可燃混合气浓度与发动机性能的关系
二、可燃混合气
主讲：邹鹏
第五章：汽油机燃料供给系统
一、可燃混合气浓度的表示方法
可燃混合气体浓度：可燃混合气中空气与燃油的比例称为可 燃混合气体成分或可燃混合气体浓度，通常用过量空气系数 （中国采用）和空燃比（欧美一些国家采用）表示。 过量空气系数：燃料燃烧时实际供给的空气量与理论空气量 之比。比值等于1是理想混合气，比值小于1为浓混合气，比 值大于1为稀混合气。 空燃比：是混合气中空气与燃料之间的质量的比例。一般用 每克燃料燃烧时所消耗的空气的克数来表示。标准值为14.7， 比值等于14.7成为理想混合气或化学计量空燃比，比值小于 14.7称为浓混合气，比值大于14.7称为稀混合气。
二．可燃混合气的浓度对发动机性能的影响
（1）浓混合气 α 〈1 α =0.88时，发动机发出的功率最大，因为这种浓度的混合气 中汽油分子密集；相应于最大功率的 α 值是不一样的一般为 0.85～0.95。 （2）标准混合气 α =1 和α =0.88相比，燃烧速度有所降低功率减小2%，耗油率约 增加4%。 （3）稀混合气 α 〉1 α =1.11时，耗油率最低，发动机经济性最好，一般为 α =1.05～1.15。 （4）α 〈0.88的混合气称为过浓混合气； α 〉1.11的混合气 称为过稀混合气。混合气过浓或过稀，都会使发动机功率降 低，同时耗油率也增加，而且还会出现使发动机起动困难或 熄火等不良现象。
各工况具体要求：
（1）起动工况：多而浓 α =0.2～0.6；原因是冷车起动时， 汽油蒸发条件差。
（2）怠速工况：少而浓 α =0.6～0.8；原因是发动机对外 不输出功率，仅克服内部阻力，以最低稳定转速运转，速度 约为300～400r/min。 （3）小负荷工况：稍浓 α =0.7～0.9； （4）中等负荷工况：较经济的混合气 α =1.05～1.15；原 因是汽车大部分时间都在这个时间里故经济性是主要的。 （5）大负荷和全负荷：较浓的混合气 α =0.8～0.9；原因是 要求发出最大功率。 （6）加速工况：额外供给汽油，原因是节气门突然加大。
混合气过浓或者过稀分析思路
混合气浓只是其中的一种原因.既然出现混合气浓的现象.就说明巳超出了电脑的修正极限.电脑巳经无能为力。
在燃油多氧气少的情况下.混合气在气缸内燃烧不完全、.还会污染火花塞（发黑）.造成点火不良.形成恶性循环.影响怠速工况不稳。
只有找出造成混合气浓的原因.才是解决怠速不稳的根本办法。
另外.如何确定混合气浓的检测方法和仪器也很重要.比如常见的方法.看排气管是否冒黑烟.看火花塞是否发黑.混合气浓会出现这种现象.其实高压火弱.也会出现这种现象.注意不要误判;用检测仪读数据流.因氧传感器自身的性能影响.有一定的局限性；用尾气分析仪测量CO.同时还可以测HC这种方法准确度高.根据测量结果.可以综合分析发动机的工作状况.查找故障原因。
1.ECU便判定发动机处于部分负荷状态。
此时ECU根据空气流量计和曲轴转速信号确定喷油量。
面此时发动机却是在怠速工况下工作.进气量较少.造成混合气过浓.转速上升。
当ECU 收到氧传感器反馈的“混合气过浓”信号时.减少喷油量.增加怠速控制阀的开度.又造成混合气过稀。
使转速下降。
当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过稀”信号时.又增加喷油量.减小怠速控制阀的开度.又造成混合气过浓.使转速上升。
如此反复使发动机怠速不稳.在怠速工况时开空调.打方向盘.开前照灯会增加发动机的负荷。
为了防止发动机因负荷增大而熄火．ECU会增加喷油量来维持发动机的平稳运转。
怠速触点断开.ECU认为发动机不是处于怠速工况.就不会增大喷油量。
导致发动机怠速不稳,抖动等。
2、怠速控制阀(ISC)故障电喷发动机的正确怠速足通过电控怠速控制阀来保证的。
ECU根据发动机转速、温度、节气门开关及空调等信号.红过运算对怠速控制阀进行调节。
当怠速转速低于设定转速值时.电脑指令怠速控制阀打开进气旁通道或直接或直接加大节气门的开度.使进气量增加.以提高发动机怠速。
当怠速转速高于设定转速值时.电脑便指令怠速控制阀关小进飞旁通道.使进气最减小.降低发动机转速。
浅谈混合气浓度对发动机性能的影响与故障诊断(1)
文 、 图／ 天林 阮
笺
ｙ
一
图３ 过 量 空 气 系 数 三 维 图
在 保 证 发 动机 动 力性 能 有 效 发挥 ３ ）。理 论上 １ ｇ 质量 的汽 油 完全燃 烧 时 ，混 合 气 较 稀 ， 燃 烧 最 完 全 ， 经 ｋ 的前 提 下 ，获得 最 大 经 济性 和 最 佳排 所需的空气为１． ｋ ， 即 ＝１．， ４ ｇ ７ ４ ７ 济 性 最 好 ，称 为 经 济 混 合 气 ； 当
｜
度较 大 。 当负荷 不 变 ，只是 转 速 和温 度 改变 时 ，混 合 比的 变化 较 轻 微 。可 燃混 合 气 浓 度在 形 成过 程 中受 多 种 因 素影 响 ，其 中 ，汽 油 的 蒸发 性 能 影 响
２ ＼ ｝
＼ 、
表 示 空 燃 比 。而 在 俄 罗斯 等 东 欧 国
０ Ｏ 快 ，燃 烧速 率 最 大 ，燃 烧 温 度和 压 力
Ｏ
的 细微 油雾 分 子 ，需 适 当的 比例 及 相 由于 火焰 传 播速 度降 低 较 多 ，使 燃 烧 最 高 ，发动 机 的 有效 功 率 最 大 ，称 为
关 的技 术参 数控 制 。
迟 缓 ，补 燃 量 增 多 ，动 力性 和 经 济 性 功 率 混 合气 ，此 时 ，废 气 中的Ｃ 和未 ０
严 重 过 稀 ，燃 料 分 子 可燃 混 合 气 严 重缺 氧 ，使混 合 气 无 法
距 离 过 大 ，混 合 气 中 燃烧 ，称 为火 焰传播 Ｌａ。 Ｉ Ｒ
火 焰 将 不 能 传 播 ，发 动机 不 能 稳 定 工 作 ， 为保 证 发 动 机 最大 功 率 和 最 大 转
4-2发动机不同工况对混合气成分的要求
§4-2 发动机不同工况对混合气成分的要求一、混合气的形成过程1．化油器式发动机化油器是供给系中最重要的装置，浮子室连同主喷管实际上是一壶状容器，内储有由汽油泵输送来的汽油。
为防止汽油自动流出，主喷口比浮子室中油平面稍高。
发动机进气冲程时，空气透过空气滤清器芯，由进气口进入化油器，并流经小喉管、大喉管，沿进气管流入气缸。
由于小喉管在气流通道中断面积较小，空气流经小喉管时流速较高，小喉管处的压力便低于大气压，即具有一定的真空度，而浮子室与大气相通，在压差的作用下，浮子室中的汽油经主喷管从主喷口喷出，并与空气相混合，形成可燃混合气。
喷出的汽油量可由主量孔加以控制。
为使喷油量在小喉管真空度一定时保持稳定，浮子室中汽油面的高度由针阀控制而保持一定。
由于汽车行驶中情况不断变化，要求发动机发出的功率应作相应变化，这由改变进入气缸的可燃混合气的数量来实现。
为此，化油器设有节气门口，其开度由驾驶室内的加速踏板控制。
加速踏板被踩下时，节气门开度增大，进入气缸的可燃混合气增多，发动机发出的功率增大；反之，发动机发出的功率减小。
简单化油器的特性可燃混合气的浓度对发动机的动力性与经济性有很大的影响，其指标可用过量空气系数α来表示。
α=燃烧lkg燃料所实际供给的空气质量/完全燃烧lkg燃料所需的空气质量过量空气系数α=1的可燃混合气即为理论混合气，α<1的混合气为浓混合气；α>1的混合气为稀混合气。
简单化油器所配制的混合气的浓度是随节气门的开度变化而变化的，变化的规律称为简单化油器的特性。
由实验测定的特性曲线如图中曲线1所示。
由该曲线可看出，节气门开度越小，混合气α值越大，随节气门开度增大，α值减小，并保持在1.0左右。
2．电子控制汽油喷射式发动机发动机工作时，电控单元ECU根据空气流量计等到传来的信息作分析计算，然后向喷油器发喷油信号，与化油器想比，和气缸的进气量和喷油量都是经电控单元严格计算的，因些精度较高。
可燃混合气浓度与发动机性能的关系PPT课件
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
3、可燃混合气成分对 发动机性能的影响曲线 图：
α= 0.88—— 功率混合气
α=0.4 —— 火焰传播上限
α= 1.11—— 经济混合气
α=1.4 —— 火焰传播下限
稳定工况的 α=0.88～ 1.11。
汽 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课9 件
3、不同工况对混合气成分的要求
稳定工况 类型
怠速 工况
小负荷 工况
中负荷 工况
大负荷 工况
全负荷 工况
汽 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课5 件
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
4、可燃混合气成分对 发动机性能的影响曲线 图：
α= 0.88—— 功率混合气
α=0.4 —— 火焰传播上限
α= 1.11—— 经济混合气
α=1.4 —— 火焰传播下限
稳定工况的 α=0.88～ 1.11。
点击图片查看结论
汽 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课6 件
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
2019/10/18
汽 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课7 件
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
·
汽 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课1 件
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
1、知识目标：
能简单叙述汽油机可燃混合气的形成方法 能叙述发动机各种工况对混合气成分的要求。
一、学习目标
2、能力目标：
能进行化油器式燃料供给系主要零部件的检修； 会进行化油器的装配和调整；
汽 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课2 件
汽油机的燃烧过程
汽油机的燃烧过程
2. 中等负荷工况
中等负荷工况是指节气门开度为25%~85%的各种转速工况。 在此工况下，由于节气门有足够的开度，进入气缸的混合气数 量增多，燃烧条件好，如果只考虑发动机的燃料经济性，应供给较 稀的经济混合气。但在当前发动机压缩比较大的情况下，稀混合气 容易产生过多的氮氧化物(NOx)排放，为了控制发动机的排放污染， 同时保证排气管中的三效催化转化器能正常发挥作用，在中等负荷 工况下也必须使用理论混合气。
汽油机的燃烧过程
2. 稀混合气(α>1)
要使混合气中的汽油都能完全燃烧，混合气必须是α>1的 稀混合气。当混合气适当稀时，可使发动机的经济性最好，这 种混合气称为经济混合气。
如果混合气过稀(α>1.15)，虽然混合气中的汽油可以保证 完全燃烧，但是，由于过稀的混合气燃烧速度低，在燃烧过程 中，有很大一部分混合气的燃烧是在活塞向下止点移动时进行 的，会使发动机的动力性和经济性都相应变坏。
汽油机的燃烧过程
（一）可燃混合气浓度的表示方法
可燃混合气浓度可以用空燃比(A/F)或过量空气系数(α)来表示。
空燃比就是可燃混合气中所含空气和燃料的质量的比，即
A/F=空气质量(kg)/燃料质量(kg)
(1-1)
汽油机的燃烧过程
（二）可燃混合气浓度对发动机性能的影响
1. 理论混合气(α=1)
理论混合气是理论上燃料完全燃烧的混合气浓度。但 实际上，由于时间和空间条件的限制，汽油不可能及时与 空气绝对均匀混合，实现完全燃烧。因此，理论混合气既 不能实现最佳的燃油经济性，也不能获得最高的动力性。 但理论混合气燃烧后的排气能在排气管中的三效催化转化 器中获得最佳的综合净化效果。
汽油机的燃烧过程
汽油机燃烧过程
⑴早燃的危害
压缩负功↑， 缸内温度↑， 与缸壁接触面积↑,
→散热量↑,
有效功率↓。
另外高温、高压加重了活塞 连杆组的机械负荷、热负荷, 使用寿命↓。
早燃时的示功图
⑵ 与爆燃的区别
①沉闷的“敲缸声”。 ②被炽热表面点燃，无压力波产生，而爆燃时为自燃，有压 力波产生。 另外:
爆燃
缸内炽热表面产生 缸内温度、压力升高
3、补燃期
*从最高压力点到燃烧结束为补燃期：指明显燃烧期
以后在膨胀过程中的燃烧。
*此阶段参加燃烧的燃料主要有： ①火焰前锋面过后，后面未及燃烧的燃料（燃烧室边缘 和缝隙）再燃烧。 ②贴附在缸壁未燃混合气层的部分燃烧。壁面温度低，
对火焰具有熄火作用，这样在壁面存在大量未燃烴，在
随后的膨胀中部分未燃烴继续燃烧。
过量空气系数在0.85~0.95时，自燃温度低，着火延迟期 短，爆燃最严重；BTDC大，易爆燃；缸内积碳使热阻加大， 壁面温度升高，实际压缩比增加，爆燃加重。—影响混合 气的温度和压力
3、结构因素 燃烧室结构能使压缩终了气体紊流速 度提高，火焰传播速度加快，能避免爆燃； 火花塞的位臵和数目使火焰行程缩短，可 减少爆燃；使末端气体接触的燃烧室壁强 冷却，可减少爆燃；采用小直径的气缸， 不易爆燃。
3．最高燃烧温度高（接近定容燃烧）。
4．易燃烧不完全（过量空气系数小，防止爆燃燃烧室 内的激冷区），CO、HC、NOx排放高。
5．挥发损失大（汽油的挥发性好）。
【2】汽油机的不正常燃烧
常见的不正常燃烧:爆燃和表 面点火。
一、爆燃
(一)现象
1.缸内出现尖锐的金属敲击声 2.油膜破坏,机件磨损加剧；
3.燃烧室、冷却系过热，排温增加；
汽车构造 第四章 汽油机供给系
2．可燃混合气成分对发动机性能的影响（图4-4）
因为α >1时混合气中，有适量较多的空气，正好满足完全燃烧的条 件，此混合气称为经济混合气，对于不同的汽油机经济混合气成分 不同，一般在 α =1.05～1.15 范围内。当α 大于或小于1.05～ 1.15时，be（油耗率）↑，经济性变坏。 当α = 0.88时，Pe最大，因为这种混合气中汽油含量较多，汽油分 子密集，因此，燃烧速度最高，热量损失最小，因而使得缸内平均 压力最高，功率最大，此混合气称为功率混合气。对不同的汽油机 来说，功率混合气一般在 α =0.85～0.95 之间。 α >1.11的混合气称为过稀混合气，α <0.88的混合气称为过浓混合 气，混合气无论过稀过浓都会使发动机功率降低Pe↓，耗油率增加 be↑。
α
∆Ph/kPa
现在让我们看看简单化油器特性。
节气门由小→大，混合气由稀变浓α ↓ 怠速时也供给稀混合 气，与理想化油器特性截然相反，这就与发动机实际工作的要求发 生也矛盾，它只能满足汽油机的一种工况，而其它工况都不适应， 因此，简单化油器在车用汽油机上不能使用。
为了解决这一矛盾，在现代化油器结构上，采用了一系列自动 调配混合气浓度的装置，其中包括主供油系统、起动系统、怠速系 统、大负荷加浓系统（省油器）和加速系统，以保证车用汽油机在 各种工况下都能供给适当浓度的可燃混合气。
（3）全负荷工况-要求发出最大功率Pemax，α =0.85～0.95量多.
汽车需要克服很大阻力（如上陡坡或在艰难路上行驶）时，驾驶员 往往需要将加速踏板踩到底，使节气门全开，发动机在全负荷下工 作，显然要求发动机能发出尽可能大的功率，即尽量发挥其动力性， 而经济性要求居次要地位。故要求化油器供给Pemax时的α 值。
《发动机原理》课后习题答案
《发动机原理》课后习题答案第⼀章1简述发动机的实际⼯作循环过程。
发动机的实际循环是由进⽓、压缩、燃烧、膨胀和排⽓五个过程组成的，较理论循环复杂很多。
1) 进⽓过程。
为了使发动机连续运转，必须不断吸⼊新鲜⼯质，此时进⽓门开启，排⽓门关闭，活塞由上⽌点向下⽌点移动。
、2) 压缩过程。
此时进排⽓门均关闭，活塞由下⽌点向上⽌点移动，缸内⼯质受到压缩，温度、压⼒不断上升，增⼤作功过程的温差，获得最⼤限度的膨胀⽐，提⾼热功转化效率，为燃烧过程创造有利条件。
3) 燃烧过程。
此时进排⽓门均关闭，活塞处在上⽌点前后，作⽤是将燃料的化学能转变为热能，使⼯质的压⼒、温度升⾼。
4) 膨胀过程。
也称作功过程，此时进排⽓门均关闭，⾼温、⾼压的⼯质推动活塞，由上⽌点向下⽌点移动⽽膨胀作功，⽓体的压⼒和温度也随即迅速降低。
5) 排⽓过程。
当膨胀过程接近终了时，排⽓门打开，废⽓开始靠⾃⾝压⼒⾃由排⽓，膨胀过程结束后，活塞由下⽌点返回上⽌点，将⽓缸内的废⽓排除。
2画出四冲程发动机实际循环的⽰功图，它与理论⽰功图有什么不同？说明指⽰功的概念和意义。
图a、b分别为柴油机和汽油机实际循环和理论循环的⽰功图⽐较，理论循环中假设⼯质⽐热容是定值，⽽实际⽓体随温度等因素影响会变⼤，⽽且实际循环中还存在泄露损失。
换⽓损失燃烧损失等，这些损失的存在，会导致实际循环放热率低于理论循环。
指⽰功时指⽓缸内完成⼀个⼯作循环所得到的有⽤功Wi，指⽰功Wi反映了发动机⽓缸在⼀个⼯作循环中所获得的有⽤功的数量。
3 提⾼发动机实际⼯作循环热效率的基本途径是什么？可采取哪些基本措施？提⾼实际循环热效率的基本途径为：减⼩⼯质传热损失，燃烧损失，换⽓损失，不完全燃烧损失，⼯质流动损失，⼯质泄漏损失，提⾼⼯质的绝热指数。
可采取的基本措施是：1）减⼩燃烧室⾯积，缩短后燃⽓能减⼩传热损失。
2）采⽤最佳点⽕提前⾓和供油提前⾓能减少提前燃烧损失或后燃损失。
3）采⽤多⽓门，最佳配⽓相位和最优进排⽓系统能减少换⽓损失。
谈汽油机可燃混合气的形成与燃烧过程
摘要气缸内的可燃混合气通过火花塞点火燃烧，使气缸内气体的压力、温度急剧升高，为膨胀做功积聚能量。
在燃烧过程中，燃料的燃烧是否正常，与混合气的浓度有很大关系，只有燃料正常的燃烧，才能在燃烧进程位于上止点附近最大限度的提高缸内气体的压力和温度，燃料燃烧的是否完全、最高压力点的位置、压力增长率是否合适，对发动机性能有很大的影响。
关键词混合气浓度可燃一、可燃混合气的形成现代大多数汽油机都采用进气道间歇式多点喷射系统，在进气行程开始和排气行程结束时，喷油器根据发动机电子控制单元（ECU）发出的指令，向进气门前方的进气道中（或直接向气缸中）喷射出雾状汽油，与空气混合后，由进气门进入气缸，直到压缩行程接近终了形成可燃混合气。
二、可燃混合气浓度的表示方法可燃混合气是指汽油与空气按一定比例混合的混合物。
可燃混合气的浓度是指可燃混合气中燃料的含量。
可燃混合气的浓度通常用空燃比和过量空气系数表示。
1.空燃比混合气中所含空气质量（kg）与燃料质量（kg）的比值，称为空燃比。
即R=空气质量燃料质量理论混合气是指1 kg汽油完全燃烧需要空气14.7 kg，即空燃比为147。
R＜147的混合气称为浓混合气；R＞147的混合气称为稀混合气。
对于不同燃料，其理论空燃比数值不同。
2.过量空气系数过量空气系数就是在燃烧过程中，实际供给的空气质量与理论上燃料完全燃烧时所需的空气质量之比，也就是实际空燃比与理论空燃比之比，即α=燃烧过程中实际供给的空气质量理论上完全燃烧时所需的空气质量=实际空燃比理论空燃比由以上可知，无论使用何种燃料，α=1的可燃混合气即为理论混合气（又称标准混合气）；α＜1的为浓混合气；α＞1的为稀混合气。
可燃混合气的浓度对发动机的动力性和经济性有很大影响。
三、燃烧过程Ⅰ-着火延迟期；Ⅱ-速燃期；Ⅲ-补燃期；θ-点火提前角1开始点火；2形成火燃中心；3最高压力点图汽油机燃烧过程燃料在气缸内从着火到燃烧是很复杂的热反应过程，高速汽油机的燃烧过程持续时间很短，正常燃烧过程如图所示。
一、燃料供给系概述
第4章 汽油机燃料供给系统
4.1概述 4.1.3可燃混合气形成和燃烧过程
（2）分层燃烧
目前，采用缸内直喷技术可以实现混合气分层燃烧。分层燃烧技术在气缸 内所形成的混合气浓度并不是均匀的，在靠近火花塞的内层空间混合气偏浓， 在远离火花塞的外层空间（靠近气缸壁与活塞顶部）混合气则偏稀。这样混合 气就形成了由内及外、由浓到稀的状态。
在分层燃烧模式下，整个过量空气系数λ=1.6～3（空气过量），这就可以 用更少的燃油达到同样的燃烧效果，使得发动机的油耗更低。同时在分层燃烧 状态下，只有火花塞附近的区域进行燃烧，最外侧极为稀薄的混合气相当于一 个隔热棉，可以将通过缸壁传导所损失的热量降到最低，提高了发动机整体的 热效率。
分层燃烧技术存在着一个目前难以得到综合性解决的问题——氮氧化物排 放过高。
全燃烧时所需要的空气质量之比。由此可知，α=1的可燃混合气称为 标准混合气；α＜1的可燃混合气称为浓混合气；α＞1的可燃混合气称
为稀混合气。 空燃比是燃烧时空气质量与燃料质量之比。理论上，1kg汽油完全
燃烧需要14.7kg空气，故空燃比A/F=14.7的可燃混合气称为标准混 合气；A/F＜14.7的可燃混合气称为浓混合气；A/F＞14.7的可燃混
发动机冷起动时，混合气得不到足够地预热，汽油蒸发困难。同时，发动机曲轴转速低，雾化及汽 化条件不好，大部分混合物在进气管内形成油膜，不能随气流进入气缸，因而使气缸内的混合气过稀， 无法引燃。因此，要求化油器供给极浓的混合气进行补偿，从而使进入气缸的混合气有足够的汽油蒸 汽，以保证发动机得以起动。冷起动工况要求供给的混合气成分为α=0.2～0.6。 ②暖机工况
发动机负荷在25％以下称为汪负荷。小负荷时，节气门开度较小，进入气缸内的可燃混合气量较少， 而上一循环残留在气缸中的废气在气缸内气体中气占的比例相对较多，不利于燃烧，因此必须供给较 浓的可燃混合气α=0.7～0.9。
可燃混合气的成分及对发动机性能的影响_汽车发动机构造与维修_[共2页]
![可燃混合气的成分及对发动机性能的影响_汽车发动机构造与维修_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/2c8347ff4b73f242326c5fd0.png)
当 α=1 时，理论上汽缸中所含空气中的氧正好能使其中的燃料完全燃烧。但实际上由于汽缸 中可燃混合气的成分不可能绝对均匀地分布，以及残余废气的存在而影响火焰中心的形成和火焰 的传播，而使 α=1 的可燃混合气不可能完全燃烧。
2．稀混合气（a ＞ 1）
当 α ＞ 1 时，可使所有的汽油分子获得足够的氧气而完全燃烧。对应于燃料消耗最低时 的可燃混合气称为经济混合气。对不同的汽油机，经济混合气的成分一般在 α=1.05 ～ 1.15 范围内。然而空气过量后，因燃烧速度降低、热损失增加而使平均有效压力和发动机的功 率略有下降。如混合气过稀（图 4-4 中 α ＞ 1.11），会因燃烧速度进一步降低而造成加速性 能变坏，发动机的输出功率下降，甚至出现进气歧管回火的现象。因此，不能对发动机供 给过稀的混合气。
可燃混合气的成分及对发动机性能的影响
可燃混合气是指燃料经过雾化、蒸发并与空气按一定比例混合的混合物。可燃混合气中汽油 的含量称为混合气的浓度。可燃混合气的浓度通常用空燃比（R）和过量空气系数（α）表示。
一、空燃比
将吸入发动机中空气的质量与燃料质量的比值称为空燃比，用符号 R 表示，空燃比就是燃 烧 1 kg 燃料实际供给的空气量。理论上 1 kg 汽油完全燃烧需 14.7 kg 空气，故对汽油发动机而言， 将空燃比为 14.7 的可燃混合气称为理论混合气；如空燃比＜ 14.7 则说明汽油有余，称为浓混合气； 如空燃比＞ 14.7 则说明空气有余，称为稀混合气。
二、过量空气系数
将燃烧 1 kg 燃料实际供给的空气质量与理论上 1 kg 燃料完全燃烧所需的空气质量之比称为 过量空气系数，用符号 α 表示。根据上述定义，α=1 的可燃混合气为理论混合气，α ＜ 1 的为浓 混合气，α ＞ 1 的则为稀混合气。
汽油机各工况下对可燃混合气浓度的要求
汽油机各工况下对可燃混合气浓度的要求汽油机作为内燃机的一种，是目前交通工具和机械设备中最常见的动力装置之一。
在汽油机的工作过程中，可燃混合气的浓度是非常重要的参数之一。
可燃混合气浓度不仅会直接影响燃烧效率和动力输出，还会对发动机的工作稳定性、排放性能和耐久性产生重要影响。
汽油机在不同的工况下对可燃混合气的浓度要求也各有不同，下面我们来逐一探讨。
1. 怠速工况下对可燃混合气浓度的要求在怠速工况下，发动机的负荷较低，需要燃烧的空气量也相对较少。
此时，如果可燃混合气的浓度过低，容易导致发动机不稳定运转甚至熄火。
怠速工况下对可燃混合气浓度的要求一般较高，通常在13:1到15:1之间，以保证燃烧的稳定性和可靠性。
2. 高速高负荷工况下对可燃混合气浓度的要求在高速高负荷工况下，发动机需要更多的动力输出，因此对可燃混合气的需求量也相对较大。
此时，如果可燃混合气的浓度过高，容易导致爆震现象的发生，严重影响发动机的工作稳定性和耐久性。
高速高负荷工况下对可燃混合气浓度的要求一般较低，通常在12:1到13:1之间，以防止爆震的发生。
3. 启动和加速工况下对可燃混合气浓度的要求在启动和加速工况下，发动机需要迅速提供足够的动力输出，因此对可燃混合气的需求量急剧增加。
此时，如果可燃混合气的浓度不能迅速达到要求，会导致启动困难或者加速不畅。
启动和加速工况下对可燃混合气浓度的要求一般较高，通常在11:1到12:1之间，以确保发动机可以迅速提供足够的动力输出。
汽油机在不同工况下对可燃混合气浓度的要求各有不同，但总体来说，合理控制好可燃混合气的浓度是保证发动机正常工作和提高燃烧效率的关键之一。
在实际的汽车和机械设备维护中，合理调整和控制可燃混合气的浓度将会对提高动力输出、降低排放和延长发动机寿命产生积极的影响。
个人观点和理解：在汽油机的运行过程中，对可燃混合气浓度的合理控制是非常重要的。
合理控制可燃混合气的浓度可以提高燃烧效率，减少尾气排放，延长发动机的使用寿命。
可燃混合气对发动机性能的影响
可燃混合气对发动机性能的影响四川省乐山师范学院物电系 胡琦 杨杰摩托车发动机所称可燃混合气即指的是空气与汽油的结合物。
其浓度（成分）对发动机的动力指标和经济指标影响非常大。
它将直接影响用户的使用好坏。
作者在教学、实验（实习）过程中，发现部分学生甚至一些维修技术人员在对化油器、空滤器实施清洗调试维修过程中，总是容易出现这样或那样的问题，引起用户的不满，严重者还会引发纠纷。
问题的症结在于不了解可燃混合气浓度（成分）对发动机性能有着较大的影响，工作随意性而导致的。
我们希望能够借助本文同大家共同讨论可燃混合气浓度（成分）对发动机性能的影响，以减少维修工作中的误区，提高维修技术水平。
摩托车可燃混合气形成的装置是化油器，化油器的供给规律取决于空气流入规律和燃油的流出规律。
我们知道，汽油必须要蒸发为液态后才能与空气均匀混合，且须在化油器中以很短的时间形成高质量的可燃烧的混合气供给发动机。
一般从理论上认为，1㎏的汽油要完全燃烧所需要的空气为14.8∶1㎏。
所以我们把空燃比为14.8∶1的可燃混合气称之为理论混合气。
如空燃比小于14.8∶1，则提示汽油含量较大，为浓混合气。
将空燃比大于14.8∶1的可燃混合气定义为稀混合气。
事实上不同的燃料，其理论空燃比数值是不相同的。
中国方面是采用过量空气系数（α）来表述可燃混合气浓度（成分）指标。
即：α＝———————————————由上式可知，这种表述方法同使用何种燃料无关，将α＝1的可燃混合气称为标准混合气；α＜1的为浓混合气；α＞１的则为稀混合气。
一般来说，可燃混合气的成分对发动机性能的影响是生产厂家通过试验来确定的。
假定在发动机转速一定和节气门全开的情况下，流经化油器的空气量为一定值。
此时，我们通过改变汽油主量孔的尺寸来改变供油量，就可得到不同的过量空气系数的可燃混合气。
图1就是分别以不同的ａ值的可燃混合气供入发动机，并测定出相应的发动机的功率（p ）和燃料消耗率(g )。
可燃混合气浓度对汽油机性能影响的分析
力。因而 ， 汽油机性能的好坏与林业生产密切相关。 影 响汽油机 性能 的 因素很 多。下 面仅 就可 燃混 合气（ 以下简称混合气） 浓度与汽油机性能的关 系及 汽油机各种工况对混合气浓度的要求加以讨论 。 混合气浓度是指混合气 中燃油含量 的多少。习 惯上 ， 混合气浓度用空气过量系数 表示 ：
关 键 词 ： 油机 ： 燃 混 合 气 ； 汽 可 浓度
中图分类号 ：＂ ６ ２ Ｓ ７ ． ／
文献标识码 ： Ｂ
在 营林 生产 中 ， 多作业 机械 以汽油机为配套 动 很
过量而使汽油分子密度减小 ， 而均导致燃烧速度降 低的缘故 。对于不 同的汽油机 ， 与最 大功率相应 的 值 是不 同的 ， 般为 ＝０ ８ ０ ９ ， 常 将与 最 一 ．８— ．５ 通 大功率所对应的混合气称为功率混合气。
气。
＼ ． ｜ ｜ ＼ ｝ ．
、
．
、
— ’、
‘ ． ＼
１ 混合气浓度 对汽油机性 能的影响
混合气 浓度 对汽 油机性 能 的影响 是通过 台架试 验 获得 的。试验 时将 汽油 机 节 流 阀全 开 、 速 固定 转 不动， 这样 流经 化油 器 的空气 量 为一定 值 ， 过调节 通
一 一
燃迪 盛 遇金 主塞匿 盒窒 厦量
ｌｋ 燃油完 全燃 烧理 论上所 需要 的空气 质量 ｇ 理论 上 ， ｋ ｌ ｇ燃油 完全燃 烧需要 ｌ ｇ ５ｋ 空气 。
２
通常将 ＝ ｌ的混合气称 为标准混合气 ； ＞ｌ
的混合气称为稀混合气 ； ＜ 的混合气称为浓混合 Ｘ Ｉ ｌ
维普资讯
２０ ０６年 １ 月 １
防
护 林
科
技
Ｎｏ ．， ０ ５ ｖ ２０
电控汽油喷射系统认知
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、中负荷、大负荷和全负荷等 几种。 ①怠速和小负荷 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 的情况。
1、怠速
怠速:800—900r/min。 发动机在对外无功率 输出的情况下以最低转 速运转，此时混合气燃 烧释放的功，只用以克 服发动机内部的阻力。
少而浓的混合气,=0.6--0.8
小负荷工况：是指汽车在怠速工况随着负荷的增加和节气门的 稍微开大而转入到小负荷工况。
发动机在小负荷运行时，供给混合气也应加浓，但是加浓的程 度随负荷的增加而减小。
②中等负荷
汽车发动机在大部分都处于工作时间都处于中等负荷状态（节 气门开度在25%~85%之间）。此时，节气门已有足够大的开 度，进入气缸的混合气数量增多，燃烧条件变好，应供给较稀 的混合气，以获得最佳的燃油经济性。
挤公交 是上班 必修课！
3、大负荷
超重载荷行驶； 高速行驶:150km/h以上。
功率混合气， =0.85—0.95。
无语！
车用汽油机在正常运转时，在小负荷和中等负荷工况下，要 求能随着负荷的增加，供给由较浓逐渐变稀的混合气，当进 入大负荷直至全负荷工况时，又要求混合气由稀变浓，直至 功率混合气，以保证发动机发出最大动力。
可燃混合 气浓度：
可燃混合气中燃油含量的多少称为可燃混合气浓度。
可燃混合气 成分的表示
方法
空 R= 混合气中空气质量 多为欧美国家采用。
燃
混合气中燃油质量
比 R = 14.7为标准混合气、R ﹤ 1 4.7为浓混合气
R ﹥ 14.7 为稀混合气
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
功率点和经济点是不对应的，动力性和经济性存在着矛盾， 不能同时得到。
可燃混合气过浓或过稀，动力性和经济性都不理想。
可燃混合气浓度在α=0.88～1.11范围内最有利，不好。
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 9
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
3、不同工况对混合气成分的要求
稳定工况 类型
怠速 工况
小负荷 工况
中负荷 工况
大负荷 工况
全负荷 工况
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 5
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
4、可燃混合气成分对 发动机性能的影响曲线 图：
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
·
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 1
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
1、知识目标：
能简单叙述汽油机可燃混合气的形成方法 能叙述发动机各种工况对混合气成分的要求。
一、学习目标
2、能力目标：
能进行化油器式燃料供给系主要零部件的检修； 会进行化油器的装配和调整；
5、可燃混合气浓度对汽油机性能影响表
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 10
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
1、汽油机发动机在中等负荷工况时，过量空气系数a值应为 （） A. 0.6-0.8 B. 0.9-1.1 C. 0.8-0.9 D. 1.1-1.2
三、巩固练习 2、汽油机过量空气系数在1.05-1.15范围内的可燃混合气叫 做（） A. 功率混合气 B.经济混合气 C.过稀混合气 D.过浓混合 气 3、稳定工况分为那几个工况？
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
2.可燃混合气表示方法：
（1）空燃比=混合气中空气质量（kg）/
混合气中燃油质量（kg）
（2）过量空气系数=燃烧过程中实际供给的空气质量（kg）/ R 理论上完全燃烧所需要的空气质量（kg）
>1 稀混合气
<1 浓混合气
=1 理论混合气
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 4
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 2
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
1、可燃混合气的浓度
工二况：、发本动机节工作知情况识的点简称：。
两个定义负荷： 汽车所施加在发动机上的阻力矩， 发动机扭矩是随节气门开度变化而变化。
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 3
3、可燃混合气成分对 发动机性能的影响曲线 图：
α= 0.88—— 功率混合气
α=0.4 —— 火焰传播上限
α= 1.11—— 经济混合气
α=1.4 —— 火焰传播下限
稳定工况的 α=0.88～1.11。
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 8
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
结论 α= 0.88—— 功率混合气
功率点和经 α=0.4济—点—是火焰不传对播应上限 α= 1.的11—，—动经力济性混合和气
经济性存在着 α=1.4矛—盾— ，火焰不传能播同下限
时得到。
稳定工况的 α=0.88～1.11。
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 7
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 11
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
1、可燃混合气的表示方式有哪两种？
四、作业 2、冷启动、暖机、加速工况各自的特点？
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 12
α= 0.88—— 功率混合气
α=0.4 —— 火焰传播上限
α= 1.11—— 经济混合气 α=1.4 —— 火焰传播下限
稳定工况的 α=0.88～ 1.11。
点击图片查看结论
汽a 车 学 院 汽 车 构 造 多 媒 体 课 件 6
第33讲§4-2可燃混合气浓度对发动机性能的影响
3、可燃混合气成分对 发动机性能的影响曲线 图：