应提高所使用汽油的A．A：热值B．B：点火能量C．C：辛烷值D．D：馏程（10.0 分）15.汽油机的燃烧过程是：A．A：温度传播过程B．B：压力传播过程C．C：热量传播过程D．D：火焰传播过程（10.0 分）16.汽油机混合气形成过程中，燃料（）、燃料蒸汽与空气之间的扩散同步进行。

汽油发动机原理
汽油发动机是一种热机，利用燃烧汽油产生的高温高压气体推动活塞，从而转动曲轴，从汽缸中提取能量。

汽油发动机原理如下：
1. 进气过程：活塞向下运动，汽缸内产生负压，外部空气通过进气阀进入汽缸。

同时，燃油喷射器喷射适量的汽油雾化到进气道中。

2. 压缩过程：活塞向上运动，将进入汽缸的混合气体压缩，使其温度和压力升高。

在压缩过程中，点火系统发出火花，点燃混合气体。

3. 燃烧过程：点燃的混合气体燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下运动。

此时，曲轴转动，从活塞运动中提取机械能。

4. 排气过程：活塞再次向上运动，将燃烧产生的废气排出汽缸，通过排气阀排入排气管中。

汽油发动机的工作原理基于四个冲程：进气、压缩、燃烧和排气。

这四个冲程通过活塞在汽缸内的往复运动来完成。

这种循环过程持续进行，产生连续的功，驱动车辆前进。

需要注意的是，这里提供的是汽油发动机的基本原理，实际的汽油发动机还涉及一系列的系统和部件，如点火系统、供油系统、冷却系统等，以保证发动机的正常运行。

汽油机工作循环过程
汽油机工作循环过程主要包括四个阶段：吸气、压缩、燃烧和排气。

1. 吸气阶段：活塞从上死点（TDC，上止点）向下移动，拉开进气门，汽缸内形成低压区域，进气门打开，混合气（燃油和空气）由进气道进入汽缸。

2. 压缩阶段：活塞继续向上移动，使进气门关闭，活塞达到下止点（BDC），燃气便开始被压缩，压缩比一般在8-12之间。

3. 燃烧阶段：活塞开始向下移动，点火塞放电，引燃混合气。

燃烧释放出的热能使压力迅速上升，活塞被推力推向上止点，同时压缩空气被压缩为高温高压的燃烧气体。

4. 排气阶段：活塞再次向上移动，排气门打开，高温高压的燃烧残渣通过排气门排出，并清除汽缸内的废气，准备进行下一循环。

整个循环过程一般被称为Otto循环，是一种理论循环。

在实
际实验和使用中，汽油机还有其他补偿措施，如进气增压、气门正时等，以提高效率和性能。

一、发动机的性能解释术语指示热效率：是发动机实际循环指示功与消耗燃料的热量的比值.压缩比：气功容积与燃烧室容积之比燃油消耗率：发动机每发出1KW 有效功率,在1h 内所消耗的燃油质量平均有效压力：单位气缸工作容积所做的有效功有效燃料消耗率：是发动机发出单位有效功率时的耗油量升功率：在标定工况下，发动机每升气缸工作容积说发出的有效功率有效扭矩：曲轴的输出转矩平均指示压力：单位气缸容积所做的指示功2、示功图：发动机实际循环常用气缸内工质压力P 随气缸容积V（或曲轴转角）而变化的曲线选择题通常认为，汽油机的理论循环为（ A ）定容加热循环 B、等压加热循环C、混合加热循环D、多变加热循环6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程。

在膨胀过程中，工质（ B ）A、不吸热不放热B、先吸热后放热C、先放热后吸热D、又吸热又放热发动机的整机性能用有效指标表示，因为有效指标以（ D ）燃料放出的热量为基础 B、气体膨胀的功为基础C、活塞输出的功率为基础D、曲轴输出的功率为基础5、通常认为，高速柴油机的理论循环为（ C ）A、定容加热循环B、定压加热循环C、混合加热循环D、多变加热循环6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程。

在压缩过程中，工质（ B ）A、不吸热不放热B、先吸热后放热C、先放热后吸热D、又吸热又放热2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示，因为指示指标以（ C ）A、燃料具有的热量为基础B、燃料放出的热量为基础C、气体对活塞的做功为基础D、曲轴输出的功率为基础2、表示循环热效率的参数有（ C ）。

A、有效热效率B、混合热效率C、指示热效率D、实际热效率发动机理论循环的假定中，假设燃烧是（ B ）。

A、定容过程B、加热过程C、定压过程D、绝热过程实际发动机的压缩过程是一个（ D ）。

A、绝热过程B、吸热过程C、放热过程D、多变过程通常认为，高速柴油机的理论循环为（ C ）加热循环。

A、定容B、定压C、混合D、多变实际发动机的膨胀过程是一个（ D ）。