火花点火发动机爆震燃烧研究发展与现状.pdf

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1、火花点火发动机爆震燃烧研究的发展与现状
!∀#∀∃%&∋∀()∗(+,)∗)−.%/0∀.∀∗1∀2%(3(%∀45%∋6−.)7%(7(,8∗149(7)7%(:(97(∀西安交通大学武得红顾笑映空军后勤学院李继军天津大学傅茂林李建权王良媛,摘要木文对火花点火发动机爆衷燃烧的历史作了回顾并论述了爆襄纵烧过程研究的现状及存在的问题。;关键词内燃机爆震发展现状,,,爆震也叫敲缸是火花点火发动机特有加剧表面点火等不正常燃烧使发动机工作的一种不,,,。正常燃烧现象也是自该机发明以粗暴功率下降燃油经济性变差若不产生,来制约其动力和经济性能改

2、善的最大障爆震火花点火发动机可以方便地应用高压,一,∃=。<缩比或增压的方法来提高功率改善性碍、「Β‘〕。能>爆震的现象及危害=爆霍研究的历史一二?当发动机的压缩比或点火正时、进气压力及进气温度增大到某个限度以上时,燃烧爆震燃烧过程研究的历史几乎和火花点,过程末期,火发动机的历史同样长Χ∗(∗1+等人早在的压力急剧上升之后产生压力波〔Α〕,∀1(.),,>ΔΔ=年就发现了爆震现象经Ε等乃至冲击波通过零部件产生金属敲击声同,〔创时也引起机体的强烈振动和气缸盖过热。这人的研究>≅>Φ年后知道了爆震会限制发,时,就认为发生了爆震。动机动力和经

3、济性能的提高且随着Γ5种。爆震,类的不同其倾向也不同时由于缸内压力和压力升高率过∗。,、07Η1+在>≅>≅年首先提出了爆震是由高使活塞缸套及连杆等零部件的机械负荷。,过大?长期在爆震下工作会产生裂纹。爆震压于末端气体自燃的学说之后研制出了可变压缩,力冲击波的反复作用破坏了燃烧室表面的附比的单缸发动机逐渐确立了燃料抗爆,面层,使向,性能的评定方法发展了通过改进燃烧室设燃烧室壁面的传热量大大增加燃?。〕,冷,计来控制爆震的措施比烧室周围过热却损失过大润滑油和冷却、、∀))∀1,飞∀Ι%,。379Χ7+9∃ϑΙ+等人从>≅>Κ水温过高导致运

4、动件磨损加剧爆震时燃烧温度很高?可析出碳粒,造成排气黑烟。严重年开始对燃油的抗爆添加剂进行了广泛的研,、、究在一≅=>年从多达=ΦΦΦΦ多种化合物中发时会使铝合金缸盖和活塞穴蚀软化熔化或,,,?现了四乙铅作为添加剂加入汽油中可以有穿孔而损坏也能造成排气门翘曲活塞环枯。结,环和环岸损坏,气缸垫泄漏等。?爆震还会效地提高燃油的杭爆能力尽管目前由于环,境保护的需要许多发达国家已禁止汽油加,;>一一收稿日期≅≅Α。≅>
铅但这种研究方法对石油工业和汽车制造羹鑫Λ奎奎墨蓬暴摹夔梅奄专和龟碑测毅感然服肠???口口皿几,,业都有〔,‘““〕。指导意义

5、ΖΦ年代火花点火发动机的研究工作主,、ΒΦ年代0∗..Μ∀7∃∀1Ν7)21%Μ等人对火要集中在排气污染物的生成机理及其控制,,。焰传播过程的高速摄影表明由于活塞运动上爆震燃烧的研究相对停滞从ΖΦ年代的,,和火焰传播燃烧过程中的末端气体几乎在后期开始到现在随着能源问题的日益突出,,极短的时间内被绝热压缩至高温高压因而和对汽车舒适性要求的提高爆震再度成为,,,在瞬时内燃烧产生压力波引起发动机机体各国内燃机研究工作者的热点课题这个领‘,·’Β·’。,。仁‘二∀.%(∀振动同时<Μ7和#:∃6等人域的研究呈现出空前的活跃状况的研究证明末端气体

6、的急剧燃烧是因为未燃寒爆蔑研究的现街[墓育璧燕羹膝混合气在着火前有先期反应的存在而产生的·,“〕。,自燃性点火Ο∃当前Β爆震燃烧的研究有个重要的方,。ΠΦ年代Χ7∃∃∀1和Χ∗∃∀等人用更高速向度纹影摄影的观察,认为存在着以超声速传Β?>爆震的机理,Θ,播的波面可∀以将爆震过程比喻为爆燃
+尽管爆震燃烧的研究有很长的历史由∗1∗)%(∀Ρ%.%(,,,/∃97或爆炸
8∃7确立了爆震于爆震现象非常复杂涉及的因素很多对爆,Ο”’Δ二。震,Β说的机理目前还有不同的解释主要有种ΟΒΒ。随着对末端气体中焰前反应认识的深学说一;?,Β>一
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7、%7()%()∀%1Ι入ΑΦ年代进行了许多侧重于混合气自燃的自燃说9772随。%(%#、%、∀%#7∀、−..∗,研究,7∋,4∃74Σ∃+2Τ4等着压缩过程的进行和火焰的正常传播处在人对燃油自燃的化学动力学过程进行的研最后燃烧位置上的末端气体的温度和压力不,,,,,究为揭示爆震的本质从根本上控制爆震断提高经历了一系列先期反应后在适宜的·,。「”,%”圣%(.、(,提供了有效的手段!Μ07/47等部位上出现一个或数个自发的火焰中心自,人以伴随着冷焰反应的二阶段着火状态为中发火焰从这些中心以很高的速率传播迅速,。心影响着火延迟诸多因素的研

8、究也有了很将剩下的末端未燃混合气燃烧完毕。,??大的进展为了避免爆震最好在末端气体自Β>=爆震说
!∀)%(∗)7%()2∀%1Ι对=··?「=”,,燃以前使正常火焰结束传播=’Υ同时预混合气的燃烧火焰在传