汽车发动机构造说课课件

表面点火的两种类型
发生在火花塞点火以前称为早火 早火会使压缩负功增大，速燃期压力升高及最 大压力增大，向汽缸壁散热增加，使功率下降， 耗油增多。 发生在火花塞点火以后称为后火 后火对发动机的影响不大，其形成的火焰前锋 仍按正常速度传播。

表面点火与爆震之间的关系
爆震和表面点火之间的是相互促进的
的火焰前锋，且逐 层向外传播，直至 燃烧完毕。 爆震：火焰前锋未 到，未燃混合气的 温度达到其自燃温 度而着火燃烧，形 成新的火焰中心， 产生新的火焰传播
爆震的外部特征
气缸内发出尖锐的金
属敲缸声，爆震噪声 发动机过热（冷却液 温度迅速升高） 示功图上的压力线出 现锯齿形高频、大幅 度波动
6、积碳

积炭不易传热，温度较高，在进气、压缩 过程中不断加热混合气，使温度升高很快 ；积炭本身占有体积，减小了燃烧室体积 ，因而提高了压缩比，这些都促使爆燃倾 向增加。积炭表面温度很高，形成炽热表 面或炽热点，易引起表面点火。
7、环境因素

环境温度增加，湿度降低，压力增加，爆 震倾向增加
四、发动机燃烧室
《汽车发动机构造与维修 》说课课件
南平市农业学校
丁杰
1、教材选用
选用教材：《汽车发动机构
造与维修》 中央广播电视大学出版社 选用理由： 全国中等职业学校汽车专业规 划教材 理论知识与实训操作并行
2、教学方法
1.教法

①任务驱动教学法：“以任务为主线、教 师为主导、学生为主体”，创建真实教学 环境，让学生带着真实的任务学习，使学 生拥有学习的主动权。而教师作为学习的 组织者、引导者与合作者，为充分调动学 生的积极性和主动性，我适时而又有针对 性地创设了一个良好的心理环境、思考环 境、人际交流的环境，搭建起师生积极互 动的平台。
1,汽油品质
汽油牌号的概念 汽油中辛烷值的含量即为 汽油的牌号，如97#汽油表 示该汽油中辛烷值的含量 为97% 辛烷含量越高汽油的抗爆 震能力越好

2、混合气浓度



α =0.85-0.95 为功率混合气，燃烧温度高，燃烧 压力最大，爆震倾向最大 α=1.05-1.15为经济混合气，此时完全燃烧，有富 足的氧气，故Nox 排放量最大。 α<0.85时，CO排放量上升，CH化合物排放量也 增多 α>1.2时，火焰传播速度慢，部分燃料来不及完全 燃烧，CH增多
爆震对发动机的危害
机件（活塞、连杆、曲轴、轴承等）过
载、变形、磨损加剧，寿命下降 机件（活塞顶、气缸盖底面、缸壁等） 烧损 动力性、经济性下降 促使积碳的产生 燃烧产物高温分解出游离炭冒黑烟。
表面点火
表面点火的概念
凡是不靠电火花点火 ，而由燃烧室炽热表面( 排气门头部、火花塞绝 缘体或电极，燃烧室表 面炽热的沉积物如积碳) 点燃混合气的现象称为 表面点火
3、点火提前角


点火提前角过大，则大部分混合气在压缩过程 中燃烧，活塞上行所消耗的压缩功增加，同时 由于混合气的压力过高，末端混合气燃烧前的 温度较高，爆燃倾向加大 点火提前角过小，则燃烧延长到膨胀过程，燃 烧最高压力和温度下降，传热损失增多，排气 温度升高，功率下降，耗油量增多。
4、发动机转速

从火焰中心的形成到 火焰烧遍整个燃烧室 。
第Ⅲ阶段后燃期或补燃期

从压力最高点至燃料 基本不正常燃烧是指设计或控制
不当，汽油机偏离正常点火时间及地 点，由此引起的燃烧速率急剧上升， 压力急剧增大等异常现象。
汽油机的不正常燃烧主要是爆震和表
面点火。
爆震
爆震的概念
。 强烈的爆震增加了向缸壁等燃烧室表 面的传热，促进炽热点的形成，导致 表面点火。 表面点火的早火会使缸内的压力和温 度都升高，给末端混合气更大的压缩 和热辐射，又促进了爆震的产生。
三、使用因素对汽油机燃烧的影响




汽油品质 混合气浓度 点火提前角 发动机转速 发动机负荷 积碳 环境因素
一、正常燃烧
点火提前角的概念
火花塞跳火时刻 到活塞行程上止点 的曲轴转角称为点 火提前角θ。
2、正常燃烧的三个阶段

第Ⅰ阶段着火延迟（落后）期或滞燃期 第Ⅱ阶段速燃期或急燃期 第Ⅲ阶段后燃期或补燃期
第Ⅰ阶段着火延迟（落后）期或滞燃期

从火花塞跳火时刻到火焰 中心形成的一段时期。
第Ⅱ阶段速燃期或急燃期
浴盆形燃烧室 楔形燃烧室 半球形燃烧室 多球形燃烧室

1、浴盆形燃烧室
其断面形状像浴盆。结构简单易 于制造。 结构不够紧凑，表面积大，散热 损失多。 进排气管弯度较大，进气效率低 。 火花塞在燃烧室的一侧，火焰传 播速度长，易发生爆震。

2、楔形燃烧室
横断面积为楔形，结构简单 ，散热面积大 气门倾斜布置，进排气管阻 力小，提高充气效率 燃烧室中末端混合气设有挤 气激冷面，使爆燃倾向降低
3、教学手段
以学生为主体、理实一体、任务驱动
多媒体教学
利用多媒体生动、形象、直观地展示课堂信息。
仿真教学
利用汽车维修仿真软件进行发动机拆装与调整 仿真实训教学。
现场教学
培养学生的实践操作技能，消化和巩固理论知识，体验职场氛围。
4、教学过程
引入情景：
王先生的大众迈腾汽车,发动机有
时会有金属敲击的声音,特别是在 原地加速时声音很大,并且伴有行 车无力的症状。
转速增加时，气缸中气流增强，火焰传 播速度加快，因而以秒计的燃烧过程缩短， 由于循环时间也缩短，一般燃烧过程相当的 曲轴转角增加，应当相应加大点火提前角。 为此汽油机装有离心提前调节装置，使得在 转速增加时，自动增大点火提前角，以保证 燃烧过程在上止点附近完成。
5、负荷

转速一定，负荷减小时，进入气缸的新鲜混 合气量减小，而残余废气量基本不变，故残 余废气所占比例相对增加。因为残余废气对 燃烧反应起阻碍作用，使燃烧速度减慢。为 保证燃烧过程在上止点附近完成，需增大点 火提前角，靠真空提前点火装置来调节。
火花塞点火后，火焰相前推进时 ，末端混合气（最后燃烧的混合气 ）在压缩终了的基础上进一步受到 已燃气体的压缩和热辐射，在火焰 到达之前，出现一个或数个火焰中 心，迅速将末端混合气燃烧完毕， 使缸内的局部压力大大升高，形成 爆炸性的冲击波和尖锐的金属敲缸 声。
爆震产生的原因---末端混合气自燃
正常燃烧：有明显

3、半球形燃烧室
结构紧凑，表面积小，热效率 高 气门倾斜布置，进排气管阻力 小，提高充气效率 火花塞布置在球面顶端，火焰 传播距离短不易发生爆震

4、多球形燃烧室
由两个以上半球组和而成 有利于布置较大气门 火焰传播距离短，不易发 生爆震

衷心感谢在座的各位专家、老师们能 给我这样一个展示教学思想的机会，不妥 之处敬请批评指正，谢谢！