《空燃比详细解答》PPT课件.ppt

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1、空燃比的意义关于混合气的几个问题燃烧速度最快的混合气浓度是多少?最经济的混合气浓度是多少?何谓过浓混合气?何谓过稀混合气?发动机控制的核心问题是什么?燃油喷射时间就是实际喷油量吗?理论空燃比的概念空气—燃油理论上理想的质量比为14.7︰1，称作理论空燃比。燃油完全燃烧的质量关系为14.7kg空气比1kg燃油，与此对应的容积比为9500L空气比1L燃油。14.7：1过量空气系数理论上使燃油完全燃烧，所需的空气量等于理论空气量。实际上，供给的空气量总是大于或小于理论空气量。为了评定发动机工作过程中所用空气数量的多寡，常引入过量空气系数的概念。发动机工作过程中，燃烧1kg燃油实际供给的空气量

2、L与理论空气量LO之比,称为过量空气系数。Φ(弗爱)燃烧速度最快的混合气过量空气系数φat=0.85～0.95时,火焰传播速度最大,此时燃烧速度最快,可在短时间内使气缸压力和温度达到最大值,散热损失小,做功最多。由于此时供给的燃料量比完全燃烧时所需的燃料稍多，在空气量一定的情况下，提高了对氧的利用程度，使燃烧产物的分子数增多，燃气压力提高，因此，发动机发出最大功率。称这种混合气为最大功率混合气。过浓混合气当过量空气系数φat﹤0.85时，称为过浓混合气。此时,由于火焰传播速度降低，功率减少；由于缺氧，燃烧不完全，热效率降低，耗油率增加。发动机怠速或低负荷运转时，节气门开度小，进入气缸的

3、新鲜混合气量少，残余废气相对较多，可能引起断火现象。如果在发动机在中等负荷下，也供给过浓混合气，由于火焰传播速度低，燃烧速度减慢，混合气在大容积下燃烧，发动机易过热，排气温度增高。高温废气中未完全燃烧的成分在排气管口与空气相遇，剧烈氧化，形成排气管放炮现象。当φat=0.4～0.5时，由于严重缺氧，火焰不能传播，混合气不能燃烧。最经济混合气当过量空气系数φat=1.05～1.15时，火焰传播速度仍很高，且此时空气相对充足，燃油能完全燃烧，所以热效率最高，有效耗油率最低。此浓度混合气称为最经济混合气。过稀混合气当过量空气系数φat﹥1.15时，称为过稀混合气。此时火焰传播速度降低很多，燃

4、烧缓慢，使燃烧过程进行到排气行程终了，补燃增多，使发动机功率下降，油耗增多。由于燃烧过程的时间延长，在排气行程终了进气门已开启，含氧过剩的高温废气可以点燃进气管内新气，造成进气管回火。当φat=1.3～1.4时，由于燃料热值过低，混合气不能传播，造成缺火或停车现象。此混合气浓度为火焰传播的下限。正常混合气为保证发动机稳定可靠地工作，有利的混合气成分一般在φat=0.85～1.2范围内。发动机各种工况对混合气的要求发动机在实际运行过程中,其工况在工作范围内是不断变化的,且在工况变化时,发动机对可燃混合气空燃比的要求也是不同的.(一)稳定工况(二)过渡工况（一）稳定工况对混合气的要求发动机

5、的稳定工况是指发动机已经完全预热,进入正常运转,且在一定时间内转速和负荷没有突然变化的情况.稳定工况又可分为怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷等几种。怠速工况怠速工况是指发动机对外无功率输出且以最低稳定转速运转。此时，混合气燃烧后所做的功，只用于克服发动机内部的阻力，并使发动机保持最低转速稳定运转。在怠速工况下，节气门处于关闭状态。因而进气管内的真空度很大。在进气门开启时，气缸内的压力可能高于进气管压力，废气膨胀进入进气管内。在进气冲程中，把这些废气和新混合气同时吸入气缸，结果气缸内的混合气含有比例较大的废气，为保证这种经废气稀释过的混合气能正常燃烧，就必须供给很浓的混合气。小负荷

6、工况如图中A点开始，随节气门开度增大，稀释将逐渐减弱，所以小负荷工况下要求混合气如图AB段所示。也就是说，发动机在小负荷运行时，供给混合气也应加浓，但加浓的程度随负荷的增加而减小。中等负荷工况汽车发动机的大部分时间都处在中等负荷状态。在中等负荷运行时，节气门已有足够的开度，废气稀释影响已经不复存在，因此要求供给发动机稀的混合气，以获得最佳的燃油经济性，如图BC段，空燃比约为16～17。大负荷工况在大负荷时，节气门开度已超过3/4，此时应随着节气门开度的加大而逐渐地加浓混合气以满足发动机功率的要求，如图中的CD段。但实际上，在节气门尚未全开之前，如果需要获得更大的转矩，只要把节气门进一步

7、开大就能实现，没有必要使用功率空燃比来提高功率，而应当继续使用经济混合气来达到省油的目的。因此，在节气门全开之前所有的部分负荷工况都按经济混合气配制。只是在全负荷工况时，节气门已经全开，此时为了获得该工况下的最大功率必须供给功率混合气，如图中D点。在从大负荷过渡到全负荷工况的过程中，混合气的加浓也应该是逐渐变化的。（二）过渡工况对混合气的要求汽车在运行中的过渡工况可分为以下三种形式：冷起动暖机加速和减速冷起动冷车起动时，由于发动机的转速和燃烧室