多缸汽油机污染物排放的缸间差异

《多缸汽油机污染物排放的缸间差异》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第四节多缸汽油机污染物排放的缸间差异一、缸间差异产生的原因分析多缸汽油机不同气缸的工作状况总存在一定差异，这种差别通常称为缸间差异或工作不均匀性。缸间差异可用各缸工作参数（如压缩比、空燃比、进气量等）、排放指标、性能指标（如指示功、平均指示压力）等的偏差率（或称不均匀度）表示。无论是化油器式多缸机，还是现代的电子控制燃油多点喷射（包括缸内喷射，进气道喷射）发动机，其进气系统的设计都难以保证各缸的进气条件完全相同，各缸进气条件的差异必然导致各缸进气量的差异.进而引起缸间燃烧差异。缸间燃烧差异的危害是不言而喻的，特别是在目前面临的发动机排放法规越发

2、严格的形势下，缸间燃烧差异的问题就更为突出s电子控制燃油喷射发动机是目前最为理想的发动机，但这种发动机的燃油喷射量的计算大多是根据进气总管的空气流暈或真空度等进行的，因而各缸的空燃比也是有差异的，也存在缸间燃烧差异问题.只是其程度较化油器式发动机轻微得多而已。化汕器式多缸汽油机很难保证混合气在量和质（燃料的成分、添加剂的多少）上分配的均匀。下面以化油器式六缸汽油机为例予以说明，在六缸直列式发动机上，化油器通常被设置在进气歧管上的m号和IV号气缸之间（阁5-29)。来自化油器的空气与燃料混合气通过进气歧管进人气缸盖内各缸的进气道及气缸：在理想情况

3、下，提供给每一个气缸的应该是具有同样空燃比的、相同质景的混合气然而,进气歧管的设计和制造,会影响到达不同气缸的混合气的空燃比以及混合气的质量：使某些气缸得到的是较其他气缸浓的混合气,图5-30示出了这种现象发生时K情况：如果燃料没能完全蒸发，它们将在混合气中结成比燃料蒸气重一些的液态穴丨3的彳、it粒,并且不能像已蒸发了的燃料那样，容易地转过进气通道的拐角因此.这苎产料令粒(Z会在完全笔直的进气通道上连续运动，直到碰撞在进气歧管的壁面上图5-30表示.第V号气缸进气门开启的情况，混合气将会朝这个方向流动并进人这个气缸：已泠莩发了的燃料和空气转过

4、弯角进入第V号气缸，而燃油小微粒则由于惯性仍然继续运动.直到碰撞到进气歧管的壁面上（图5-30左部）。当第VI号气缸的进气门开启.混合气乜会充进第号气缸：可是.当混合气通过液态汽油的积洼地方时，混合气要携带起一部分积佳处的燃料进入气缸3这就使得第VI号气缸内的混合气浓度变浓。可见，第VI号气缸从化油器得到了最多的燃料。积洼是全部燃料蒸发的不充分的结果，如果在发动机预热期间给进气歧管提供充分的热量，将使由化油器流出的燃料能充分蒸发.混合气浓度茕会适当均匀一些空燃比的改变主要随发动机转速、进气歧管通道形状、经过这些a道？;宁气連度的变化,亦即受发动

5、机的转速和节气门开度的影响。若要减少发动机污染彷梓?z.进、各个气缸的空气及燃料的均匀分配是非常重要的。178g油机缸间差异产生的原因可归纳为如下4个方面：(*1)结构设计，从内燃机设计的角度总是希望设计的进气系统从进气口（空滤器〉到各个气缸的距离和几何参数（如弯度、截面形状）完全相同，而实际上无法做到,这势必导致各缸的进气量不同,对于化油器式发动机由于进气管中燃油流动状态的不同，还将引起燃油分配的不均匀;另外，在内燃机结构设计上也无法保证各缸具有相同的冷却条件（冷却面积大小和冷却液温度等），即各缸的热力状态存在差异，这也是从结构设计上难以保证

6、各缸工作条件相同的因素之一。(2)制造误差,如凸轮轴、进气道及其表面粗糙度、气门、燃烧室等的制造误差,将会导致进气量、压缩比等的差异(3)使用中的不均匀磨损和积炭等，如凸轮轴的不均匀磨损，会导致各缸进、排气量的差异;分电器的不均匀磨损将会导致各缸点火提前角的差异;气缸的不均匀磨损则会导致各缸漏气量的不同;使用中气门和燃烧室的积炭的数量和位置不同，则会导致换气过程和燃烧过程差异的产生。e/C)图5-31单缸丙烷混合气发动机气缸压力曲线>(4)汽油机燃烧的循环变动是汽油机的一大固有特征，其产生的原因之一是点火时刻火花塞间隙附近的湍流。循环变动通常用

7、气缸压力曲线表示，图5-31为单缸丙烷混合气发动机气缸压力曲线的一个测量实例，可见在稀混合气条件下（当量比办=0.7),循环变动相当大。第四个产生原因的存在使缸间差异的形成机理变得极为复杂，也就是说，即使在结构设计、制造误差、使用条件完全相同的情况下，也无法消除缸间差异。由于发动机的结构、制造、使用条件和气缸内的湍流特性是不同的，因而不同发动机的缸间差异的大小是不同的。对于具体的发动机而言，缸间差异产生的主要原因可能是以上原因中的几个，也可能是全部因素的综合作用。二、进气量及气缸压力的缸间差异1.缸间差异的评价指标[16]假定发动机具有n个气缸

8、，某一参数（或性能指标的n个气缸的测量值依次为U2、…、夂,则打个气缸的参数X的平均值忍为U,+&+丨+夂）/?1。于是，第i个气缸的参数x的偏差率(