影響汽車發動機燃燒過程的幾個因素

www.sail-shipping.com 來源：互聯網作者：俠名類別：汽車構造維修時間：2015年02月12

一、汽油的抗爆性與蒸發性

汽油的抗爆性是影響汽油機燃燒過程的最主要性能之一。抗爆性表示阻止燃料在燃燒過程中發生爆震燃燒的能力，一般用辛烷值加以評定。

汽油的蒸發性一般用餾分組成和蒸汽壓來表征。在汽油蒸餾試驗時，分別測定蒸發出10%、50%、90％餾分時的溫度及終餾溫度。10%餾出溫度與汽油機冷啟動性能有關，這個溫度越低，發動機越容易啟動。50％餾出溫度表明汽油中間餾分的蒸發性，對發動機的預熱、加速性和工作穩定性都有影響，這個溫度越低，發動機預熱越快，由低轉速加速起來也越快，還可使混合氣均勻分配到各氣缸，發動機在怠速穩定運轉不致熄火。90％餾出溫度和終餾溫度可以判斷汽油中不易蒸發的重餾分的含量，90％餾出溫度越低，即燃料是含高沸點而不易蒸發的重餾分越少；這個溫度過高，因蒸發不完會使燃燒不完全，增加燃料消耗，未蒸發燃料會由缸壁漏入曲軸箱稀釋潤滑油。

汽油的蒸發性還用飽和蒸汽壓來限定。汽油的蒸發性過高，在一定溫度下由于蒸發而形成的蒸汽壓過高，會使燃油系統為蒸汽泡所隔阻（汽阻），減少或中斷燃油的供給，影響化油器的正常工作。

二、點火提前角

當點火提前角過大時，容易引起爆震，但出現輕微爆震時的各方面條件也有利于正常燃燒，所以點火提前角一般是調整在開始發生爆震的提前角稍后一點的位置。最佳點火提前角還隨轉速和負荷的大小而變化，隨著轉速提高，負荷減小，最佳點火提前角須要適當加大，所以有的汽油機點火系統帶有點火提前角的自動調整裝置。

三、混合氣成分

混合氣變稀，火焰傳播速度降低，但是燃料利用改善，燃燒趨于完全。當混合氣比a=1.05～1.15時，燃燒最完全，這時火焰傳播速度下降不太多，而熱損失減少，工作最經濟。混合氣進一步變稀，燃料分子間距離過大，如不采用專門措施，將使燃燒條件惡化。汽油機用過稀混合氣工作時，還會發生化油器回火現象（這是由于燃燒速度過小），以致燃燒過程拉長到排氣行程終了進氣門開啟時還在繼續著，因而使進氣系統中的可燃混合氣燒著。

混合氣過濃時（混合氣比a <0. 85～0.95），由于氧氣缺乏，火焰前鋒的傳播速度也會大大降低。

由于多缸汽油機各缸混合氣分配和混合氣成分并不一定均勻，氣缸中有廢氣對新氣的稀釋作用，或者余氣和新氣有分層現象，在汽油機工作中會使火焰傳播減慢，當混合氣比過大或過小時，使氣缸缺火或間歇缺火，而造成氣缸工作平穩性和均勻性降低。

四、轉速

當汽油機轉速提高時，混合氣流過進氣門的速度提高，壓縮過程時活塞運動速度也相應提高，因而氣缸內渦流和紊流強度加強，改善了燃料和空氣的混合，加速已燃和未燃氣體的熱交換，使火焰傳播速度大致成比例加大。這是現代汽油機所以能成為高速發動機、并且還可以向高轉速發展的重要原因。

總的說來，隨著轉速的提高，燃燒過程所用的時間減少，但不一定成正比減少，往往所占的曲軸轉角則增加，后燃增多，為了保證燃燒過程正常進行，在轉速提高時點火時間要適當提前。

隨著轉速提高，工作循環持續的時間縮短，后燃混合氣中燃料通過兩階段的準備而自行著火的可能性變小；燃燒室中相對的殘余廢氣量也加多，因此使爆燃的可能性減弱，正常燃燒的條件也有一定程度的惡化。

轉速提高時燃燒室壁的溫度是提高的，這會有助于燃燒過程的進行。

五、負荷

負荷減小，節氣門開度減小，這是汽油機對負荷量調節的方法。這時新鮮充量減少，余氣系數加大，使火焰前鋒形成期變長。由于進氣節流使壓縮終了的壓力和溫度降低，因此燃燒速度降低，最大燃燒壓力和最高燃燒溫度都下降，燃燒質量變差，而且后燃增多，散熱損失增大，所以這時要求采用真空式調節器自動加大點火提前角。以上這些因素也使爆燃傾向減小，因而在出現爆燃時可以減少負荷以消除之。

六、壓縮比

提高壓縮比使殘余廢氣系數減少，使電火花點火時混合氣壓力和溫度升高，因而有利于火焰前鋒形成，使初始期縮短，也使主燃期燃燒加快，最高壓力接近上止點，因而宜于適當減小最大功率時的點火提前角；但提高壓縮比又使燃燒室容積減小，形狀趨于扁形，面容比加大，使燃燒室壁面處的活塞頂擠壓面處混合氣的相對量增多，使主燃期的放熱減少，也使后燃的混合氣量增多，有效放熱變差。提高壓縮比，由于面容比加大、燃燒最高溫度升高而膨脹和排氣后期溫度下降，則使HC、NOx等的排放增多。