内燃机混合气的形成和燃烧上

发动机原理第五章汽油机混合气的形成和燃烧汽油机是一种内燃机，其工作原理是通过将空气和汽油混合后，利用火花塞点火将混合气体燃烧产生的能量转化为机械能。

汽油机混合气的形成是通过进气管、节气门和进气道来完成的。

当驱动节气门打开时，汽油喷油器会喷射适量的汽油进入进气道中。

同时，空气经过进气管进入气缸。

汽油和空气在进气道中混合，形成可燃混合气体。

混合气的形成过程中有几个关键参数需要控制，例如进气量、燃料喷射量和混合气的浓度。

进气量取决于节气门的开度，而燃料喷射量则由喷油器决定。

为了保证混合气的浓度适中，汽油机通常会配备一个氧传感器，根据氧气浓度的反馈来调节喷油量。

这样可以确保混合气的化学组成接近于最佳的燃烧比例。

燃烧是汽油机中最关键的环节，也是产生动力的过程。

当混合气被点火后，燃烧产生的高温高压气体会向外膨胀，推动活塞运动，驱动曲轴旋转。

混合气的点燃是通过火花塞完成的。

火花塞由中心电极和接地电极组成，中心电极中的电火花将混合气点燃。

燃烧的过程主要包括点火延迟期、燃烧期和尾气期。

点火延迟期是指在点燃混合气之前，混合气在活塞顶部开始自燃的时间。

延迟期的长短会受到很多因素的影响，如混合气的浓度、温度、压力等。

燃烧期是指混合气完全燃烧的时间，这一阶段混合气的能量会被释放并用于驱动活塞运动。

尾气期是指废气在活塞向下运动排出气缸的时间。

为了提高燃烧效率，汽油机通常会采用一些技术来增加混合气的起燃性、均匀度和稳定性。

例如，在进气道中安装气流直通装置可以提高混合气的均匀度；在燃烧室中设置喷油器可以将燃油直接喷到燃烧室中，提高了起燃性；通过调整点火提前角度可以改变燃烧时机，提高燃烧效率。

总结起来，汽油机混合气的形成和燃烧是通过控制进气量、燃料喷射量和混合气的浓度来实现的。

混合气的形成需要一系列的控制和调节来确保混合气的化学组成接近于最佳的燃烧比例。

燃烧则是通过点火将混合气燃烧产生高温高压气体，推动活塞运动，从而驱动汽油机工作。

柴油机可燃混合气的形成一、前言柴油机是一种利用压燃混合气燃烧的内燃机，与汽油机相比，其燃料为柴油，且没有点火系统。

在柴油机中，可燃混合气的形成过程十分重要，因为它决定了发动机的工作效率和排放物质的产生量。

本文将详细介绍柴油机可燃混合气的形成过程。

二、柴油喷射系统柴油喷射系统是柴油机中实现燃料喷射和混合气形成的关键部件。

其主要由高压泵、喷嘴、压力调节器和喷雾器等组成。

高压泵将柴油加压到高压状态，并通过喷嘴将其喷入气缸中，在高温高压下与空气混合形成可燃混合气。

三、空气滤清器空气滤清器是防止空气中杂质进入发动机的装置。

它通常采用纸质或聚酯纤维等材料制成，可以有效地过滤掉空气中的灰尘、颗粒物和其他污染物质，保证发动机的正常运行。

四、进气道进气道是将空气引入发动机的通道，其内部通常包括空气滤清器、节流门和增压器等部件。

空气首先通过空气滤清器被过滤，然后经过节流门控制进气量，并最终通过增压器增加压力，以提高可燃混合气的密度和温度。

五、喷油嘴喷油嘴是柴油喷射系统中的核心部件之一。

它通过高压泵将柴油喷入气缸中，在高温高压下与空气混合形成可燃混合气。

喷油嘴的结构和工作原理对可燃混合气的形成和燃烧过程有着重要影响。

六、燃料过滤器燃料过滤器是防止柴油中杂质进入发动机的装置。

它通常采用纸质或聚酯纤维等材料制成，可以有效地过滤掉柴油中的杂质和水分，保证发动机的正常运行。

七、可燃混合气的形成过程在柴油机中，可燃混合气的形成过程可以分为以下几个阶段：1. 空气进入气缸：空气首先通过空气滤清器和进气道进入发动机的气缸中。

2. 压缩空气：随着活塞向上运动，空气被压缩并加热。

这使得可燃混合气的密度和温度都得到了提高。

3. 燃油喷射：当活塞接近顶死点时，喷油嘴开始将柴油喷入气缸中。

柴油在高温高压下迅速雾化，并与空气混合形成可燃混合气。

4. 燃烧过程：当柴油与空气混合后，它们会在高温高压下自燃并产生爆发式反应。

这将产生大量的能量，并推动活塞向下运动，从而驱动发动机工作。

内燃机基本知识以及混合气形成原理内燃机是一种将燃料和氧气在燃烧室中高温高压条件下发生化学反应产生热能，进而转化为机械能的装置。

其基本工作原理是通过燃料的燃烧将热能转化为机械能，从而驱动机械设备运行。

内燃机一般分为两大类：汽油机和柴油机。

汽油机是通过将汽油与空气混合并在汽缸中点燃，产生爆炸力推动活塞，完成工作循环。

而柴油机则是通过在汽缸中将高压燃油直接喷射到高温压力的空气中，使燃料在高压下自燃及燃烧，产生推力驱动活塞。

内燃机的主要构造包括气缸、活塞、曲轴、连杆、阀门等。

其中，活塞与曲轴通过连杆相连，活塞在气缸内做往复运动，通过连杆使曲轴旋转。

活塞上有一个活塞环，用于密封内燃机的压缩空气和燃烧产生的高温燃气。

曲轴是内燃机的核心部件，将活塞运动的线运动转化为旋转运动，同时也是从发动机传递动力的主要部件。

阀门则用于控制进气和排气。

内燃机的工作循环一般分为四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。

进气阶段是通过活塞的下行运动将外界空气吸入气缸，与燃料混合形成可燃混合气。

压缩阶段是活塞向上运动，将可燃混合气体压缩至极高的压力和温度，使其准备好燃烧。

燃烧阶段是点火系统将火花引燃可燃混合气体，使其发生爆炸燃烧，产生爆炸力推动活塞向下运动。

排气阶段是废气排出活塞向上运动，完成一个工作循环。

在混合气形成原理方面，汽油机和柴油机有所差别。

在汽油机中，空气通过气门进入气缸，汽油通过喷油嘴喷入进气道中形成雾化的微小液滴，然后与进入的空气混合。

混合气在进气阀关闭之后，进入压缩阶段，通过活塞的上升运动被压缩至一定的压力和温度。

进入燃烧阶段后，点火系统会在燃烧室中产生火花，点燃混合气，产生爆炸力推动活塞向下运动。

而在柴油机中，空气首先被压缩至较高的压力和温度，然后利用高压喷油泵将燃油喷入燃烧室中。

由于柴油的自燃性较好，在高压状态下，燃油会自动点燃并产生爆炸力推动活塞。

总之，内燃机是一种将燃料在高温高压条件下燃烧产生的热能转化为机械能的装置。

内燃机工作原理内燃机是一种将化学能转化为机械能的热机，是现代社会最常用的动力装置之一。

它的工作原理是通过燃烧燃料使气体产生膨胀，从而推动活塞进行往复运动，将化学能转化为机械能。

内燃机主要分为两种类型：汽油发动机和柴油发动机。

两者的工作原理有所不同，下面将分别介绍。

汽油发动机的工作原理是利用汽油的爆炸能力来推动活塞运动。

在发动机的气缸内，燃油和空气混合物被喷入，并在活塞上升时被压缩。

当活塞达到顶点时，火花塞产生火花，将混合物点燃，发生爆炸。

爆炸产生的高温高压气体使活塞向下运动，产生动力。

同时，废气被排出，准备进行下一次循环。

柴油发动机的工作原理与汽油发动机类似，不同之处在于燃烧过程。

在柴油发动机中，燃油与空气分别在高压下进入气缸，活塞上升时被压缩。

当活塞接近顶点时，柴油喷油嘴喷出的燃油进入气缸中，并因为高压而被立即气化。

混合物达到点火温度后，自燃爆发。

爆炸产生的高温高压气体推动活塞向下运动，提供动力。

内燃机工作原理的核心是“四个过程”：进气、压缩、燃烧和排气。

在进气过程中，活塞向下运动，气缸内充满了混合气。

在压缩过程中，活塞向上运动，将混合气压缩为高压状态。

在燃烧过程中，混合气被点燃，产生高温高压气体，推动活塞向下运动。

在排气过程中，排气门打开，废气被排出，准备进行下一个循环。

内燃机的工作效率受到很多因素的影响，如燃料的质量、燃烧过程的完全性和机械摩擦的损耗等。

为了提高内燃机的效率，人们不断对其进行改进。

例如，采用高压直喷技术、进气增压技术和电喷技术等。

除了汽车，内燃机还广泛应用于船舶、飞机和发电机等领域。

然而，随着环境保护意识的增强，人们对内燃机的排放和能源消耗等问题越来越关注。

因此，发展绿色环保的替代能源和新型动力装置成为了当前的研究热点。

总结而言，内燃机的工作原理是通过燃烧燃料使气体膨胀，从而推动活塞进行往复运动，将化学能转化为机械能。

无论是汽油发动机还是柴油发动机，其工作原理基本相似，都包括了进气、压缩、燃烧和排气四个过程。

简述柴油机混合气的形成和燃烧过程的主要特点
柴油机混合气的形成和燃烧过程的主要特点如下：
1. 混合气形成：柴油机燃烧采用的是直接喷射燃油的方式，燃油通过喷油嘴喷入到气缸内，然后与空气混合形成混合气。

相比汽油机的预混合气形式，柴油机的混合气是在气缸内形成的。

2. 混合气浓度高：柴油机的混合气浓度通常较为高，可达到14：1到25：1。

这是因为柴油机所使用的燃油具有较高的能
量密度，可以同时实现更高的压缩比和更高的燃烧温度。

3. 自燃点高：柴油机的混合气具有较高的自燃点。

由于混合气浓度高和燃油的特性，混合气需要达到一定的温度才能自发燃烧。

这有助于控制燃烧过程，防止发动机产生异常燃烧。

4. 点火方式不同：柴油机的燃烧是通过压燃来实现的，而非火花点火。

燃油喷入气缸后由于高压和高温的作用，使得燃油迅速氧化分解，产生大量的热量和高压气体。

然后，由于压燃的作用，燃料自燃并瞬间燃烧。

5. 燃烧时间长：相比于汽油机的快速燃烧，柴油机的燃烧过程时间较长。

这是因为在柴油机燃料的压燃条件下，燃烧速度较慢，需要一定时间来完成。

6. 黑烟排放：由于柴油机燃烧的特性，其排放中容易产生黑烟。

黑烟是不完全燃烧的产物，主要由碳颗粒组成。

为了减少黑烟排放，需要控制燃烧过程，提高燃烧效率。

总体而言，柴油机混合气的形成和燃烧过程具有混合气浓度高、自燃点高、点火方式不同、燃烧时间长和黑烟排放等特点。

这些特点决定了柴油机在燃烧效率、功率输出和排放控制等方面与汽油机有着不同的特性。

内燃机学周龙保(第三版)期末考试知识点整理教学文案内燃机学周龙保(第三版)期末考试知识点整理《内燃机学》第二章《内燃机的工作指标》名词解释：1.示功图：指发动机气缸内工质压力P随气缸容积V（或曲轴转角φ）而变化的曲线。

2.指示性能指标：指工质对活塞做工为基础的指标。

1)动力性能指标：a)指示功Wi：指气缸内完成一具工作循环所得到的实用功（J）。

b)指示功率Pi：内燃机单位时刻内所做的指示功称为指示功率。

c)平均指示压力Pmi：单位气缸容积所做的指示功(Pa)。

2)经济性能指标：a)指示热效率：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。

b)指示燃油消耗率bi：单位指示功的耗油量。

【g/(kW*h)】3.有效性能指标：指曲轴输出的相关指标。

1)动力性能指标：a)有效功率Pe:发动机轴上所净输出的功率。

b)平均有效压力Pme：单位气缸工作容积所做的有效功。

c)升功率Pl：在标定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。

d)有效扭矩：曲轴的输出转矩。

2)经济性能指标：a)有效热效率：b)有效燃油消耗率：4.充量系数φc（容积效率）：每缸每循环吸入缸内的新奇空气量与按进气系统前状态计算而得的理论充气量之比。

(75%-90%)5.过量空气系数φa:燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比。

6.压缩比：气体容积与燃烧室容积之比。

7.燃油消耗率：发动机每输出1kW*h的有效功所消耗的燃油量。

8.平均机械损失压力Pmm：发动机单位气缸工作容积一具循环所损失的功。

9.机械效率:有效功率与指示功率之比。

简答题：1.啥是发动机的机械损失？它由哪些损失组成？答：发动机曲轴输出的功或功率小于其气缸内气体膨胀所做的功或功率，两者之差称为发动机的机械损失。

1)活塞与活塞环的摩擦损失。

2)轴承与气门机构的摩擦损失。

3)驱动附属机构的功率损失。

4)风阻损失。

5)驱动扫气泵及增压器的损失。

2.机械损失测定的四种办法？动图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法。

二．可燃混合气的形成与燃烧大体分四个时期（1）备燃期:从喷油开始→开始着火燃烧为止喷入气缸中的雾状柴油并不能马上着火燃烧，气缸中的气体温度，虽然已高于柴油的自燃点，但柴油的温度不能马上升高到自燃点，要经过一段物理和化学的准备过程。

也就是说，柴油在高温空气的影响下，吸收热量，温度升高，逐层蒸发而形成油气，向四周扩散并与空气均匀混合（物理变化）。

随着柴油温度升高，少量的柴油分子首先分解，并与空气中的氧分子进行化学反映，具备着火条件而着火，形成了火源中心，为燃烧作好了准备。

这一时期很短，一般仅为0.0007～0.003 秒。

（2）速燃期:从燃烧开始→气缸内出现时为止火源中心已经形成，已准备好了的混合气迅速燃烧，在这一阶段由于喷入的柴油几乎同时着火燃烧，而且是在活塞接近上止点，气缸工作容积很小的情况下进行燃烧的，因此，气缸内的压力P迅速增加,温度升高很快。

（3）缓燃期:从出现→出现为止这一阶段喷油器继续喷油，由于燃烧室内的温度和压力都高，柴油的物理和化学准备时间很短，几乎是边喷射边燃烧。

但因为气缸中氧气减少，废气增多，燃烧速度逐渐减慢，气缸容积增大。

所以气缸内压力略有下降，温度达到最高值，通常喷油器已结束喷油。

（4）后燃期:缓燃期以后的燃烧这一时期，虽然不喷油，但仍有一少部分柴油没有燃烧完，随着活塞下行继续燃烧。

后燃期没有明显的界限，有时甚至延长到排气冲程还在燃烧。

后燃期放出的热量不能充分利用来作功，很大一部分热量将通过缸壁散至冷却水中，或随废气排出，使发动机过热，排气温度升高，造成发动机动力性下降，经济性下降。

因此，要尽可能地缩短后燃期。

综上所述，要使燃烧过程进行得好，混合气形成的好环是关键，所以对混合气形成的要求如下：①必须要有足够的空气量和适当的柴油量因为柴油燃烧放出热量是由于柴油和空气中的氧气在一定温度和压力条件下产生化学作用的结果，所以空气与柴油是放热的两个重要因素。

空气量与柴油量比例不同，所形成的可燃混合气的成分也就不同，一般要求：α=1.3～1.5 ；α过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发热量多，Ne↓ ；α 过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，经济性变坏。