汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)價(jià)第一章汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的評(píng)價(jià)１)動(dòng)力性能指標(biāo)：有效功率、有效轉(zhuǎn)矩、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、活塞平均速度等。

２)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)：有效熱效率、有效燃油消耗率等。

３)強(qiáng)化指標(biāo)：升功率、強(qiáng)化系數(shù)等。

４)有害物質(zhì)排放指標(biāo)：CO、HC、NOx和微粒等。

５)其他運(yùn)行性能指標(biāo)：噪聲和冷起動(dòng)等。

６)使用性能指標(biāo)：可靠性、耐久性、維修方便性。

第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)

第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程

第三節(jié)燃料的特性及其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響

第四節(jié)柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒第一章汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的評(píng)價(jià)第五節(jié)汽油機(jī)混合氣的形成與燃燒

第六節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)特性的分析與評(píng)價(jià)１)動(dòng)力性能指標(biāo)：有效功率、有效轉(zhuǎn)矩、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、活塞平均速度等。２)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)：有效熱效率、有效燃油消耗率等。３)強(qiáng)化指標(biāo)：升功率、強(qiáng)化系數(shù)等。４)有害物質(zhì)排放指標(biāo)：CO、HC、NOx和微粒等。５)其他運(yùn)行性能指標(biāo)：噪聲和冷起動(dòng)等。６)使用性能指標(biāo)：可靠性、耐久性、維修方便性。第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)一、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖及實(shí)際循環(huán)

1.示功圖

2.自然吸氣四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)

(1)進(jìn)氣過程為使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)必須不斷吸入新鮮的工質(zhì)。

(2)壓縮過程為使吸入氣缸內(nèi)的工質(zhì)能夠迅速燃燒，以產(chǎn)生較大的壓力使發(fā)動(dòng)機(jī)做功，發(fā)動(dòng)機(jī)必須在做功過程之前將工質(zhì)進(jìn)行壓縮，此過程即為壓縮過程。圖1-1120四沖程單缸試驗(yàn)柴油機(jī)的p-V圖及p-φ?qǐng)D

a)p-V圖b)p-φ?qǐng)D第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)(3)燃燒過程在這個(gè)過程中，活塞位于上止點(diǎn)前后，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。

(4)膨脹過程在這個(gè)過程中，進(jìn)、排氣門仍舊關(guān)閉。

(5)排氣過程當(dāng)膨脹過程接近終了時(shí)，開始排氣過程，排氣門開啟，靠廢氣的壓力進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點(diǎn)后再向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，繼續(xù)將廢氣強(qiáng)制排到大氣中。圖1-2自然吸氣四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖

a)進(jìn)氣過程b)壓縮過程c)燃燒、膨脹過程(做功行程)d)排氣過程第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)表1-1發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)各過程終了時(shí)工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)值3.自然吸氣四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)指示功Wi

二、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.指示性能指標(biāo)第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)表1-2發(fā)動(dòng)機(jī)指示指標(biāo)的定義及計(jì)算方法2.有效性能指標(biāo)第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)表1-3發(fā)動(dòng)機(jī)有效指標(biāo)的定義及計(jì)算方法第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)表1-3發(fā)動(dòng)機(jī)有效指標(biāo)的定義及計(jì)算方法3.發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)第一節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)力力性能能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性能的的評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)標(biāo)表1-4發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)常常用強(qiáng)強(qiáng)化指指標(biāo)的的定義義及計(jì)計(jì)算方方法第一節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)力力性能能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性能的的評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)標(biāo)表1-5各各種種車用用發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)性性能指指標(biāo)參參數(shù)三、機(jī)機(jī)械損損失及及機(jī)械械效率率1.機(jī)機(jī)械損損失的的組成成第一節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)力力性能能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性能的的評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)標(biāo)表1-6機(jī)機(jī)械械損失失的組組成及及其各各部分分所占占比例例2.機(jī)機(jī)械效效率ηηm第一節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)力力性能能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性能的的評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)標(biāo)圖1-3發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速對(duì)對(duì)機(jī)械械效率率的影影響3.影影響機(jī)機(jī)械效效率的的主要要因素素第一節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)力力性能能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性能的的評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)標(biāo)(1)轉(zhuǎn)速速n機(jī)械效效率ηm隨發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的的上升升而下下降，，如圖圖1-3所所示。。1)各各摩擦擦副間間的相相對(duì)速速度增增加，，摩擦擦損失失增大大。2)曲曲柄連連桿機(jī)機(jī)構(gòu)的的慣性性力增增大，，活塞塞側(cè)壓壓力及及軸承承負(fù)荷荷增高高，摩摩擦損損失增增大。。3)進(jìn)進(jìn)、排排氣流流動(dòng)阻阻力增增大，，泵氣氣損失失增大大。4)驅(qū)驅(qū)動(dòng)附附件消消耗功功增多多。(2)負(fù)荷荷在在發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不不變時(shí)時(shí)，機(jī)機(jī)械損損失功功率Pm近似不不變。。圖1-4發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)機(jī)械效效率隨隨負(fù)荷荷變化化的關(guān)系曲曲線第一節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)力力性能能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性能的的評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)標(biāo)(3)潤(rùn)滑滑油品品質(zhì)在在機(jī)機(jī)械損損失中中，摩摩擦損損失占占了很很大的的百分分比，，因此此改善善相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)面上上的潤(rùn)潤(rùn)滑條條件可可以顯顯著提提高ηm。表1-7常常用用發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)潤(rùn)潤(rùn)滑油油的粘粘度等等級(jí)及及使用用環(huán)境境溫度度范圍圍四、影影響發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)性能能指標(biāo)標(biāo)的因因素分析上上述所所介紹紹的內(nèi)內(nèi)容可可知，，發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)動(dòng)動(dòng)力輸輸出的的過程程，實(shí)實(shí)質(zhì)上上就是是進(jìn)入入發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的的燃料料化學(xué)學(xué)能通通過燃燃燒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為為熱能能，熱熱能再再轉(zhuǎn)化化為曲曲軸有有效輸輸出功功的過過程。。1)充充氣效效率ην。2)燃燃料低低熱值值hμ、理論論空氣氣量L。第一節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)力力性能能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性能的的評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)標(biāo)3)過過量空空氣系系數(shù)α。4)指指示熱熱效率率ηi。5)機(jī)機(jī)械效效率ηm。6)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速速n。7)其其他主主要結(jié)結(jié)構(gòu)參參數(shù)。。思考考題題1.簡(jiǎn)簡(jiǎn)述發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的實(shí)實(shí)際工工作循循環(huán)過過程。。2.簡(jiǎn)簡(jiǎn)述汽汽油機(jī)機(jī)與柴柴油機(jī)機(jī)工作作循環(huán)環(huán)的區(qū)區(qū)別。。3.為為什么么發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)性性能指指標(biāo)有有指示示指標(biāo)標(biāo)和有有效指指標(biāo)之之分？？?jī)煞N種指標(biāo)標(biāo)各在在什么么場(chǎng)合合使用用？第一節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)力力性能能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性能的的評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)標(biāo)4.發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的動(dòng)動(dòng)力性性能和和經(jīng)濟(jì)濟(jì)性能能在生生產(chǎn)和和使用用中主主要用用哪幾幾個(gè)指指標(biāo)來來表示示？如如果要要進(jìn)行行不同同機(jī)型型發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)性性能的的對(duì)比比，應(yīng)應(yīng)使用用哪些些動(dòng)力力性能能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性能評(píng)評(píng)價(jià)指指標(biāo)？？5.機(jī)機(jī)械損損失由由哪幾幾部分分組成成？所所占百百分比比最大大的是是哪種種損失失？6.發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速速和負(fù)負(fù)荷是是如何何影響響機(jī)械械效率率的？？這一一影響響對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)性能能的提提高和和使用用提出出了什什么要要求？？7.如如何對(duì)對(duì)汽車車發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的的動(dòng)力力性能能和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性能進(jìn)進(jìn)行較較全面面地評(píng)評(píng)價(jià)？？第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程一、四四沖程程發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的的換氣氣過程程1.換換氣過過程(1)自由由排氣氣階段段圖圖1-5中中，從從排氣氣門早早開點(diǎn)點(diǎn)b′到晚晚關(guān)點(diǎn)點(diǎn)r′，約約240～～260℃℃A的的b′bdrr′段為為排氣氣過程程。(2)強(qiáng)制制排氣氣階段段自自由排排氣階階段結(jié)結(jié)束后后，缸缸內(nèi)壓壓力大大大降降低，，必須須依靠靠上行行活塞塞強(qiáng)制制排出出廢氣氣，此此階段段稱為為強(qiáng)制制排氣氣階段段。(3)進(jìn)氣氣階段段圖圖1-5中中，從從進(jìn)氣氣門早早開點(diǎn)點(diǎn)d到晚關(guān)關(guān)點(diǎn)a′，約約220～～265℃℃A的的drr′aa′段為為進(jìn)氣氣過程程。(4)氣門門重疊疊階段段圖圖1-5中中，drr′段是是氣門門重疊疊階段段。2.配配氣相相位及及其對(duì)對(duì)性能能的影影響第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程圖1-5四四沖沖程發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)換氣氣過程程的p-V圖第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程圖1-6四四沖沖程發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)配氣氣相位位圖第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程(1)排氣氣早開開角γ膨脹過過程末末期，，缸內(nèi)內(nèi)壓力力較高高，如如果到到下止止點(diǎn)才才打開開排氣氣門，，則由由于開開啟初初期氣氣門上上升緩緩慢，，開度度也小小，再再加上上氣流流因慣慣性而而不會(huì)會(huì)馬上上高速速流出出，這這些都都會(huì)使使排氣氣不暢暢，排排氣損損失和和阻力力增大大，并并間接接影響響進(jìn)氣氣充量量。圖1-7排排氣氣損失失w—自自由排排氣損損失y——強(qiáng)制制排氣氣損失失x—自自由排排氣損損失x+y-d—泵泵氣損損失第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程圖1-8不不同同的排排氣早早開角角對(duì)排排氣損損失的的影響響第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程圖1-9轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速對(duì)排排氣早早開角角的影影響第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程(2)排氣氣晚關(guān)關(guān)角δ如果排排氣門門在活活塞到到達(dá)上上止點(diǎn)點(diǎn)關(guān)閉閉，則則此時(shí)時(shí)廢氣氣還具具有一一定向向外運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的慣性性。(3)進(jìn)氣氣早開開角α進(jìn)氣門門若在在活塞塞到達(dá)達(dá)上止止點(diǎn)開開啟，，則會(huì)會(huì)因開開啟初初期氣氣門上上升緩緩慢，，流通通截面面小，，以及及進(jìn)氣氣氣流流由靜靜止到到加速速的滯滯后影影響，，而使使缸內(nèi)內(nèi)真空空加大大，進(jìn)進(jìn)氣量量減少少，進(jìn)進(jìn)氣損損失增增大。。(4)進(jìn)氣氣晚關(guān)關(guān)角β進(jìn)氣門門晚于于活塞塞到達(dá)達(dá)下止止點(diǎn)而而關(guān)閉閉的角角度稱稱為進(jìn)進(jìn)氣晚晚關(guān)角角。(5)氣門門重疊疊角α+δ排氣門門晚關(guān)關(guān)和進(jìn)進(jìn)氣門門早開開必然然形成成氣門門開啟啟重疊疊，其其重疊疊開啟啟的角角度稱稱為氣氣門重重疊角角。二、充充氣效效率及及其對(duì)對(duì)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)性性能的的影響響1.充充氣效效率2.影影響充充氣效效率的的因素素(1)進(jìn)氣氣終了了壓力力pa′pa′對(duì)ην有重要要影響響，pa′越高，，ην值越大大。第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程1)增增大進(jìn)進(jìn)氣門門直徑徑，即即增大大進(jìn)氣氣門處處的有有效流流通截截面面面積，，選擇擇合適適的排排氣門門直徑徑。2)為為了進(jìn)進(jìn)一步步增大大進(jìn)氣氣門流流通截截面，，提高高充氣氣量，，現(xiàn)代代發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)采采用了了3～～5個(gè)個(gè)(每每缸個(gè)個(gè)進(jìn)氣氣門，，1～～2個(gè)個(gè)排氣氣門)的多多氣門門結(jié)構(gòu)構(gòu)。表1-8幾幾種種典型型的多多氣門門與2氣門門轎車車發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)動(dòng)動(dòng)力性性能比比較3)適適當(dāng)增增大氣氣門升升程，，合理理設(shè)計(jì)計(jì)凸輪輪型線線以提提高氣氣門開開啟速速度，，從而而增大大氣門門的時(shí)時(shí)間-截面面值(指氣氣門開開啟截截面面面積與與其對(duì)對(duì)應(yīng)的的開啟啟時(shí)間間的乘乘積)，提提高汽汽車通通過能能力。。第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程(2)進(jìn)氣氣終了了溫度度Ta′進(jìn)氣終終了溫溫度Ta′高于進(jìn)進(jìn)氣狀狀態(tài)下下的溫溫度Ts，若Ta′升高，，則充充入氣氣缸進(jìn)進(jìn)氣充充量的的工作作密度度減小小，從從而使使ην降低。。1)進(jìn)進(jìn)氣過過程中中與高高溫零零部件件接觸觸而引引起的的溫升升。2)與與高溫溫殘余余廢氣氣混合合而引引起的的溫升升。(3)進(jìn)氣氣晚關(guān)關(guān)角ξ反映了了進(jìn)氣氣晚關(guān)關(guān)角對(duì)對(duì)ην的影響響。(4)排氣氣晚關(guān)關(guān)角(殘余余廢氣氣系數(shù)數(shù))排排氣氣門晚晚關(guān)會(huì)會(huì)減小小排氣氣阻力力，減減少缸缸內(nèi)殘殘余廢廢氣量量，降降低殘殘余廢廢氣系系數(shù)，，由式式(1-4)可可知，，這也也間接接使ην提高，，但相相比于于進(jìn)氣氣晚關(guān)關(guān)角排排氣晚晚關(guān)角角對(duì)ην的影響響要小小得多多。(5)壓縮縮比壓壓縮縮比增增大，，壓縮縮容積積減小小，殘殘余廢廢氣量量減少少，ην增大。。第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程(6)進(jìn)氣氣狀態(tài)態(tài)參數(shù)數(shù)ps、Ts進(jìn)氣狀狀態(tài)參參數(shù)ps、Ts本身是是定義義充氣氣效率率的基基準(zhǔn)參參數(shù)，，所以以，ps增大，，Ts降低，，新鮮鮮充量量密度度增大大，使使實(shí)際際進(jìn)氣氣量增增多，，但不不等于于充氣氣效率率必然然增大大。3.充充氣效效率特特性對(duì)對(duì)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)性性能的的影響響圖1-10汽汽油機(jī)機(jī)和柴柴油機(jī)機(jī)的充充氣效效率特特性曲曲線a)汽汽油機(jī)機(jī)的充充氣效效率特特性曲曲線b)柴柴油機(jī)機(jī)的充充氣效效率特特性曲曲線第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程1)Ta′相對(duì)于于進(jìn)氣氣溫度度，上上升程程度降降低，，ην的特性性曲線線略上上升。。2)pa′減小，，ην降低，，轉(zhuǎn)速速增大大到一一定程程度后后，ην的下降降速度度加快快；3)在在某一一轉(zhuǎn)速速時(shí)，，進(jìn)氣氣晚關(guān)關(guān)角充充分利利用了了此時(shí)時(shí)氣流流的慣慣性，，ην有最大大值，，偏離離此轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速后后均降降低。。圖1-11進(jìn)進(jìn)氣晚晚關(guān)角角對(duì)、的影影響第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程三、可可變進(jìn)進(jìn)氣系系統(tǒng)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)性能能的評(píng)評(píng)價(jià)1.可可變配配氣相相位發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)性能能的評(píng)評(píng)價(jià)2.可可變進(jìn)進(jìn)氣歧歧管發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)性能能的評(píng)評(píng)價(jià)(1)可變變進(jìn)氣氣歧管管長(zhǎng)度度奔奔馳新新SLK(R171)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)所采采用的的可變變進(jìn)氣氣歧管管長(zhǎng)度度機(jī)構(gòu)構(gòu)采用用了一一個(gè)控控制閥閥來控控制進(jìn)進(jìn)氣歧歧管的的長(zhǎng)度度，如如圖1-12所所示。。圖1-12奔奔馳新新SLK(R171)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的可可變進(jìn)進(jìn)氣歧歧管長(zhǎng)長(zhǎng)度機(jī)機(jī)構(gòu)第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程(2)可變變進(jìn)氣氣歧管管長(zhǎng)度度及截截面日日本本馬自自達(dá)公公司的的可變變進(jìn)氣氣諧振振增壓壓系統(tǒng)統(tǒng)，其其結(jié)構(gòu)構(gòu)與工工作原原理如如圖1-14所所示。。圖1-13寶寶馬760V12發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)可可變進(jìn)進(jìn)氣歧歧管長(zhǎng)長(zhǎng)度機(jī)機(jī)構(gòu)第二節(jié)節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換換氣過過程圖1-14可可變進(jìn)進(jìn)氣諧諧振增增壓系系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)構(gòu)與工作原原理1—轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換閥閥2—短短共振振管3——長(zhǎng)共共振管管4—雙節(jié)節(jié)氣門5—慣慣性增壓壓第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程四、渦輪輪增壓發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)性性能的分分析因?yàn)殡S著著進(jìn)入缸缸內(nèi)空氣氣量的增增多，相相應(yīng)地增增加循環(huán)環(huán)供油量量，即可可提高發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的輸出功功率，所所以人們們采取可可變配氣氣相位、、可變進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)統(tǒng)等多種種技術(shù)手手段來提提高充氣氣效率，，增加進(jìn)進(jìn)氣量。。1.增壓壓度和增增壓比2.廢氣氣渦輪增增壓系統(tǒng)統(tǒng)的基本本結(jié)構(gòu)及及工作過過程3.渦輪輪增壓柴柴油機(jī)的的性能分分析(1)渦渦輪增壓壓柴油機(jī)機(jī)的性能能優(yōu)勢(shì)1)提高高了動(dòng)力力性能。。第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程圖1-15渦渦輪增壓壓器的結(jié)結(jié)構(gòu)示意意圖第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程圖1-16廢廢氣渦輪輪增壓器器的工作作原理2)改善善了燃油油經(jīng)濟(jì)性性。第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程3)改善善了排放放性能。。4)降低低了燃燒燒及排氣氣噪聲。。5)降低低了制造造成本。。(2)渦渦輪增壓壓柴油機(jī)機(jī)存在的的問題1)熱負(fù)負(fù)荷和機(jī)機(jī)械負(fù)荷荷增大。。2)低速速轉(zhuǎn)矩特特性下降降。3)加速速性能變變差。4)起動(dòng)動(dòng)困難。。第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程(3)渦渦輪增壓壓柴油機(jī)機(jī)性能改改進(jìn)的方方法目目前，改改善增壓壓發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)低速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩特性性和加速速性能的的主要方方法有：：高速、、高負(fù)荷荷工況下下，放掉掉壓氣機(jī)機(jī)后一部部分增壓壓空氣或或放掉渦渦輪前一一部分廢廢氣以限限制增壓壓壓力過過高，圖圖1-17所示示為渦輪輪增壓廢廢氣旁通通系統(tǒng)示示意圖；；低速、、低負(fù)荷荷工況下下，調(diào)整整可變渦渦輪噴嘴嘴環(huán)的截截面面積積來提高高渦輪效效率，從從而改善善發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)低速工工況的性性能，圖圖1-18所示示為可變變幾何截截面渦輪輪的結(jié)構(gòu)構(gòu)示意圖圖。圖1-17渦渦輪增壓壓廢氣旁旁通系統(tǒng)統(tǒng)示意圖圖第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程圖1-18可可變幾何何截面渦渦輪的結(jié)結(jié)構(gòu)示意意圖4.渦輪輪增壓汽汽油機(jī)性性能的分分析第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程表1-9增壓壓和自然然吸氣汽汽油機(jī)動(dòng)動(dòng)力性參參數(shù)比較較1)汽油油機(jī)增壓壓后，壓壓縮終了了的溫度度、壓力力都升高高，致使使爆燃的的傾向增增大。2)熱負(fù)負(fù)荷加重重。3)動(dòng)態(tài)態(tài)響應(yīng)延延遲加大大。第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程4)車用用汽油機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)速速和功率率范圍寬寬廣，進(jìn)進(jìn)氣流量量變化范范圍更大大，因而而覆蓋的的壓氣機(jī)機(jī)工況范范圍更大大，這就就要求壓壓氣機(jī)同同時(shí)具有有寬流量量范圍和和寬高效效率區(qū)的的高性能能，這使使得汽油油機(jī)的增增壓器技技術(shù)難度度加大。。1)電控控技術(shù)的的應(yīng)用，，有效地地解決了了汽油機(jī)機(jī)增壓的的諸多難難題，如如電控可可變渦輪輪噴嘴環(huán)環(huán)截面、、電控放放氣閥有有效地改改善了渦渦輪增壓壓汽油機(jī)機(jī)的動(dòng)態(tài)態(tài)響應(yīng)特特性；電電控爆燃燃、電控控EGR等技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用，對(duì)防防止爆燃燃和降低低熱負(fù)荷荷都是有有效的。。2)增壓壓中冷技技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用，可可有效提提高渦輪輪增壓汽汽油機(jī)的的動(dòng)力性性能、降降低燃料料消耗率率，同時(shí)時(shí)對(duì)消除除爆燃、、降低熱熱負(fù)荷以以及減少少NOx排放都是是有利的的。第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程3)采用用增壓壓壓力控制制系統(tǒng)，，如進(jìn)氣氣和排氣氣放氣、、節(jié)流控控制等裝裝置，可可以減小小渦輪入入口處或或進(jìn)入汽汽油機(jī)缸缸內(nèi)的氣氣流量，，從而降降低增壓壓比，避避免爆燃燃和過高高熱負(fù)荷荷，并有有利于高高低速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩特性性的控制制。五、汽車車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)進(jìn)、排排氣系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)性能能的影響響發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)進(jìn)、排氣氣系統(tǒng)對(duì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)性能的的影響可可由充氣氣效率ην的大小及及其變化化規(guī)律來來反饋。。1)在整整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)內(nèi)，有足足夠高的的充氣效效率ην保證發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的動(dòng)動(dòng)力性能能。2)良好好的充氣氣效率特特性，保保證發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)低速速大轉(zhuǎn)矩矩、高速速大功率率，滿足足汽車的的低速加加速性能能、爬坡坡性能以以及高速速動(dòng)力性性能。第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程3)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣氣系統(tǒng)采采用廢氣氣渦輪增增壓或增增壓中冷冷技術(shù)，，是發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化化的有效效手段之之一。思考題題1.什么么是發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的換換氣過程程？合理理組織換換氣過程程的目的的是什么么？2.進(jìn)、、排氣門門為什么么要早開開、晚關(guān)關(guān)？進(jìn)、、排氣門門早開、、晚關(guān)角角對(duì)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的性性能有何何影響？？為什么么這4個(gè)個(gè)相位角角都有最最佳值，，且最佳佳值隨轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的升升高而增增大？3.影響響充氣效效率的主主要因素素有哪些些？它們們是如何何影響發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)性性能的？？4.充氣氣效率特特性曲線線有何特特點(diǎn)？進(jìn)進(jìn)氣門晚晚關(guān)角是是如何影影響充氣氣效率特特性曲線線的？為為了提高高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)高速運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的的輸出功功率，進(jìn)進(jìn)氣門晚晚關(guān)角要要相應(yīng)地地增大，，為什么么？第二節(jié)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的換氣氣過程5.什么么是可變變配氣相相位？它它影響發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的什么性性能？6.什么么是可變變進(jìn)氣歧歧管？發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)高高、低轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)下如何何改變進(jìn)進(jìn)氣歧管管的長(zhǎng)度度？7.為什什么汽油油機(jī)采用用渦輪增增壓的比比例越來來越高？？渦輪增增壓汽油油機(jī)是如如何解決決應(yīng)用中中存在的的相關(guān)問問題的？？第三節(jié)燃燃料的的特性及及其對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的影響表1-10常常用液體體燃料及及氣體燃燃料的物物理、化化學(xué)特性性指標(biāo)一、柴油油的使用用特性汽車柴油油機(jī)為高高速機(jī)，，使用輕輕柴油。。1.自燃燃性第三節(jié)燃燃料的的特性及及其對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的影響2.蒸發(fā)發(fā)性3.燃料料流動(dòng)性性4.低溫溫流動(dòng)性性二、汽油油的使用用特性汽油對(duì)汽汽油機(jī)性性能有影影響的主主要是其其抗爆性性和蒸發(fā)發(fā)性。1.抗爆爆性2.蒸發(fā)發(fā)性三、燃料料特性對(duì)對(duì)汽油機(jī)機(jī)和柴油油機(jī)的影影響表1?10給出出了汽油油和柴油油的成分分及其主主要性能能指標(biāo)，，可以看看出，汽汽油和柴柴油的沸沸點(diǎn)與著著火溫度度有很大大差異。。1.對(duì)混混合氣形形成方式式的影響響2.對(duì)著著火、燃燃燒方式式的影響響第三節(jié)燃燃料的的特性及及其對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的影響1)擴(kuò)散散燃燒時(shí)時(shí)，由于于燃料與與空氣邊邊混合、、邊燃燒燒，因而而燃燒速速度取決決于油氣氣的混合合速度；；而預(yù)混混合燃燒燒時(shí)，因因燃燒前前已均勻勻混合，，因而燃燃燒速度度主要取取決于化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)速度，，即取決決于混合合氣溫度度和濃度度。2)擴(kuò)散散燃燒時(shí)時(shí)，為保保證燃燒燒完全，，一般要要求空氣氣過量，，過量空空氣系數(shù)數(shù)α≥1.2(定義義見本節(jié)節(jié)四)，，并且在在總體的的空燃比比大于100的的條件下下也能穩(wěn)穩(wěn)定燃燒燒；而預(yù)預(yù)混合燃燃燒時(shí)，，一般0.8～～1.2，可燃燃混合氣氣濃度范范圍小，，難以稀稀燃。3)擴(kuò)散散燃燒時(shí)時(shí)，混合合氣濃度度和燃燒燒溫度分分布極不不均勻，，易發(fā)生生局部高高溫缺氧氧現(xiàn)象，，產(chǎn)生炭炭煙；而而預(yù)混合合燃燒時(shí)時(shí)，由于于混合氣氣混合均均勻，一一般不產(chǎn)產(chǎn)生炭煙煙。第三節(jié)燃燃料的的特性及及其對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的影響4)擴(kuò)散散燃燒時(shí)時(shí)，由于于有炭煙煙產(chǎn)生，，碳粒的的燃燒會(huì)會(huì)發(fā)出黃黃色或白白色的強(qiáng)強(qiáng)烈輻射射光，因因此也稱稱為有焰焰燃燒；；而預(yù)混混合燃燒燒時(shí)，無(wú)無(wú)碳粒燃燃燒問題題，火焰焰呈均勻勻透明的的藍(lán)色，，因此也也稱為無(wú)無(wú)焰燃燒燒。5)預(yù)混混合燃燒燒由于燃燃燒前已已形成可可燃混合合氣，有有回火的的危險(xiǎn)；；而擴(kuò)散散燃燒一一般無(wú)此此隱患。。3.對(duì)負(fù)負(fù)荷調(diào)節(jié)節(jié)方式的的影響四、過量量空氣系系數(shù)及空空燃比1.理論論空氣量量L02.過量量空氣系系數(shù)α3.空燃燃比五、燃料料熱值與與混合氣氣熱值1.燃料料熱值第三節(jié)燃燃料的的特性及及其對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的影響2.混合合氣熱值值思考題題1.對(duì)對(duì)柴油機(jī)機(jī)性能有有重要影影響的柴柴油性能能指標(biāo)有有哪些？？有什么么影響？？2.對(duì)汽汽油機(jī)性性能有重重要影響響的汽油油性能指指標(biāo)有哪哪些？有有什么影影響？3.可燃燃混合氣氣的濃與與稀可以以用哪幾幾個(gè)指標(biāo)標(biāo)表示？？各指標(biāo)標(biāo)的含義義是什么么？彼此此間如何何換算？？4.混合合氣熱值值和燃料料熱值有有什么區(qū)區(qū)別？每每循環(huán)加加給工質(zhì)質(zhì)的熱量量取決于于哪種熱熱值？5.柴油油和汽油油特性的的不同如如何導(dǎo)致致了柴油油機(jī)和汽汽油機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)的不不同？第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒圖1-19柴柴油機(jī)的的燃燒過過程Ⅰ—著火火落后期期Ⅱ——速燃期期Ⅲ——緩燃期期Ⅳ——后燃期期第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒一、燃燒燒過程及及其對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)性性能的影影響柴油機(jī)的的燃燒過過程可分分為四個(gè)個(gè)階段，，即著火火落后期期（也稱稱為滯燃燃期）、、速燃期期、緩燃燃期和后后燃期，，如圖1?19所示。。1.著火火落后期期2.速燃燃期3.緩燃燃期4.后燃燃期二、燃油油噴射與與霧化目前，柴柴油機(jī)的的燃油供供給系統(tǒng)統(tǒng)是傳統(tǒng)統(tǒng)機(jī)械式式燃油供供給系統(tǒng)統(tǒng)和電控控燃油噴噴射系統(tǒng)統(tǒng)并存，，但不論論哪種噴噴油系統(tǒng)統(tǒng)，都要要滿足以以下基本本的要求求。第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒1)能產(chǎn)產(chǎn)生足夠夠高的噴噴油壓力力，以保保證燃料料良好的的霧化及及混合燃燃燒。2)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)所要求求的噴油油規(guī)律，，以保證證合理的的燃燒放放熱規(guī)律律和良好好的綜合合性能。。3)精確確控制每每個(gè)循環(huán)環(huán)的噴油油量和噴噴油時(shí)間間，并且且保證各各缸之間間的均勻勻性。4)在各各種工況況下避免免出現(xiàn)不不利的異異常噴射射現(xiàn)象。。1.燃油油噴射過過程圖1-20燃燃油的噴噴射過程程1—噴油油泵柱塞塞2——進(jìn)、回回油孔3—出出油閥4—出出油閥彈彈簧5、7——壓力傳傳感器6—高高壓油管管8——針閥彈彈簧9—噴油油器針閥閥第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒(1)噴噴油延遲遲階段從從噴油油泵出油油閥打開開(供油油始點(diǎn))到噴油油器的針針閥開始始升起(噴油始始點(diǎn))為為止，這這一階段段稱為噴噴油延遲遲階段。。(2)主主噴射階階段從從噴油始始點(diǎn)到噴噴油器端端燃油壓壓力開始始急劇下下降為止止，這一一階段稱稱為主噴噴射階段段。(3)滴滴漏階段段從噴噴油器端端燃油壓壓力開始始急劇下下降到針針閥完全全落座(噴油終終點(diǎn))為為止，這這一階段段稱為滴滴漏階段段。2.供油油規(guī)律和和噴油規(guī)規(guī)律圖1-21供供油規(guī)律律和噴油油規(guī)律的的比較注：噴油油器ZSOSJ，＝＝750r/min第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒3.燃油油的霧化化及油束束特性圖1-22油油束形狀狀第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒(1)噴噴霧圓錐錐角β噴霧圓錐錐角表示示油束的的緊密程程度，β大說明油油束松散散，油滴滴細(xì)。(2)油油束射程程L油束射程程是指油油束的貫貫穿距離離，亦稱稱為貫穿穿力。(3)霧霧化質(zhì)量量(霧化化特性)圖1-23霧霧化特性性曲線第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒三、電控控燃油噴噴射系統(tǒng)統(tǒng)1.燃油油噴射系系統(tǒng)的類類型和特特點(diǎn)(1)位位置控制制式電控控燃油噴噴射系統(tǒng)統(tǒng)這種種系統(tǒng)的的特點(diǎn)是是不改變變傳統(tǒng)噴噴油系統(tǒng)統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)與工作作原理，，只是用用電控裝裝置取代代機(jī)械式式調(diào)速器器和提前前器，對(duì)對(duì)直列泵泵的油量量調(diào)節(jié)齒齒桿和VE泵的的溢流環(huán)環(huán)套以及及油泵驅(qū)驅(qū)動(dòng)軸和和凸輪軸軸的相互互位置進(jìn)進(jìn)行低頻頻連續(xù)調(diào)調(diào)節(jié)，以以實(shí)現(xiàn)油油量和定定時(shí)的控控制，所所以稱為為位置控控制式系系統(tǒng)。(2)時(shí)時(shí)間控制制式電控控燃油噴噴射系統(tǒng)統(tǒng)這種種系統(tǒng)借借助電子子控制手手段控制制高壓油油路泄壓壓電磁閥閥的開閉閉時(shí)刻進(jìn)進(jìn)而控制制噴油量量，而不不對(duì)噴射射壓力或或其他參參數(shù)進(jìn)行行調(diào)節(jié)，，因控制制對(duì)象———泄壓壓電磁閥閥的開閉閉時(shí)刻是是時(shí)間量量而得名名。第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒(3)時(shí)時(shí)間-壓壓力控制制式電控控燃油噴噴射系統(tǒng)統(tǒng)(共軌軌系統(tǒng))這種種系統(tǒng)不不再應(yīng)用用傳統(tǒng)柱柱塞脈動(dòng)動(dòng)供油原原理，而而是在高高壓油泵泵和噴油油器之間間安裝油油壓穩(wěn)定定裝置(共軌)，即先先將燃油油以高壓壓狀態(tài)儲(chǔ)儲(chǔ)存在這這個(gè)被稱稱為共軌軌的容器器中，然然后通過過精確控控制共軌軌中的燃燃油壓力力和噴油油脈寬，，實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)噴油量量的精確確控制。。圖1-24高高壓共軌軌燃油噴噴射系統(tǒng)統(tǒng)第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒表1-11傳傳感器的的種類及及功能表1-12執(zhí)執(zhí)行器的的種類及及功能第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒表1-12執(zhí)執(zhí)行器的的種類及及功能1)噴油油壓力與與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)無(wú)確定關(guān)關(guān)系，只只取決于于共軌管管中按要要求調(diào)整整的壓力力，因而而徹底解解決了傳傳統(tǒng)噴油油泵高、、低速時(shí)時(shí)噴油壓壓力差別別過大、、性能難難以兼顧顧的固有有矛盾。。2)從根根本上解解決了傳傳統(tǒng)噴油油泵脈動(dòng)動(dòng)供油時(shí)時(shí)輸出的的峰值轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩過大大，凸輪輪軸瞬間間轉(zhuǎn)速變變化太快快，不能能穩(wěn)定控控制小噴噴油量的的矛盾。。3)可以以實(shí)現(xiàn)更更高的噴噴射壓力力，其噴噴射壓力力可比傳傳統(tǒng)直列列泵高出出一倍，，目前已已達(dá)220MPa。第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒4)可以以實(shí)現(xiàn)多多次噴射射，有利利于降低低燃燒時(shí)時(shí)的壓力力升高率率，從而而降低燃燃燒噪聲聲和振動(dòng)動(dòng)。5)可以以柔性調(diào)調(diào)節(jié)噴油油率、噴噴油定時(shí)時(shí)和噴油油量，從從而改善善發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)全工況況范圍內(nèi)內(nèi)的綜合合性能。。6)其多多次噴射射能力為為NOx吸附還原原式催化化轉(zhuǎn)化器器和柴油油機(jī)微粒粒捕集器器等排氣氣后處理理系統(tǒng)的的燃油后后噴射要要求提供供了可能能。7)安裝裝方便，，不需要要對(duì)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)缸體體進(jìn)行大大的改變變即可取取代原有有的燃油油噴射系系統(tǒng)。2.對(duì)柴柴油機(jī)噴噴射系統(tǒng)統(tǒng)的控制制(1)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速控制制采用用電子調(diào)調(diào)速器代代替機(jī)械械調(diào)速器器。(2)對(duì)對(duì)各種轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下最最大噴油油量的控控制1)轉(zhuǎn)矩矩校正。。第四節(jié)柴柴油機(jī)機(jī)混合氣氣的形成成與燃燒燒2)進(jìn)氣氣壓力變變動(dòng)補(bǔ)償償。3)進(jìn)氣溫溫度、冷卻卻液溫度及及潤(rùn)滑油溫溫度補(bǔ)償。。4)增壓柴柴油機(jī)進(jìn)氣氣流量補(bǔ)償償。5)柴油機(jī)機(jī)低油壓保保護(hù)。6)增壓器器工作狀態(tài)態(tài)保護(hù)。(3)噴油油定時(shí)的電電子控制這這種控制制除了根據(jù)據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷荷來確定噴噴油時(shí)刻外外，還要根根據(jù)柴油機(jī)機(jī)的冷卻液液溫度、大大氣壓力和和瞬時(shí)狀態(tài)態(tài)加以校正正，使其性性能比機(jī)械械式自動(dòng)提提前器優(yōu)越越。四、柴油機(jī)機(jī)混合氣的的形成柴油機(jī)所用用的燃料是是柴油。1.空間霧霧化混合2.油膜蒸蒸發(fā)混合第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒五、柴油機(jī)機(jī)的燃燒室室柴油機(jī)的燃燃燒室可分分為兩大類類，即直噴噴式燃燒室室和分隔式式燃燒室。。1.直噴式式燃燒室圖1-25直噴式式燃燒室a)開式燃燃燒室b)、c)半開式燃燃燒室(1)半開開式燃燒室室的空氣渦渦流運(yùn)動(dòng)在在半開式式燃燒室中中，必須組組織一定強(qiáng)強(qiáng)度的空氣氣渦流運(yùn)動(dòng)動(dòng)。第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒1)組織進(jìn)進(jìn)氣渦流。。①利用切切向氣道形形成進(jìn)氣渦渦流。如圖圖1-26所示，其其特點(diǎn)是氣氣道母線與與氣缸相切切，氣道形形狀較平直直，在氣門門前強(qiáng)烈收收縮。氣流流在通過切切向氣道時(shí)時(shí)速度越來來越快，并并且沿切線線方向進(jìn)入入，在氣缸缸壁上轉(zhuǎn)向向，產(chǎn)生繞繞氣缸中心心線的氣流流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。切向氣氣道的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，流動(dòng)動(dòng)阻力較小小；缺點(diǎn)是是對(duì)氣口位位置比較敏敏感。第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒②利用螺螺旋氣道形形成進(jìn)氣渦渦流。如圖圖1-27所示，氣氣門座上方方的氣道內(nèi)內(nèi)腔做成螺螺旋形，空空氣流經(jīng)氣氣門座時(shí)，，一部分在在氣道內(nèi)部部形成繞氣氣門中心的的氣流旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其其強(qiáng)度與氣氣道本身結(jié)結(jié)構(gòu)有關(guān)；；另一部分分近似于切切向氣流，，順著氣缸缸壁繞氣缸缸中心線旋旋轉(zhuǎn)，其強(qiáng)強(qiáng)度與氣道道相對(duì)于氣氣缸的布置置有關(guān)，加加上軸向分分速度，實(shí)實(shí)際上是一一種沿螺旋旋線推進(jìn)的的渦流運(yùn)動(dòng)動(dòng)。不同形形式的螺旋旋氣道，兩兩股氣流的的配合情況況各不相同同，但在壓壓縮行程接接近終點(diǎn)時(shí)時(shí)，渦流均均類似于一一個(gè)螺體旋旋轉(zhuǎn)。由于于螺旋氣道道能產(chǎn)生較較強(qiáng)的進(jìn)氣氣渦流，因因此被廣泛泛應(yīng)用在高高速柴油機(jī)機(jī)上；其缺缺點(diǎn)是制造造工藝要求求高，調(diào)試試工作量較較大。第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒圖1-26切向氣氣道第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒圖1-27螺旋氣氣道2)組織擠擠流。第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒圖1-28擠氣渦渦流a)無(wú)進(jìn)氣氣渦流或渦渦流不強(qiáng)時(shí)時(shí)的擠流b)進(jìn)氣氣渦流強(qiáng)時(shí)時(shí)的擠流c)逆擠擠流(2)以ωω型為代表表的半開式式燃燒室這這種燃燒燒室的dk/D=0.4～～0.65，形狀很很多。第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒圖1-29半開式式燃燒室第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒圖1-30RICARDO慧星Ⅴ渦渦流燃燒室室2.分隔式式燃燒室第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒(1)混合合氣的形成成在壓縮縮過程中，，活塞迫使使空氣經(jīng)過過通道流入入渦流室，，形成強(qiáng)烈烈的、有組組織的壓縮縮渦流運(yùn)動(dòng)動(dòng)。(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)渦渦流室通常常由兩部分分組成，其其上部與氣氣缸蓋熔鑄鑄在一起；；其下部(包括連接接通道)由由耐熱鋼制制成(稱為為保溫鑲塊塊)，且與與缸蓋之間間保持一定定的間隙(一般為0.1mm)，以使使鑲塊表面面具有一定定的高溫，，便于對(duì)空空氣進(jìn)行加加熱，同時(shí)時(shí)也減少了了散熱損失失。圖1-31渦流室室形狀a)珀金斯斯S499b)錐形平底底(慧星ⅤⅤ)c)柱形平平底第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒(3)主要要優(yōu)缺點(diǎn)由由于強(qiáng)烈烈的空氣渦渦流運(yùn)動(dòng)，，保證了較較好的混合合氣質(zhì)量，，空氣得到到較充分的的利用。六、運(yùn)轉(zhuǎn)因因素對(duì)燃燒燒過程的影影響1.燃料性性質(zhì)的影響響2.負(fù)荷的的影響圖1-32負(fù)荷對(duì)對(duì)著火延遲遲期的影響響第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒3.轉(zhuǎn)速的的影響4.供油提提前角的影影響圖1-336120型柴油油機(jī)的供油油提前角調(diào)整特特性(n＝＝2000r/min)第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒七、柴油機(jī)機(jī)性能特點(diǎn)點(diǎn)以及在乘乘用車上的的應(yīng)用1.柴油機(jī)機(jī)的性能特特點(diǎn)(1)動(dòng)力力強(qiáng)勁在在較低的發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速速下即可達(dá)達(dá)到較大的的轉(zhuǎn)矩輸出出，整車動(dòng)動(dòng)力強(qiáng)勁，，加速性好好。(2)經(jīng)濟(jì)濟(jì)性好較較低的油耗耗，較低的的燃油價(jià)格格。(3)利于于環(huán)保直直噴柴油發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燃燒效率通通常高于40％，而而汽油發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)僅為30％左右右。2.TDI柴油機(jī)機(jī)在乘用車車上的應(yīng)用用(1)4氣氣門和渦旋旋進(jìn)氣系統(tǒng)統(tǒng)AudiTDI柴油機(jī)機(jī)的4氣門門和渦旋進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)如如圖1-34所示。。第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒圖1-34AudiTDI柴油機(jī)機(jī)的4氣門門和渦旋進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒圖1-35進(jìn)氣管管道的渦旋旋翻板(2)渦旋旋翻板在在渦旋進(jìn)氣氣系統(tǒng)的進(jìn)進(jìn)氣管上布布置渦旋翻翻板(見圖圖1-35)第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒(3)部分分AudiTDI柴油機(jī)的的轉(zhuǎn)矩/功功率特性曲曲線如圖圖1-36所示。圖1-36部分AudiTDI柴柴油機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/功率率特性曲線線a)2.7LV6TDI柴油機(jī)(A6L轎轎車)b)3.0LV6TDI柴油機(jī)機(jī)(Q7轎轎車)c)6.0LV12TDI柴油機(jī)機(jī)(Q7轎轎車)第四節(jié)柴柴油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒思考題題1.簡(jiǎn)述柴柴油機(jī)混合合氣形成的的兩個(gè)基本本方式和特特點(diǎn)。2.繪制柴柴油機(jī)燃燒燒過程的p-φ?qǐng)D，并簡(jiǎn)述述各個(gè)時(shí)期期的劃分。。3.簡(jiǎn)述著著火延遲期期τi對(duì)柴油機(jī)性性能的影響響。4.簡(jiǎn)述噴噴油規(guī)律對(duì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性性能的影響響。5.引起柴柴油機(jī)工作作粗暴和噪噪聲的原因因是什么？？如何改善善？6.如何選選定最佳供供油提前角角？它對(duì)柴柴油機(jī)的動(dòng)動(dòng)力性、經(jīng)經(jīng)濟(jì)性以及及排污和噪噪聲有何影影響？7.簡(jiǎn)述柴柴油機(jī)燃燒燒室的分類類及適用范范圍。8.直噴式式燃燒室的的特點(diǎn)有哪哪些？9.TDI柴油機(jī)的的典型技術(shù)術(shù)特點(diǎn)有哪哪些？TDI柴油機(jī)機(jī)有哪些性性能優(yōu)勢(shì)？？第五節(jié)汽汽油機(jī)混合合氣的形成成與燃燒一、汽油機(jī)機(jī)的燃燒過過程及其對(duì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性性能的影響響1.預(yù)混合合燃燒的特特點(diǎn)(1)氣體體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)可燃混混合氣在靜靜止或?qū)恿髁鳡顟B(tài)下，，其火焰前前鋒面很薄薄，參與燃燃燒的混合合氣少，此此時(shí)火焰?zhèn)鱾鞑ニ俣刃⌒∮?m/s，其傳傳播速度主主要取決于于混合氣濃濃度和溫度度。1)紊流運(yùn)運(yùn)動(dòng)可使火火焰前鋒表表面扭曲，，甚至分隔隔成許多火火焰中心，，使火焰前前鋒燃燒區(qū)區(qū)加厚(見見圖1-37)，火火焰?zhèn)鞑ニ偎俣燃涌??！?)紊流運(yùn)運(yùn)動(dòng)加速了了火焰前鋒鋒面內(nèi)的傳傳熱傳質(zhì)過過程和化學(xué)學(xué)反應(yīng)速度度，使火焰焰?zhèn)鞑ニ俣榷燃哟蟆?2)混混合合氣氣濃濃度度混混合合氣氣成成分分不不同同，，火火焰焰?zhèn)鱾鞑ゲニ偎俣榷纫惨裁髅黠@顯不不同同。。(3)混混合合氣氣溫溫度度混混合合氣氣溫溫度度越越高高，，火火焰焰?zhèn)鱾鞑ゲニ偎俣榷仍皆娇炜?。。第五五?jié)節(jié)汽汽油油機(jī)機(jī)混混合合氣氣的的形形成成與與燃燃燒燒圖1-37在在不不同同紊紊流流作作用用下下的的火火焰焰前前鋒鋒a)紊紊流流較較弱弱b)紊紊流流強(qiáng)強(qiáng)烈烈第五五節(jié)節(jié)汽汽油油機(jī)機(jī)混混合合氣氣的的形形成成與與燃燃燒燒圖1-38混混合合氣氣成成分分對(duì)對(duì)火火焰焰?zhèn)鱾鞑ゲサ牡挠坝绊戫?.汽汽油油機(jī)機(jī)的的燃燃燒燒過過程程及及其其對(duì)對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)性性能能的的影影響響第五五節(jié)節(jié)汽汽油油機(jī)機(jī)混混合合氣氣的的形形成成與與燃燃燒燒圖1-39汽汽油油機(jī)機(jī)的的燃燃燒燒過過程程(1)著著火火延延遲遲期期(見見圖圖中中ⅠⅠ著著火火延延遲遲期期是是指指從從火火花花塞塞點(diǎn)點(diǎn)火火的的1點(diǎn)點(diǎn)到到氣氣第五五節(jié)節(jié)汽汽油油機(jī)機(jī)混混合合氣氣的的形形成成與與燃燃燒燒缸壓壓力力線線脫脫離離壓壓縮縮線線(見見圖圖中中虛虛線線)而而急急劇劇上上升升的的2點(diǎn)點(diǎn)所所對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的時(shí)時(shí)期期，，其其長(zhǎng)長(zhǎng)短短可可用用時(shí)時(shí)間間或或曲曲軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角角來來表表示示。。(2)明明顯顯燃燃燒燒期期(見見圖圖中中ⅡⅡ段段)明明顯顯燃燃燒燒期期是是指指從從火火焰焰核核心心(見見圖圖中中2點(diǎn)點(diǎn))形形成成到到出出現(xiàn)現(xiàn)最最高高爆爆發(fā)發(fā)壓壓力力(見見圖圖中中3點(diǎn)點(diǎn))為為止止的的階階段段。。(3)后后燃燃期期(見見圖圖中中ⅢⅢ段段)后后燃燃期期是是指指從從最最高高壓壓力力出出現(xiàn)現(xiàn)點(diǎn)點(diǎn)(見見圖圖中中3點(diǎn)點(diǎn))到到燃燃料料基基本本上上完完全全燃燃燒燒為為止止的的階階段段。。3.燃燃燒燒速速度度二、、汽汽油油機(jī)機(jī)的的不不正正常常燃燃燒燒————爆爆燃燃1.爆爆燃燃的的表表現(xiàn)現(xiàn)第五五節(jié)節(jié)汽汽油油機(jī)機(jī)混混合合氣氣的的形形成成與與燃燃燒燒圖1-40汽汽油油機(jī)機(jī)爆爆燃燃時(shí)時(shí)的的示示功功圖圖a)正正常常燃燃燒燒b)爆爆燃燃第五五節(jié)節(jié)汽汽油油機(jī)機(jī)混混合合氣氣的的形形成成與與燃燃燒燒2.爆爆燃燃產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因3.爆爆燃燃的的危危害害4.影影響響爆爆燃燃的的因因素素(1)縮縮短短t1的措措施施提提高高火火焰焰?zhèn)鱾鞑ゲニ偎俣榷?；；燃燃燒燒室室的的形形狀狀緊緊湊湊、、氣氣缸缸直直徑徑不不能能過過大大，，減減小小火火焰焰?zhèn)鱾鞑ゲゾ嗑嚯x離。。(2)延延長(zhǎng)長(zhǎng)t2的措措施施采采用用辛辛烷烷值值高高的的燃燃料料，，抗抗爆爆性性好好；；采采用用導(dǎo)導(dǎo)熱熱性性能能好好的的材材料料，，合合理理的的燃燃燒燒室室設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)，，冷冷卻卻末末端端混混合合氣氣；；降降低低火火焰焰?zhèn)鱾鞑ゲニ偎俣榷龋?，以以降降低低燃燃燒燒室室溫溫度度，，從從而而降降低低末末端端混混合合氣氣的的受受熱熱程程度度，，達(dá)達(dá)到到延延遲遲t2的目目的的。。三、、使使用用因因素素對(duì)對(duì)燃燃燒燒過過程程的的影影響響1.混混合合氣氣濃濃度度2.點(diǎn)點(diǎn)火火提提前前角角第五五節(jié)節(jié)汽汽油油機(jī)機(jī)混混合合氣氣的的形形成成與與燃燃燒燒圖1-4125Y-6100Q型型汽汽油油機(jī)機(jī)的的點(diǎn)點(diǎn)火火提提前前角角調(diào)調(diào)整整特特性性a)節(jié)節(jié)氣氣門門全全開開時(shí)時(shí)b)n=1600r/min第五五節(jié)節(jié)汽汽油油機(jī)機(jī)混混合合氣氣的的形形成成與與燃燃燒燒3.轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速4.負(fù)負(fù)荷荷四、、汽汽油油機(jī)機(jī)的的混混合合氣氣形形成成1.對(duì)對(duì)混混合合氣氣形形成成的的基基本本要要求求(1)形形成成均均質(zhì)質(zhì)混混合合氣氣盡盡管管汽汽油油本本身身具具有有良良好好的的揮揮發(fā)發(fā)性性，，但但是是由由于于發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速高高，，為為了了能能在在較較短短的的時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)形形成成均均勻勻的的可可燃燃混混合合氣氣，，在在汽汽油油機(jī)機(jī)中中仍仍然然需需要要合合適適的的燃燃油油霧霧化化方方式式、、足足夠夠的的霧霧化化混混合合時(shí)時(shí)間間以以及及合合理理的的氣氣流流運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。。(2)具具有有良良好好的的響響應(yīng)應(yīng)特特性性汽汽油油機(jī)機(jī)工工況況變變化化范范圍圍很很寬寬，，因因此此，，混混合合氣氣形形成成速速度度要要能能跟跟上上工工況況變變化化的的需需要要，，即即響響應(yīng)應(yīng)特特性性要要好好。。第五五節(jié)節(jié)汽汽油油機(jī)機(jī)混混合合氣氣的的形形成成與與燃燃燒燒(3)適適應(yīng)應(yīng)不不同同工工況況對(duì)對(duì)混混合合氣氣濃濃度度的的要要求求汽汽油油機(jī)機(jī)在在大大負(fù)負(fù)荷荷時(shí)時(shí)要要求求大大功功率率，，所所以以此此時(shí)時(shí)要要能能提提供供濃濃混混合合氣氣；；在在中中、、低低等等負(fù)負(fù)荷荷時(shí)時(shí)，，需需考考慮慮燃燃油油經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)性性，，因因此此要要能能提提供供稀稀混混合合氣氣；；起起動(dòng)動(dòng)和和怠怠速速工工況況時(shí)時(shí)，，由由于于吸吸氣氣量量少少，，流流速速小小，，發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)溫溫度度低低，，汽汽化化條條件件差差，，殘殘余余廢廢氣氣對(duì)對(duì)可可燃燃混混合合氣氣的的稀稀釋釋作作用用明明顯顯，，因因此此，，也也要要求求提提供供濃濃混混合合氣氣。。2.混合氣的的形成方式1)單點(diǎn)噴射射是在節(jié)氣門門上方，利用用一個(gè)噴油器器集中噴射，，燃料噴入后后隨空氣流進(jìn)進(jìn)入進(jìn)氣歧管管內(nèi)，然后分分配到各個(gè)氣氣缸。2)在多點(diǎn)噴噴射中，各缸缸噴油器通常常是將燃料直直接噴射到高高溫的進(jìn)氣門門背面，以促促進(jìn)燃油蒸發(fā)發(fā)。第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒3)缸內(nèi)直噴噴(gasolinedirectinjection，GDI)汽油機(jī)采采用類似于柴柴油機(jī)的供油油技術(shù)，通過過一個(gè)高壓油油泵提供4～～20MPa的噴油壓力力，將汽油供供給位于氣缸缸內(nèi)的電磁燃燃油噴嘴，然然后通過電腦腦控制噴嘴將將燃料在最恰恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間直直接注入燃燒燒室，形成混混合氣。五、汽油機(jī)的的燃燒室及其其性能對(duì)比1.對(duì)燃燒室室的要求(1)結(jié)構(gòu)緊緊湊面容比比F/V(燃燒室表面面積與容積之之比)常用于于表示燃燒室室的緊湊性。。(2)具有良良好的充氣性性能應(yīng)允許許有較大的進(jìn)進(jìn)氣門直徑；；進(jìn)氣阻力小小，使之盡可可能順利地進(jìn)進(jìn)入燃燒室；；燃燒室壁面面與氣門頭部部要有足夠的的間隙，避免免壁面的遮蔽蔽作用。(3)火花塞塞位置安排得得當(dāng)?shù)谖骞?jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒圖1-42頂頂置氣門燃燃燒室火花塞塞位置對(duì)辛烷值的要要求a)火花塞在在靠近進(jìn)氣門門處b)火火花塞在靠近排氣門門處c)火火花塞在進(jìn)、、排氣門間d)采用三個(gè)個(gè)火花塞1—排氣門2—進(jìn)氣門門第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒1)要能利用用新鮮混合氣氣充分掃除火火花塞間隙處處的殘余廢氣氣，使混合氣氣易于著火。。2)火花塞應(yīng)應(yīng)靠近排氣門門處，使受灼灼熱表面加熱熱的混合氣及及早燃燒，以以免發(fā)展為爆爆燃燃燒。3)火花塞的的布置應(yīng)使火火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x離盡可能地短短。4)不同的火火花塞位置對(duì)對(duì)燃料辛烷值值的要求也不不同。(4)燃燒室室形狀合理分分布不同的的燃燒室形狀狀實(shí)際上反映映了混合氣氣氣體的分布情情況，與火花花塞位置配合合，也就決定定了不同的燃燃燒放熱率和和火焰?zhèn)鞑サ降竭吘壙扇蓟旎旌蠚獾木嚯x離，從而影響響抗爆性、工工作粗暴性、、經(jīng)濟(jì)性和平平均有效壓力力。第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒(5)要產(chǎn)生生適當(dāng)?shù)臍怏w體流動(dòng)燃燒燒室內(nèi)形成適適當(dāng)強(qiáng)度的氣氣體流動(dòng)可以以加快火焰?zhèn)鱾鞑ニ俣龋瑪U(kuò)擴(kuò)大混合氣體體的著火界限限以燃燒更稀稀的混合氣，，減少循環(huán)變變動(dòng)率，降低低HC排放量量；但過強(qiáng)的的氣流會(huì)使熱熱損失增加，，還可能吹熄熄火核而導(dǎo)致致失火。(6)末端混混合氣要有適適當(dāng)冷卻末末端混合氣要要有足夠的冷冷卻強(qiáng)度，以以降低終燃混混合氣溫度，，減輕爆燃傾傾向，但又不不可使激冷層層過大，以免免增加HC的的排放。2.典型燃燒燒室及其性能能對(duì)比(1)浴盆形形燃燒室如如圖1-43所示，浴盆盆形燃燒室形形狀如橢圓形形浴盆，高度度相同，寬度度允許超出氣氣缸范圍來加加大氣門直徑徑，但應(yīng)在氣氣門頭部外徑徑與燃燒室壁壁面之間保持持5.6～6.5mm的的壁距，故氣氣門大小受到到限制。第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒圖1-4325Y-6100Q型型汽油機(jī)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)浴盆形燃燒室室第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒(2)楔形燃燃燒室如圖圖1-44所所示，楔形燃燃燒室布置在在缸蓋上，火火花塞在楔形形高處的進(jìn)、、排氣門之間間，因此火焰焰?zhèn)鞑ゾ嚯x還還是比較長(zhǎng)。。(3)半球形形燃燒室如如圖1-45所示，半球球形燃燒室結(jié)結(jié)構(gòu)緊湊，且且由于火花塞塞位于中間，，故火焰?zhèn)鞑ゲゾ嚯x也是最最短的。圖1-44CA-72型轎車用汽汽油機(jī)的楔形形燃燒室第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒圖1-45半半球形燃燒燒室第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒(4)多球形形燃燒室如如圖1-46所示，多球球形燃燒室的的形狀呈帳篷篷狀，這樣便便于4氣門布布置，同時(shí)還還使火花塞布布置在燃燒室室中央，因此此也稱屋脊形形燃燒室。圖1-46多多球形燃燒燒室第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒表1-13不不同燃燒室室的特征及其其性能對(duì)比六、缸內(nèi)直噴噴汽油機(jī)性能能介紹第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒以降低汽油機(jī)機(jī)的油耗和排排放為目標(biāo)，，人們?cè)诨旌虾蠚庑纬珊腿既紵绞缴喜徊粩嗵剿?，目目前，主要有有兩種新技術(shù)術(shù)實(shí)用化：①①缸內(nèi)直噴混混合氣形成方方式+分層稀稀薄燃燒，可可以節(jié)油20%以上，動(dòng)動(dòng)力提高10%左右；②②缸內(nèi)直噴混混合氣形成方方式+均質(zhì)當(dāng)當(dāng)量比燃燒，，節(jié)油5%，，動(dòng)力提高5%左右。1.缸內(nèi)直噴噴分層稀薄燃燃燒汽油機(jī)(1)稀薄燃燃燒當(dāng)A/F＞14.8時(shí)時(shí)稱為稀混合合氣，其燃燒燒稱為稀薄燃燃燒。1)均質(zhì)稀薄薄燃燒。2)分層給氣氣稀薄燃燒。。3)缸內(nèi)直噴噴分層給氣稀稀薄燃燒。第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒(2)缸內(nèi)直直噴分層稀薄薄混合氣的形形成缸內(nèi)直直噴是將燃油油直接噴入氣氣缸，為了形形成分層稀薄薄混合氣，燃燃油在壓縮后后期噴入燃燒燒室，從噴油油到點(diǎn)火的時(shí)時(shí)間很短，同同時(shí)缸內(nèi)氣體體壓力高，噴噴霧油滴的擴(kuò)擴(kuò)散和蒸發(fā)被被限制在缸內(nèi)內(nèi)局部區(qū)域，，利用特殊形形狀的燃燒室室內(nèi)部形狀或或氣體運(yùn)動(dòng)將將燃料輸送到到火花塞附件件，點(diǎn)火時(shí)燃燃燒室內(nèi)可以以形成火花塞塞附近濃而周周圍稀的分層層混合氣。(3)缸內(nèi)直直噴分層稀燃燃汽油機(jī)的工工作模式如如圖1-47所示，在怠怠速和低負(fù)荷荷時(shí)，采用分分層稀薄燃燒燒；在部分負(fù)負(fù)荷時(shí)采用均均質(zhì)稀混合氣氣；在中、高高負(fù)荷時(shí)采用用均質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)混混合氣，適應(yīng)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同同工況對(duì)混合合氣濃度的需需要，保證發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)性能。。第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒圖1-47缸缸內(nèi)直噴分分層稀燃汽油油機(jī)的工作模模式(4)典型缸缸內(nèi)直噴稀薄薄燃燒系統(tǒng)介介紹第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒1)三菱公司司GDI發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)。表1-14三三菱公司GDI發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)主要設(shè)計(jì)參參數(shù)表1-14三三菱公司GDI發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)主要設(shè)計(jì)參參數(shù)第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒圖1-48三三菱公司GDI發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的結(jié)構(gòu)2)豐田D-4缸內(nèi)直噴噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)。第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒3)大眾公司司的FSI發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)。①利用安裝裝在進(jìn)氣歧管管的翻板來改改變缸內(nèi)氣體體流動(dòng)，優(yōu)化化混合氣的形形成過程，同同時(shí)減小低負(fù)負(fù)荷時(shí)的進(jìn)氣氣節(jié)流損失。。發(fā)動(dòng)機(jī)低速速時(shí)關(guān)閉翻板板(見圖1-50a)，，將進(jìn)氣道流流通截面下半半部分遮擋，，空氣經(jīng)進(jìn)氣氣道上半部分分高速進(jìn)入氣氣缸，產(chǎn)生強(qiáng)強(qiáng)滾流，到壓壓縮沖程末期期形成強(qiáng)湍流流，從而加快快燃燒速度，，提高熱效率率。中高轉(zhuǎn)速速時(shí)翻板完全全打開(見圖圖1-50b)，進(jìn)氣道道獲得全部流流通截面積，，獲得高的充充氣量來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)目標(biāo)功率。。②采用多孔孔式噴油器，，噴油器布置置在進(jìn)氣側(cè)。。第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃燒燒0149A.TIF第五節(jié)汽油油機(jī)混合氣的的形成與燃