影响汽油机换气和燃烧过程的因素
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一、发动机性能1.发动机性能评价的主要指标:动力性指标: 功率P、转矩T tq、转速n、平均有效压力p e经济性指标:燃油消耗率b、(润滑油消耗率)环保性指标:有害排放物(CO、HC、NO x微粒)、噪声、振动使用性指标:可靠性、耐久性、维修方便性2.循环:理想工质:①理想气体:空气②物性参数不随着压力、温度的变化而变化理想循环:①封闭系统②进排气门的关闭看作瞬时的过程③压缩、膨胀看作绝热等熵过程加热过程:方式:①等容放热过程:等容②等压③混合a图:说明定容加热的热效率最高b图:说明汽柴油机在Q1相同、最高压力相同下,汽油机热效率比柴油机热效率低,而且实际中P zmax柴>P zmax汽,所以汽油机热效率比柴油机热效率就更低了。
3. 理论循环分析的指导意义指出了改善发动机动力性、经济性的基本原则和方向a.在允许的条件下,尽可能提高压缩比εb.合理组织燃烧,提高循环加热等容度(减少预膨胀比ρ和合理选择燃烧始点)c.保证工质具有较高的绝热指数K4.自然吸气四冲程发动机pv 图废气涡轮增压四冲程发动机pv 图5.指示指标1)指示功(kJ) W i (一个实际循环工质对活塞所做的有用功,即净指示功,相当于示功图面积A1±A3)2)平均指示压力(MPa) p mi=W i/ V s3)平均指示功率(kw) P i = p mi V s in/30τ4)指示热效率ηi=W i/Q1 =3.6/ b i hμ5)指示燃料消耗率(g/(kw·h) ) b i=B/P i(单位指示功的耗油量)B—每小时耗油量(kg/h)6.有效指标:动力性指标:(1)有效功率(kJ) P e (曲轴输出功)= P i - P m(2)平均有效压力(MPa) p me=W e/ V s(3)有效功率(kw) P e= p me V s in/30τ(4)有效扭矩(N.m) P e= 2πnT tq/60*1000 = T tq n/9550(5)转速n(转/min)和活塞平均速度C m (m/s)C m = Sn/30经济性指标(6)有效热效率ηe=We/Q1 =3.6/ behμ(7)有效燃料消耗率(g/(kw·h) ) be=B/Pe发动机的强化指标(1)升功率P L(kw.L)和比质量m e (kg/kw)P L = P e/V s i= p me V s in/30V s iτ = p me n/30τm e = m/ P em—发动机的干质量,不含冷却水和润滑油的发动机质量(2)强化系数p me C mp me C m越高,发动机的热负荷和机械负荷越大,发动机的发展趋势是强化系数的提高,故p me C m的提高也标志了技术的进步。
《内燃机原理》各章提纲及重点内容第一章绪论1、内燃机发展。
前期:1673~1680年荷兰物理学家柯.惠更斯(Christian Huygens)首先提出了真空活塞式火药燃烧的高温燃气在气缸中冷却后形成真空而带动活塞作功,在人类历史上第一次把燃气与活塞联系起来,实现了“内燃”1690年法国医生德.巴本(Deni Papin),采用相当于真空原理用水蒸气作功质的活塞式发动机,成为近代蒸汽机的直接祖先。
1705~1711年英国人纽卡姆(New Comen)制成了矿井用直立气缸密封式活塞、缸|内水冷却的真空式蒸汽机,热效率不到1%。
| 1776年英国人瓦特(Watt) 改良了纽卡姆蒸汽机,发明了水汽分离冷凝器,大大完善了蒸汽机,热效率达3%,开始了蒸汽时代,掀起了第一次工业革命浪潮。
1794年英国人罗伯特.斯却里塔(RobertSteet)提出了燃用松节油或柏油的内燃机原理,首次提出燃料与空气混合的原理。
1799年法国化学家莱蓬(Lebon) 建议采用照明煤气作燃料并用电火花点火。
| 1820年英国人塞歇尔(W . Cecil) 用氢煤气作燃料,使内燃机以60+/ min转动起来。
1833年英国人莱特(WL. Weight)提出“爆发” 发动机,摆脱了真空发动机的影响,直接利用燃烧压力推动活塞作功。
1857年意大利恩.巴尔桑奇(Engenio Bersanti)和马特依西(Matteucci) 制成自由活塞发动机,第一次实现了爆发作功。
1860年法国人兰诺(Lenoir) 研制成功第一台实用的二冲程、无压缩、电火花点火的煤气机。
1862年法国工程师包.德.罗沙(Beau de Rochas)第一次提出了近代发动机等容燃烧的四冲程循环原理。
诞生:1876年Nikolaus August Otto发明了世界第一台四冲程煤气机。
1886年Benz和Daimlet按Otto的四冲程原理,造出第一台车用汽油机。
1886年Benz和Daimler将发明的汽油机用在车.上,发明了第一部汽车。
第二章发动机的性能指标1.研究理论循环的目的是什么?理论循环与实际循环相比,主要作了哪些简化?答:目的:1.用简单的公式来阐明内燃机工作过程中各基本热力参数间的关系,明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均有效压力为代表的动力性的基本途径2.确定循环热效率的理论极限,以判断实际内燃机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力3.有利于分析比较发动机不同循环方式的经济性和动力性简化:1.以空气为工质,并视为理想气体,在整个循环中工质的比热容等物理参数为常数,均不随压力、温度等状态参数而变化2.将燃烧过程简化为由外界无数个高温热源向工质进行的等容、等压或混合加热过程,将排气过程即工质的放热视为等容放热过程3.把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵过程,忽略工质与外界的热交换及其泄露等的影响4.换气过程简化为在上、下止点瞬间开和关,无节流损失,缸内压力不变的流入流出过程。
2.简述发动机的实际工作循环过程。
四冲程发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气组成3.排气终了温度偏高的原因可能是什么?有流动阻力,排气压力>大气压力,克服阻力做功,阻力增大排气压力增大,废气温度升高。
负荷增大Tr增大;n升高Tr增大,∈+,膨胀比增大,Tr减小。
4.发动机的实际循环与理论循环相比存在哪些损失?试述各种损失形成的原因。
答:1.传热损失,实际循环中缸套内壁面、活塞顶面、气缸盖底面以及活塞环、气门、喷油器等与缸内工质直接接触的表面始终与工质发生着热交换2.换气损失,实际循环中,排气门在膨胀行程接近下止点前提前开启造成自由排气损失、强制排气的活塞推出功损失和自然吸气行程的吸气功损失3.燃烧损失,实际循环中着火燃烧总要持续一段时间,不存在理想等容燃烧,造成时间损失,同时由于供油不及时、混合气准备不充分、燃烧后期氧不足造成后燃损失以及不完全燃烧损失4.涡流和节流损失实际循环中活塞的高速运动使工质在气缸产生涡流造成压力损失。
《内燃机学》课后习题答案(第4版)第一章概论1-1.内燃机发明对工业进程的影响。
①内燃机的发明,既给传统的动力机械创造了新的动力源,又推动了一大批新兴工业产业(例如交通运输、发电、工程机械等)落地生根,在一定程度解放了生产力,促进了人类工业文明的发展。
②内燃机的发明,带动了包括石油炼制、钢铁、汽车等一大批上下游企业的产生与发展,给国民经济发展创造了新支柱,并推动很多国家走上了工业化道路。
1-2.内燃机燃料和润滑油对内燃机技术进步的影响。
①内燃机的燃料众多,常见的有汽油、柴油、煤油、气体燃料等,不同的燃料物理化学性质不同,对内燃机的要求也不同,根据内燃机的实际工作情况合理选择不同的燃料,不仅可以提高内燃机的动力性、经济性,降低排放,还能带动内燃机新型燃烧技术的发展与完善。
②内燃机内部的摩擦副众多,工作时的摩擦损失不仅会降低内燃机的机械效率,还会加剧零部件的摩擦,降低内燃机寿命。
采用润滑油对关键零部件进行润滑,对于提高内燃机效率、延长寿命极为重要。
1-3.内燃机引进技术消化和吸收存在的问题。
国外内燃机于1901年开始进入中国市场,随后中国的一些工厂开始借鉴仿制,经历了由单缸到双缸,由低速到高速的过程。
新中国成立后,我国通过自主研发、仿制和接受援建,成立了一大批内燃机骨干企业,内燃机工业初具规模。
20世纪60年代,我国的内燃机由仿制转为自主研制生产,由小批量生产转为大批量生产,功率大大提高,并逐渐在农业、发电、船舶等领域得以应用。
20世纪80年代后,内燃机行业进行了一系列调整和改革,技术水平有所提高,很多合资企业出现,新型内燃机的研制受到重视,并逐渐融入了世界内燃机工业体系。
1-4.车用内燃机发展技术分析。
内燃机作为一种热动力装置,发明之初人们更倾向于它的动力性能与热效率,前期的一系列改进与创新也主要围绕效率和动力性能展开,并逐渐对其他方面的性能进行优化。
经历了一个半世纪的发展,在燃烧理论的指导下,通过材料、机械加工、燃料、电控等技术的发展与完善,其动力性、经济性、耐久性等技术指标的强化程度不断提高,满足了绝大部分固定和移动用途的要求,取得了广泛的应用。
第一章1.内燃机动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类?表示动力性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?表示经济性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?答:指示指标是以工质对活塞所做的功为基础的,它不考虑动力输出过程中机械摩擦和附件消耗等外来因的影响,可以直接反映由燃烧到热工转换的工作循环进行的好坏:有效指标是以曲轴对外输出的功率为基础,代表了发动机整机的性能。
表示动力性能的指标:平均指示压力p mi是发动机单位气缸工作容积的指示功平均指示功率P i发动机单位时间所做的指示功,P i=p mi V s in30τ平均有效压力p me发动机单位气缸工作容积输出的有效功有效功率P e发动机指示功率减去机械损失功率对外输出的功率,P e=P i−P m有效扭矩发动机工作时,由功率输出轴输出的扭矩转速n和活塞平均速度C m:提高发动机转速,即增加单位时间内做工的次数,从而使发动机体积小、重量轻和功率增加。
转速增加活塞平均速度也增加,他们之间的关系:C m=Sn30表示经济性能的指标:指示热效率ηi是实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比。
指示燃油消耗率b i单位指示功的耗油量,与指示热效率之间的关系:b i=3.6×106ηi×Hμ有效热效率ηe发动机有效功与所消耗燃料热量的比值有效燃油消耗率b e与P e的关系:b e=BP e ×106,与ηe的关系ηe=3.6×106b e×Hμ2.怎样求取发动机的指示功率、有效功率、平均指示压力和平均有效压力?指示功率P i=p mi V s in30τb i=BP i×106 P i=P e+P m有效功率P e=P i−P m P e=T tq n9550P e=p me V s in30τb e=BP e×106平均指示压力p mi=W iV s P i=p mi V s in30τ平均有效压力p me=30P eτV s in p me=0.1047T tqτiV s×30×10−33.机械效率的定义是什么?机械效率是有效功率和指示功率的比值,ηm=P eP i =p mep mi=1−P mP i=1−p mmp mi4.压缩比的定义是什么?压缩比等于气缸总容积与燃烧室容积的比值。
10.16638/ki.1671-7988.2021.09.070影响发动机充气效率的因素及提高方案樊伟(许昌电气职业学院,河南许昌461000)摘要:对于汽车而言,发动机是核心内容,为汽车运转提供动力,而充气效率对发动机性能有着直接影响,所以提高充气效率可以提高汽车质量。
对此文章介绍了发动机换气原理,对其充气影响因素进行分析,发现进气终了压力、终了温度、温度和残留废气压力影响对其有着较大影响,并提出控制进气体系流动损失、控制新空气热传导等策略,希望能够为相关人员提供参考。
关键词:发动机充气效率;影响因素;提高方案中图分类号:U464 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2021)09-231-03Factors Affecting the Efficiency of Engine Inflation and the Improvement SchemeFan Wei( Xuchang Electric V ocational College, Henan Xuchang 461000 )Absrtact:For automobile, engine is the core content, which provides power for automobile operation, and aeration efficiency has direct influence on engine performance, so improving aeration efficiency can promote automobile development. This paper introduces the principle of engine air exchange, analyzes the influencing factors of its aeration, finds that the influence of inlet end pressure, end temperature, temperature and residual exhaust gas pressure has a great influence on it, and puts forward some strategies such as controlling the flow loss of intake system and controlling the new air heat conduction.Keywords: Engine inflation efficiency; Influencing factors; Improvement schemeCLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)09-231-03前言将缸内废气完全排出,并将新鲜气体充入缸内是内燃机换气工作的基本要求[1]。
汽油机混合气形成与燃烧题库1-0-6
问题:
[问答题,简答题]什么是理想化油器和简单化油器特性。
问题:
[问答题,简答题]与化油器式汽油机相比,汽油喷射系统有哪些优点?
问题:
[问答题,简答题]画图说明汽油机燃烧过程分为哪几个时期,并简述各个时期的特点。
答:第Ⅰ阶段:滞燃期(1—2)第Ⅱ阶段:速燃期(2—3)第Ⅲ阶段:缓燃期(3—4)第Ⅳ阶段:补燃期(4—5)滞燃期从喷油开始到压力线与强压缩线的分高点上,点1视为燃油开始着火点速燃期从汽缸压力偏离纯压缩线开始急剧上升,点2走到最高3止缓燃期从最高压力点3开始到最高温度点4止补燃期从最高温度点4开始到最低压力点5燃料基本燃烧完为止。
飞禽走兽 https:///
问题:
[问答题,简答题]什么是爆震燃烧?影响它的因素有哪些?画出爆震时的P-V图.
问题:
[问答题,简答题]简述使用因素对汽油机爆震燃烧的影响。
问题:
[问答题,简答题]什么是表面点火?如何产生?并画早燃时的P-V图。
第一章内燃机基本构造与原理1、(1)按所用燃料分类内燃机按燃料不同分为汽油机、柴油机、石油液化气机、沼气机、天然气机等。
(2)按每循环活塞行程数分类按每个工作循环中活塞运动行程数不同,内燃机分为二行程内燃机和四行程内燃机。
(3)按汽缸数分类根据内燃机汽缸数量不同分为单缸内燃机和多缸内燃机。
(4)按进气方式分类按内燃机进入过程中的进气状态不同,分为非增压内燃机和增压内燃机。
(5)按冷却方式分类按内燃机的冷却介质与方式不同,分为液冷式内燃机和风冷式内燃机。
(6)按着火方式分类根据内燃机可燃混合气着火方式不同,分为压燃式内燃机和点燃时内燃机。
(7)按转速分类根据内燃机转速的高低不同,分为高速内燃机和低速内燃机。
(8)按汽缸排列方式分类根据气缸是否直立与多缸内燃机的各汽缸排列关系,分为立式内燃机、卧式内燃机、V型内燃机、对置式内燃机等。
(9)按用途分类根据内燃机用途不同,分为汽车用内燃机,拖拉机用内燃机,船用内燃机和工程机械用内燃机等。
2、汽油机和柴油机总体构成包括(1)机体组件与曲柄连杆机构其功用是将活塞的往复运动转变为曲柄的螺旋运动,并将作用在活塞顶部的燃气压力转变为曲轴的转矩输出。
(2)换气系统其功用是定时开关进、排气门,实现气缸的换气;过滤空气中的杂质,保证进气清洁;降低排气噪音。
(3)燃油供给系统其功用是将汽油与空气按一定比例混合成各种浓度的可燃混合气供入燃烧室,以满足汽油机各种工况下的要求。
(4)润滑系统其功用是将汽油压送到内燃机各运动件的摩擦表面减少损毁,带走热量清洗磨屑,密封和防止零件锈蚀。
(5)冷却系统其功用是冷却受热机件,保证内燃机在适宜的温度下正常工作。
(6)启动系统其功用是启动内燃机。
(7)点火系统其功用是定时产生电火花,点燃混合气。
(柴油机没有)3、(1)上、下止点 活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点;活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。
在上、下止点处,活塞的运动速度为零。
(2)活塞行程 上、下止点间的距离S称为活塞行程。
1 关键词:压缩比(Cohpression ratio),配气相位:(Vale—timing diagram),最高燃烧压力(Max. effective combustion pressure),点火提前角(Ignitiong advance angle) 摘要:对于现代的汽车,人们对它的要求不仅仅只局限于其动力性的好坏,而是兼顾其经济性和排放性。一辆汽车的发动机性能如何让就直接关系到整车的性能好坏。在影响汽车性能的诸多因素中,发动机的换气及燃烧过程的地位尤为突出。本文将从汽油机的使用以及结构方面分析影响汽油机换气和燃烧过程。 一影响汽油机换气过程的因素
对充气效率的影响1/)1(×(εpa/ta-pr/tr) 2
1.发动机在实际工作中的进气压力pa主要受进气道的影响。设进气系统的阻力
为pf近期过程中的气体密度为,进气管道内的气体流速为v三者满足这样的关系pf=vv/2.所以发动机的进气阻力与气体的密度,气体速度,和进气管道内壁的摩擦系数关系密切。 进气管道的阻力主要取决于进气管道的长度,横截面积以及其内表面的粗糙度。进气管道的长度越长气体的动能损失越多,到达到达气缸内的气体压力就会越小。进气管的横截面积越小气体流速越快,但是在管壁粗糙度一定的情况下气体与管壁之间的压力就越大,气体在管内的能量损失就越大(气体因摩擦而能量微乎其微可以忽略)从而导致进气压力下降。另外,进气管的形状也会对进气压力产生一定的影响。管路的弯路越少气体能量损失越少。 大气中的气体进入进气道时要经过空气滤清器,这就使得进气阻力增加,使气体在进入进气道之前就先损失了部分动能。 其次,汽车在海拔较高的地区行驶时。由于海拔的影响,气体本身的密度小,大气压较低。这就从气体的源头殇降低了进气压力。 ④在使用化油器的汽车中,燃油是利用进气道空气流速高压力低的原理从化油器嘴中被吸出的。而现在大多数汽车的发动机是电喷式燃油供给,燃油以一定的压力喷到进气道中。从这一点来看化油器式发动机的进气压力相对较小。 2.从公式中可以看出,进气终了的混合气温度也会影响发动机的充气效率。进气终了的混合气温度越高,发动机的充气效率越低。因为当气缸的容积和废气残余量一定时进入气缸的混合气温度越高进入气缸的气体密度越小,这就意味着实际充其量越少。这就要求发动机的冷却系统要有足够的冷却强度来防止发动机过热。另外发动机采用进.排气管分置可以避免排气管对混合气的加热。 3.压缩比ε=V燃/V缸由压缩比的定义式可知,气缸容积一定时压缩比越高燃烧室容积越小。因此残余废气量就会减少这就使得进气终了的温度相对较小。又
由充气效率的公式1/)1(×(εpa/ta-pr/tr)可知,ε增大,1/)1(减小。但这个影响是很小的,而且随着发动机压缩比的增加这个影响会越小。但压缩比也不可以过大,压缩比过大不仅会使气缸内终燃气体的压力和温度升高,发生爆震燃烧的几率就会增加。而且也会是曲轴连杆机构的压力过大,发动机的机械效率和曲轴连杆机构的寿命下降。 4.在发动机实际工作中,进气量和排气量的多少对发动机的充气效率有着至关重要的作用。而进排气又与发动机的配气相位密切相关。发动机的换气过程是指从排气门开始打开到排气门完全关闭的全过程。也就是说进气提前,迟后角和排气提前,迟后角对发动机近期是否充分,排气是否彻底有着重要影响。其中对充气效率影响最大的就是进气门的迟后关闭角河排气门的迟后关闭角。进气门迟后角过小,发动机不能充分利用气流惯性充分进气,这就导致发动机进气不足使充气效率下降。但进气门的迟后角过大会使进入气缸的混合器被压到缸外,使充气效率下降。排气门迟后角过小会使废气不能利用气流惯性充分被排到缸外,迟后角过大则会使已经排到缸外的废气被吸回缸内。而最佳进,排气迟后关闭角进排气流的惯性来确定,而气流惯性则是由发动机的转速来决定的。由此可见,合 3
适的配气相位对发动机充气效率的影响是很大的。 影响残余废气的因素 1.进气终了的压力和温度 随进气终了压力提高,和温度降低实际充气量增多,残余废气量相对减少,使充气效率提高。 2.排气终了的压力和温度 随排气终了的压力提高河温度降低,残余废气量增多,残余废气系数增大,使充气效率下降。 3.压缩比 随压缩比的增大,当气缸总容积一定时,燃烧室容积相对减小,残余废气量相对减少,残余废气系数减小,发动机充气效率提高。 4.配气相位 合适的配气相位有利于减小废气参与量使残余废气系数减小,提高发动机充气效率。 发动机的换气过程对发动机的动力性,经济性以及排放性有着至关重要的影响。在影响发动机换气过程的诸多因素中,配气相位河压缩比的地位尤为突出。一台发动机的配气相位是否合理直接关系到这台发动机进气是否充分,排气是否彻底以及进气涡流和排气紊流的形成。进而影响到这台发动机的充气效率。发动机的压缩比影响着进入气缸内混合气在着火延迟器的温度,压力等以及各种燃烧前的化学准备,影响最高燃油压力最高点出现的时间和大小在点火提前角不变的情况下这就直接影响到发动机对外输出功率的大小。此外,当某台发动机的气缸容积一定时,压缩比的大小直接反映了燃烧室容积的大小。压缩比大,燃烧室的容积就小,进而和发动机的配气相位一起影响着气缸内残余废气量,影响到发动机的充气效率。 二.影响汽油机燃烧过程的因素 1.燃油性质的影响 在燃油的各种性质中,汽油的抗爆性对燃烧过程的影响最大。汽油的抗爆性好,发动机就可以采用较高的压缩比,有利于提高发动机的热效率和输出功率。此外,抗爆性好的汽油还可以降低爆燃的几率。 汽油的蒸发性越好就越容易气化,这样就使得混合气形成的更容易而且质量也好,是燃烧速度加快而且容易燃烧,从而提高发动机的经济性。但在炎热或高原地区使用蒸发性好的汽油时容易在油泵之后的油路中形成气阻,使汽车启动困难。特别是长时间停车后启动困难。 2.点火提前角的影响。 对一般发动机来讲,在压缩行程上止点点火是不合理的。因为燃烧不是瞬时完成的。火花塞跳火以后,混合气要经过着火延迟期,急燃期,火焰前锋呈球状以每秒30—80m/s的速率向前推进。如果在火花塞到达上止点时点火,混合气在火花塞迅速下行的过程中燃烧膨胀,整个过程接近等压变化,燃烧热效率低。混合气最高燃烧压力点出现在上止点后大于15度的曲轴转角而且最高燃烧压力低。混合气燃烧膨胀放出的热量大部分以热能的形式传递给缸体,这就会造成发动机缸体过热,油耗增加,对活塞做的功将大大减少。如果点火提前角过大,会使压缩行程后期燃烧掉的油量增加,压力升高率增加,压缩行程所消耗的负功(压缩行程中混合气燃烧释放的能量对活塞做负功,活塞是利用飞轮的惯性向上止点移动,而飞轮的惯性能量来自气体燃烧膨胀形成混合气对活塞做的功)增加,同 4
时也会使终燃气体的压力和温度增加,增加爆燃的几率。此外,点火太早会使最高燃烧压力点出现过早而且压力很高,加重了活塞环以及曲柄连杆机构的机械负荷,加剧了零部件的磨损。 因此,对某台运行状况一定的发动机,总可以选择一个到一个最佳点火提前角,使最高燃烧压力出现在上止点之后12—15度的曲轴转角之间。此时,混合气燃烧膨胀对活塞所做的功最大,以热量散失的最少,发动机的输出功率最大而且运行稳定。最佳点火提前角并非固定不变,发动机在不同的转速,不同的节气门开度下,最佳点或提前角也不相同。因此,必须根据发动机不同的工况来选择不同的点火提前角,使其接近最佳值。 3.混合气浓度的影响。 混合气的浓度常用过量空气系数或空燃比来表示,混合气的浓度对火焰传播能否进行以及火焰传播速率的大小还有爆燃倾向,排气成分都有很大影响。 试验表明,当过量空气系数在0.85—0.95(功率混合气)时火焰传播速率最高,因而燃烧速率最大燃烧最高温度和压力均提高。此时,循环指示功率最大使用过量空气系数小于1的混合气还有另外两方面的影响。一方面是由于燃油蒸发量增多使进气温度下降,因而充气系数增大。另一方面是燃烧后气体的分子变化系数增大,分子数增多,有利于提高进气压力。这些都有利于燃烧最高压力与温度及指示功率的提高。过量空气系数小于1的不利影响,由于实际供给的空气质量小于燃油燃烧所需要的空气质量会使燃烧不完全,燃油消耗率增加。使用功率混合气时,发生爆震燃烧的倾向增加,此种混合气的火焰传播速率最高,火焰传播时间短。但是此种混合气的着火延迟期短,而且由于汽缸内的压力升高率,燃烧产物的压力温度都有较高的数值,使终燃气体的自然准备时间短。过浓过稀的混合气均有助于消除爆燃。 可燃混合气的浓度只有在一定范围内才能保证火焰进行传播,这就是火焰传播界限。为保证混合气正常燃烧,混合气浓度必须在火焰传播界限之内。汽油机的火焰传播界限是0.5—1.4.混合气浓度在这一范围内,可以保证发动机正常运转。但是火焰传播速率并不是一成不变的常数。它随引起燃烧的条件变化而略有增减。 4.转速的影响 对着火延迟期的影响 转速增高时,按秒记的着火延迟期基本不变,按曲轴转角计的着火延迟期随之增大。因为当转速增高时,一方面由于紊流加强使混合气的形成更加均匀,加之压缩中了时气体温度升高,使着火延迟期缩短。但另一方面,残余废气系数增加,气流吹走电火花的趋势增加,又使着火延迟期增长。两者综合比较,按秒计的着火延迟期基本不变(发动机的转速很快,一般大于500r/min),按曲轴转角计的着火延迟期增大。因此,汽油机中设有离心点火提前角装置,在转速增加时,自动增大点火提前角。 对火焰传播速率和爆燃的影响 当转速增高时,进气与挤气紊流均增强,火焰传播速率大体上与转速成正比例增加,因而最高燃烧压力及压力升高率的值随转速变化不大。由于转速提高,火焰传播速率提高火焰传播时间缩短,爆燃倾向减小。 5.负荷的影响 汽油机的负荷变化时,是靠节气门的开度调节进入气缸的混合气数量来达到不同的负荷要求。这种调节方法被称作叫做量调节。