超燃VS爆震
爆震名词解释
爆震名词解释
爆震是指在内燃机中,混合气体燃烧过程中发生的一种燃烧不均匀现象。
在正常燃烧过程中,混合气体应该是在高压情况下均匀燃烧的,但是如果像燃油汽车那样发生爆震,会影响内燃机的正常工作,同时还会导致比较严重的机械问题。
下面,我们就具体地了解一下爆震的相关知识。
一、什么是爆震?
爆震是指燃烧混合气体时,由于某些因素发生的燃烧不均匀现象,通常出现在内燃机中。
爆震通常会产生剧烈的冲击和振动,导致轻微的过载和杂音。
二、爆震的原因
1.莫尔滕热效应:燃烧过程中,混合气体产生的热量能够导致爆震。
2.缸内温度过高:由于原因1导致缸内温度过高,从而引发爆震。
3.气体机械干扰:来自较早的爆震波的干扰,或因一束射线或巨大小球后的撞击而引起。
三、爆震的危害
1.磨损加剧:爆震可能会引起额外的磨损,从而缩短发动机寿命。
2.减低性能:由于发动机要用较多的负载来抵消爆震引发的冲击和振动,所以使用效率和发动机性能会受到影响。
3.杂音增加:爆震的声波能让机体产生杂音,影响行车的舒适性。
四、防止爆震的方法
1.正确确认最佳混合气对应的空燃比。
2.选择适当的燃油。
3.控制缸内温度:使用散热装置,如散热器、冷凝器等,以便降低温度。
4.提高点火质量:用高质量的点火系统,能够使燃烧更加均匀。
五、总结
爆震是发动机运作中的一个重要问题,如果不加以解决,会带来很大的危害。
我们可以通过更换燃油、控制缸内温度等方法来防止爆震的发生。
只有经过正确的防护处理,才能使发动机保持稳定的运转,提高车辆的运行效率和安全性。
汽油机爆震燃烧的危害及控制措施
汽油机爆震燃烧的危害及控制措施科技信息2013年第1期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION随着汽油机技术的迅猛发展,汽油机强化程度不断提高,其主要表现形式是汽油机的压缩比有增大的趋势。
由于汽油辛烷值达不到高压缩比汽油机的需要,常给汽油机的正常工作带来一些问题,爆燃就是其中危害最大的一种不正常燃烧。
1爆燃产生的机理爆燃是由于早燃烧的部分气体膨胀压缩未燃部分的混合气,使其温度上升到自燃温度,而突然全部着火造成的[1-2]。
由汽车发动机燃烧理论可知,当气缸中的可燃混合气被电火花点燃之后,形成火焰传播,它是以10~30m/s的速度进行的。
火焰前方的未燃混合气因受已燃混合气的压缩和热辐射,压力和温度都相应地升高,发生了化学反应,称为焰前反应。
如果火焰及时传到,并把它引燃,直到燃烧完为止,这就是正常燃烧。
但在某种条件下,燃烧的进行离开了正常的过程,有时离火花塞最远部分的混合气还未等到正常的火焰前锋到达,就已完成了化学准备过程而自行燃烧。
这个因自燃而形成的火焰中心(有时不止一个)产生新的火焰传播,这种火焰传播的速度达到1500~2000m/s,使未燃的混合气瞬间燃烧完毕。
由于这种燃烧极为迅速,气体容积来不及膨胀,而温度和压力则急剧增加,因此,压力来不及传给气缸其他部分气体,形成气缸内局部气体压力过高,因压力不平衡而产生压力波。
这种压力波以超音速的速度向前推进,撞击燃烧室壁、活塞、气缸壁,而使之振动,发出尖锐的敲缸声,这种现象称为爆震燃烧,简称爆燃或爆震。
2爆燃的危害2.1发动机功率下降当发动机产生爆燃时,燃烧室内局部区域的压力和温度很高,但其作用时间极短,并且不在整个活塞上方起作用,因而爆燃时对外做功少;而带有冲击性的压力波不仅会使一部分能量消耗在零件的变形和压力波的反复振荡上,而且燃烧产物的热分解还要消耗一部分热量,这些能量都不能回收利用。
同时,由于传给冷却系统的热量增多,做功的能量进一步减少,所以爆燃时发动机功率降低,燃油消耗率明显增大。
爆震的原因及预防
爆震的原因及预防标题:爆震的原因及预防引言概述:爆震是一种在燃烧室中发生的压力波,可能会造成严重的破坏和人员伤亡。
了解爆震的原因以及采取预防措施对于保护设备和人员的安全至关重要。
本文将详细介绍爆震的原因,并提供预防爆震的方法。
一、燃料混合物过浓1.1 燃料供给过量1.2 空气供给不足1.3 混合不均匀二、点火源2.1 电火花2.2 高温表面2.3 磨擦火花三、过高的压力和温度3.1 过高的压缩比3.2 过高的进气温度3.3 过高的燃烧室温度四、燃烧不稳定4.1 燃烧室设计不合理4.2 燃料不彻底燃烧4.3 燃烧室内的湍流五、预防爆震的方法5.1 控制燃料供给5.2 确保充足的空气供给5.3 提高燃烧室的稳定性正文内容:一、燃料混合物过浓1.1 燃料供给过量:当燃料供给过量时,燃烧室中的燃料浓度会增加,超过可燃范围。
这会导致燃烧速度的急剧增加,从而引起爆震。
1.2 空气供给不足:如果燃烧室中的空气供给不足,燃料无法充分燃烧,产生的未燃烧残留物可能引起爆震。
1.3 混合不均匀:燃料和空气的混合不均匀会导致局部浓度过高或者过低,从而引起爆震。
这可能是由于不合理的燃料喷射系统或者混合气体流动不均匀造成的。
二、点火源2.1 电火花:电火花是最常见的点火源之一。
当电火花接触到过浓的燃料混合物时,可能引起爆震。
2.2 高温表面:高温表面,如热的排气管或者燃烧室壁面,可以引起燃料的自燃,从而引起爆震。
2.3 磨擦火花:机械部件的磨擦可能会产生火花,如果这些火花接触到可燃物质,也会引起爆震。
三、过高的压力和温度3.1 过高的压缩比:在内燃机中,如果压缩比过高,燃料混合物的温度和压力也会升高。
当温度和压力超过燃料的自燃温度和压力时,就会发生爆震。
3.2 过高的进气温度:如果进气温度过高,燃料混合物的温度也会升高,从而增加爆震的风险。
3.3 过高的燃烧室温度:燃烧室内的温度过高会导致燃料的自燃,从而引起爆震。
四、燃烧不稳定4.1 燃烧室设计不合理:燃烧室的设计应考虑到燃料和空气的混合程度、湍流和燃烧速率等因素。
脉冲爆震发动机综述.
脉冲爆震发动机综述引言脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine简称PDE)是利用脉冲爆震波产生的高温高压燃气来产生推力的一种新概念发动机,是一种非定常推进系统。
它具有结构简单,热效率高等诸多优点。
燃料以剧烈的爆震方式燃烧,爆震波以超音速传播,可以产生极高的温度和压力。
必须指出:PDE的概念与众所周知的脉动发动机,如二战时使用的德国V-1“嗡嗡炸弹”不同,脉动发动机是非定常发动机,但它使用了缓燃模式。
脉冲爆震发动机有着广泛的应用前景,在航空方面,其高比冲的特点可以用于载人飞机的动力装置,实现高速洲际航行。
在航天方面,其高比冲和体积小的特点可以用于单级入轨航天飞机的初始段推进装置。
其低成本的特点可以用于军事上的靶机、引诱飞机、假目标和靶弹的动力装置以及高速导弹突防辅助动力。
近年来也有人研究其在民用领域的应用,如用来发电等,一旦技术成熟,必将对航空航天产生革命性的影响。
在最近的十年内,脉冲爆震发动机日益得到各国的广泛关注,国内最早开始此方面研究的是西北工业大学。
尽管脉冲爆震发动机具有诸多优点和很大的发展潜力,也进行了不少研究,然而由于诸多技术难题,尚未得到正式生产。
1 工作循环过程及潜在优点1.1工作循环过程脉冲爆震发动机的循环过程可以分为以下几个阶段:①燃料\氧化剂填充爆震室。
②点火起爆。
③爆震波向敞口端传播。
④爆震波到达出口,膨胀波反射进来,爆震产物从爆震室排出。
⑤恢复初始状态。
以上几个过程循环进行,当爆震达到一定频率后就可以为飞行器提供近似连续的推进动力。
具体过程解释如下:循环从填充压力P1的反应物开始,然后关闭阀门,用位于封闭端附近的点火源直接起爆或通过缓燃向爆震转变(Deflagration to Detonation Transition,简称DDT)起爆。
爆震波以2000m/s左右的爆震波速向开口断传去。
在爆震波后是从封闭端发出的Taylor膨胀波扇,以满足封闭端速度为零的条件。
火焰长度与喷嘴的配风以及燃烧室技术
火焰长度与喷嘴的配风以及燃烧室技术一般燃烧器或喷嘴内的火焰长短、大小都受制于燃烧室(或炉膛)空间尺寸,特别是火焰长度对燃烧室后部构件的安全、可靠上作至关重要,如燃气轮机的涡轮部件、工业炉窑及锅炉的炉壁等。
在工业炉及锅炉燃烧器上调整火焰尺寸和形状是为满足不同用户要求必须解决的问题。
在高性能航空发动机上长期来开发的短环形燃烧室,实际上就是以短的燃烧室达到增大推重比。
为此,人们对火焰长度的研究极为重视.只是它与太多因素有关.至今尚无准确的理论公式来决定火焰长度(特别是强制供风的喷嘴),已有的研究结论是在各种型式和形状的喷嘴(包括喷嘴)的燃烧试验基础,归纳出经验公式。
由这些经验关系式可以揭示影响火焰长度的主要因素,提供了调整火焰长度的主要措施。
1、不同燃料与喷嘴的火焰长度经验关系式我们摘录了部分文献中的强制供风(即流动气流)时,采用不同燃料与烧嘴(或喷嘴)在燃烧时的火焰长度的试验关系式度结果。
由表可见,影响火焰长度的主要因素是:1)燃料流量(或压力)或输出功率越大,火焰越长;2)过量夺气系数A越小,火焰越长;3)助燃空气旋流有利丁缩短火焰长度;4)喷嘴喷雾角增大,火焰缩短;5)内混式喷嘴的火焰长度比外混式的短;6)气体燃料比燃油的火焰短,重质燃油比轻油的火焰长,煤粉火焰更长。
2、调整火焰长度的方法一般火焰长度调整是在燃烧器输出功率(或燃料供给应量)及燃料种类不变的条件下,以及空气过量系数也不变(特别是有燃气气氛要求的)的前提下,进行火焰尺寸的调整。
根据已有经验,以下方法是行之有效的。
(1)喷嘴方面1)燃气喷嘴(或烧嘴)的助燃空气旋流比直流时的火焰短;经多扎喷头喷出燃气比单股射流的火焰短;燃料气与助燃空气都经过旋流的火焰更短。
总之,促使燃气与宰气尽快均匀混合,有利于缩短火焰长度。
2)燃油喷嘴方面又有如下措施:a.增大喷雾锥角是缩短火焰常用方法,如锅炉用全自动燃油燃烧器采用的压力雾化喷嘴的喷雾角由45°增至60~~90度,则可缩火焰100,200mm。
关于脉冲爆震发动机的简述
关于脉冲爆震发动机的简述引言吸气式发动机的效率在部分程度上受到内部与环境的最大压比制约,理论上压比高的发动机效率更高。
常规发动机通过压气机把空气压缩,再把压缩空气导入燃烧室燃烧,冲压发动机和脉冲喷气发动机则不同,它们没有专门的压气部件,冲压发动机通过速度压缩空气,但只有在进口速度超过Ma=2时才能将速度转换成压力,并具有较高的效率。
脉冲喷气发动机在低压室间隙燃烧,因此效率较低。
对推进装置来说,爆震燃烧过程的高燃气压力(>1.01×106Pa~1.01×107Pa)和温度(>2 000℃)以及快速燃烧都很有吸引力。
因此,过去数十年来,基于爆震燃烧的脉冲爆震发动机(PDE)已引起人们的广泛注意。
基本概念和工作原理脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine,简称PDE)是一种利用脉冲式、周期性爆震波所产生的高温、高压燃气来产生推理的全新概念发动机。
与一般喷气发动机(等压稳态燃烧)中的爆燃波不同,脉冲爆震发动机(等容非稳态燃烧)中的爆震波(由激波后紧跟一道燃烧波组成)是以高超音速传播的,因此它能够产生高的燃气压力(13—55大气压)、燃气温度(大于2300℃)及传播速度(爆震波速度约为2000米/秒左右)。
由于爆炸波的速度传播的很快,其燃烧过程可近似的认为是等容过程。
PDE是一种基于爆震燃烧的新概念发动机。
而爆震燃烧是一种与爆燃有显著差别的燃烧形式,爆燃是一种在普通燃气涡轮发动机、脉冲喷气发动机和火箭发动机中常见的燃烧形式,它以亚声速传播,仅能产生2×105Pa~3×105Pa的峰值压升。
而爆震与爆燃不一样,它以马赫数M a= 5~6的速度向未燃烧的反应物传播,能产生3×106Pa~1×107Pa的峰值压升。
爆震发动机利用这种超声速波产生一个频率达到100Hz数量级的极短周期循环,所以其燃烧方式是不稳定和间歇式的。
爆震现象
1 发动机爆震1.1 爆震产生原理及特征爆震是发动机运行时一种不正常燃烧的现象。
发动机正常燃烧时,火花塞接到ECU 的点火信号后,对可燃混合气进行点火,火焰从火焰核心(离火花塞近的可燃混合气)以30~40m/s 的速度,向四周的未燃烧的混合气区传播,使燃烧室内混合气循序燃烧,直至结束。
汽油机发生爆震时,在汽油机燃烧室内火焰传播过程中,远离火花塞的未燃混合气(末端混合气),被已燃混合气的膨胀所压缩,此处的局部温度由于热辐射作用而超过燃料的自燃温度,从而产生自发反应,形成一个或多个火焰核心,这时末端混合气在正常火焰传播到以前先行发火燃烧。
这种自行发火燃烧会发出极强的火光,燃烧温度常在4 000 ℃以上,火焰传播速度达200 ~1 000 m/s 以上,比正常燃烧的火焰传播速度高数倍甚至数十倍。
当正常燃烧和爆震两个方向相反的燃烧压力波相遇时,会产生剧烈的气体震动,并发出特有的金属撞击声,所以称为“爆震”。
轻微的爆震无法被人的感官所察觉,在此我们称它为‘无感爆震’,因此当你能感觉得到引擎爆震所产生的噪音和震动时,这时的爆震情况已经严重得超乎你的想象,我们称它为“有感爆震”。
生有感爆震时,发动机有哒哒的金属敲击发动机缸体的声音,而且发动机各部件温度急剧上升,油耗增大,发动机和车身能感到震动。
至今人们对爆震的具体的产生机理还没能彻底掌握。
目前大家普遍接受的有两种理论,即自燃(auto ignition)理论和爆燃(detonation)理论。
下面具体阐述:自燃理论最早在1919年由H.R.Richardo提出,这种理论认为爆震是因为气缸中远离火花塞的一部分混合气自发燃烧引起的,这部分混合气又称末端混合气。
当末端混合气的温度和压力超过自燃点时,这部分混合气将自发燃烧,从而产生强烈的压力波,高频压力波向外传播而导致气缸壁尖锐的敲击声。
这种理论也是目前已被广为接受。
另一种理论为爆燃理论。
对预混合气的燃烧,火焰在传播过程中受到周围条件的限制,突然产生高压和高速传播的现象,火焰前峰从火花塞到气缸壁加速传播,即正常的火焰前峰由于冲击波的高压提供的能量,从亚音速转变为超音速传播,燃烧反应异常猛烈,并产生强烈的冲击波,冲击波在气缸壁之间来回反射。
简述发动机爆震的原因及后果。
发动机爆震是一种引擎在运转过程中出现的异常现象,其在汽车行驶过程中可能导致引擎功率下降、噪音增加、燃油经济性下降以及引擎损坏等严重后果。
本文将从以下几个方面对发动机爆震的原因及后果进行详细的阐述。
一、原因1.1 空燃比失调当发动机的空燃比失调时,容易导致燃烧不稳定,从而引起爆震现象。
空燃比过低或过高都会增加燃烧时间,导致压力波作用不连续,形成爆震。
1.2 进气温度过高进气温度过高会使空气密度变小,燃油燃烧速度加快,从而增加了爆震的风险。
尤其在高温天气或者长时间负荷运转时,进气温度容易升高。
1.3 高压缩比高压缩比容易导致燃烧室内温度和压力升高,使得燃烧速度加快,增加了爆震的风险。
尤其是在高性能发动机中,一般采用更高的压缩比,也使得爆震的发生几率增加。
1.4 点火提前或延迟点火系统的故障可能导致点火时间提前或者延迟,都会增加爆震的风险。
1.5 油品质量不佳使用低质量的燃油易导致点火不稳定和燃烧速度过快,增加爆震的几率。
二、后果2.1 引擎功率下降爆震会使得燃烧不稳定,严重时会导致引擎功率下降,影响车辆的行驶性能。
2.2 噪音增加爆震时,气体在燃烧室内不规则的燃烧产生振动和冲击,会导致车辆噪音增加。
2.3 燃油经济性下降爆震会使得燃烧不完全,燃油的利用率降低,从而导致车辆燃油经济性下降。
2.4 引擎损坏长时间的爆震会导致引擎内部零部件受损,如气门、活塞等,严重时甚至会造成引擎损坏,需要进行大修甚至更换整个发动机。
对于发动机爆震问题,车主在日常使用中需要定期保养,确保发动机正常工作状态。
一旦发现引擎出现爆震现象,应及时到正规的汽车维修站点进行检修,避免严重后果的发生。
在汽车领域,发动机爆震是一个常见但危险的问题,其带来的后果不容忽视。
除了上文提到的原因和后果外,还有一些其他因素可能会导致发动机爆震,例如以下几点:1.6 高温天气在高温天气下,空气密度降低,燃烧速度加快,容易引发发动机爆震。
1.7 油品劣质和积碳使用劣质燃油或者长时间运行未进行清洗的发动机,会导致积碳堆积在燃烧室内,影响燃烧效率,增加爆震的发生几率。
脉冲爆震发动机原理及关键技术
脉冲爆震发动机原理及关键技术
脉冲爆震发动机是一种新型发动机,原理是通过电火花引发爆炸,产生高温高压的气体,形成强烈的冲击波和热气流,从而推动发动机叶片,产生推力。
这一过程中,使用的是超燃冲压发动机的技术。
相比于传统的喷气发动机,脉冲爆震发动机具有高推力、高效率和低成本的优点。
脉冲爆震发动机的关键技术主要包括:
1. 爆震发生器:爆震发生器是脉冲爆震发动机的核心部件,其作用是将电火花引发的爆炸,转换为推力。
因此,需要采用先进的材料和制造工艺,以提高爆震发生器的效率和寿命。
2. 喷嘴设计:脉冲爆震发动机的喷嘴设计非常重要,因为它决定了爆炸产生的冲击波和热气流的方向和大小。
需要根据具体的飞行任务和发动机性能要求,进行精心设计和优化。
3. 燃烧控制:脉冲爆震发动机的燃烧过程非常复杂,需要通过控制爆炸的发生和强度,来实现发动机的稳定运行。
因此,需要开发先进的燃烧控制技术,以实现精确控制。
4. 涡轮设计:脉冲爆震发动机的涡轮设计需要考虑到冲击波和热气流对发动机的影响,以保证发动机的正常运行。
因此,需要采用先进的涡轮材料和设计技术,以提高涡轮的寿命和效率。
5. 监测与控制:脉冲爆震发动机需要实时监测其运行状态,并根据需要进行控制和调整。
因此,需要开发先进的监测与控制技术,以实现精确控制。
总的来说,脉冲爆震发动机是一种具有很大潜力的新型发动机技术,其原理和关键技术需要不断的研究和发展,以满足不断变化的航空航天、民用、军事和空间探索等领域的需求。
燃气发动机爆震及爆震控制
燃气发动机爆震及爆震控制摘要:为解决内燃机的高效率和稳定性的问题,本文对 Waukesha公司的新型发动机系统管理模块(ESM)进行研究,通过对各个汽缸安装的爆炸探测传感器进行来实各个汽缸的起爆和发动负荷进行研究,提出Waukesha燃气发动机的安全、可靠的工作措施,以期为相关人员提供参考。
关键词:燃气发动机;爆震控制引言能源一直就是一个重要的全球性问题。
能源在各国的政治,经济,军事和科技都起十分重要的作用。
在经济快速发展的同时,我们的能耗也在快速地增长。
汽油、柴油等常规能源在不断地减少,已经严重影响到国家的经济与社会的可持续发展,而天然气是一种新型清洁的替代燃料,近十年来采用天然气作为燃料的新能源动力发展迅猛,然而在技术上还存在很多壁垒,与常规柴油相比,天然气主要是抗爆性差,限制了天然气发动机功率的发挥,因此对燃气发动机的爆震控制研究意义重大。
1.燃气发动机燃气发动机是一类以火花塞为燃料的燃气发动机,为了使其工作效率更高,其爆震的控制是其关键所在。
爆燃是由火花塞点燃后,气缸中混合气燃烧速度过快(火焰传播速度)而引起的。
结果发现,在普通的内燃机中,混合气体在火花塞中心点被点燃后,迅速地向外扩散,直到汽缸的末端。
爆震是一种异常的燃烧,当混合气被点燃后火焰迅速传播,爆炸点的火焰会膨胀,气缸内的压力及温度急剧升高,导致火焰前锋(火焰未传播到的地方)的混合气因为高温高压而自动燃烧,在缸内形成了多个火焰中心,它们之间会形成强大的冲击波导致气缸剧烈地振动。
这种冲击振动会造成气缸盖,气门和活塞圈的破坏。
爆震的发生与气体成分、进气温度、燃烧室结构、压缩比等有很大关系,其爆震特性可用爆震指标WKI来描述, WKI的数值愈大则说明气体爆炸的可能性愈小。
WKI的计算较为繁琐,采用9阶矩阵法,与沼气指标进行了对比,不但包括了可燃物对爆炸的催化效应,还包括了N2、CO2等非易燃气体等,从而可以准确反映出发动机内部的气体抵抗爆炸的能力。
超音速燃烧原理
超音速燃烧原理1. 引言超音速燃烧是指在超过声速的条件下进行的燃烧过程。
与亚音速或亚声速燃烧相比,超音速燃烧具有更高的效率和更广泛的应用领域。
本文将详细解释与超音速燃烧原理相关的基本原理。
2. 超音速流动超音速流动是指流体在超过声速(即马赫数大于1)的条件下运动。
在超音速流动中,存在着激波现象,即一系列由于流体通过一个孔径或几何形状变化引起的压力波。
这些激波会导致压力和密度的突然变化,从而影响到流动性质。
3. 燃气发动机中的超音速流动在航空航天领域中,最常见的应用超音速流动的设备是喷气式发动机。
喷气式发动机利用可压缩介质(通常为空气)在内部进行循环,并通过喷射高温高压气体产生推力。
3.1 喷气式发动机结构喷气式发动机主要由压气机、燃烧室和涡轮组成。
压气机负责将外界空气压缩,提高其密度和温度;燃烧室将压缩后的空气与燃料混合并点燃,产生高温高压气体;涡轮则通过从高温高压气体中提取能量来驱动压气机。
3.2 超音速燃烧过程在喷气式发动机中,超音速流动对于实现高效的燃烧过程至关重要。
以下是超音速燃烧过程的基本原理:1.进口流道收敛:在喷气式发动机的进口部分,通常会设计一个收敛型流道来加速进入的空气。
这种收敛流道可以将空气加速到超音速,并形成一个激波。
2.激波系统:在进口流道之后,会设置一系列激波系统来引导和调节超音速流动。
这些激波系统包括进口激波、静子/转子、出口激波等。
它们的作用是通过控制激波生成和传播的方式来改变流道的几何形状,以便实现最佳的流动特性。
3.燃烧室设计:在超音速燃烧室中,需要考虑到高温高压气体的稳定性和混合效果。
为了实现良好的混合和点火条件,通常会使用多级喷嘴和预混合技术。
4.燃料燃烧:在超音速流动中,燃料的点火和燃烧过程也具有一定的特殊性。
由于流动速度较高,需要确保点火源能够迅速传播并维持稳定的燃烧。
同时,由于超音速流动的高温高压环境,还需要考虑到气体化和化学反应对于能量释放和传输的影响。
发动机原理试题以及答案
汽车发动机原理试题一(含答案)一、单项选择题1、高速柴油机的实际循环接近于(D)A、定压加热循环B、定容加热循环C、定温加热循环D、混和加热循环2、增加排气提前角会导致(C)A、自由排气损失增加B、强制排气损失增加C、提前排气损失增加D、换气损失增加3、汽油机早燃的原因是混和气(C)A、自燃B、被火花塞点燃C、被炽热表面点燃D、被废气点燃4、对自然吸气的四冲程内燃机,提高充气效率的措施中有(D)A、提高进气气流速度B、加大进气迟闭角C、提高进气管内压力D、合理选择进气迟闭角5、为了保证新鲜工质顺利流入气缸,在活塞运动到上止点之前就打开气门。
从气门开启到上止点之间的角度称为(B)A、排气门提前角B、进气提前角C、排气迟闭角D、进气迟闭角6、单位时间内燃烧的混合气数量是汽油机的(C)A、火焰速度B、点火速度C、燃烧速度D、混合速度7、柴油机混合气形成的过程中,不使用的辅助手段是(D)A、大压缩比B、高压喷射C、进气运动D、加热进气道8、压力升高率用于评价(B)A、着火延迟期B、速燃期C、缓燃期D、后燃期9、四冲程发动机实际排气过程的持续长度(C)A、小于180°曲轴转角B、等于180°曲轴转角C、大于180°曲轴转角D、不小于180°曲轴转角10、发动机的工况变化取决于其所带动的工作机械的(A)A、运转情况B、功率情况C、速度情况D、传动情况11、柴油机出现不正常喷射的各种原因中包括(C)A、高压油管过细B、油管壁面过厚C、喷油压力过高D、喷油数量过多12、描述发动机负荷特性时,不能代表负荷的参数是(A)A、转速B、功率C、扭矩D、油门位置13、汽油机的燃烧过程人为地分为(C)A、5个阶段B、4个阶段C、3个阶段D、2个阶段14、实际发动机的膨胀过程是(C)A、定压过程B、定温过程C、多变过程D、绝热过程15、发动机的整机性能用有效指标表示,因为有效指标以(D)A、燃料放出的热量为基础B、气体膨胀的功为基础C、活塞输出的功率为基础D、曲轴输出的功率为基础16、为了评价发动机进、排气过程中所消耗的有用功,引入的参数是(A)A、泵气损失B、传热损失C、流动损失D、机械损失17、柴油机间接喷射式燃烧室类型中包括下面列出的(D)A、半开式燃烧室B、开式燃烧室C、统一室燃烧室D、预燃室燃烧室18、发动机的外特性是一种(B)A、负荷特性B、速度特性C、调整特性D、万有特性19、柴油机的理想喷油规律是(B)A、均匀喷油B、先慢后快C、先快后慢D、先快后慢再快20、汽油机燃烧特点中包括(A)A、有时缺氧B、空气过量C、扩散燃烧D、喷雾燃烧21、汽油机的实际循环接近于(B)A、定压加热循环B、定容加热循环C、定温加热循环D、混和加热循环22、减小排气提前角会导致(B)A、自由排气损失增加B、强制排气损失增加C、提前排气损失增加D、换气损失增加23、汽油机爆震的原因是混和气(A)A、自燃B、被火花塞点燃C、被炽热表面点燃D、被废气点燃24、提高柴油机混合气质量的措施中有(C)A、提高进气气流速度B、加大喷油嘴油孔直径C、加强缸内空气运动D、合理选择喷油提前角25、为了增加流入气缸的新鲜工质数量,在活塞运动到上止点之后才关闭气门。
汽油机爆震和柴油机的工作粗暴
新疆农业大学机械交通学院课程论文题目汽油机爆震和柴油机的工作粗暴学院机械交通学院专业机械设计制造及其自动化班级机制094姓名王江学号084131222 指导教师孙颖职称教授2012 年6月15日汽油机爆震和柴油机的工作粗暴王江摘要:分析了汽油机爆燃和柴油机工作粗暴两种非正常燃烧现象产生的机理, 以及造成此现象的一些因素,指出了两种现象的异同。
关键词:汽油机; 爆燃; 柴油机; 工作粗暴1 汽油机爆震汽油机的正常燃烧是由电火花点燃混合气,形成火焰中心,并且火焰从此中心按一定的速率,连续地向燃烧室四周传播,直到把所有的混合气燃完为止。
汽油机的爆震是由于不正常燃烧引起的,它主要有以下几个特点:1)由于火焰前锋以正常的火焰传播速率推进, 使处于最后然烧位置上的所谓末端,混合气受到进一步的压缩和热辅作用,促进先期氧化反应加速并放出部分热量,其结果使终然混合气温度不断升高,超过燃油的自燃温度,以致在正常火焰到达之前,在终燃混合气最适宜发火的部位形成新的火焰中心,混合气自燃并由此开始高速的火焰传播。
2)局部的终燃混合气的温度,压力急剧上升,造成终燃混气燃烧条件好,相继进行自燃,于是终燃混合气迅速燃烧完毕,造成火传播速率极高,达800-1000 m/s而正常燃烧仅为20-30 m/s。
3)由于终燃混合气急剧自燃,造成气缸内部压力急剧上升,产生强大的压力冲击波,导致气缸壁的强烈振动和噪音,因振频高达3000-5000 Hz,故暴震声尖锐而清晰,能从发动机正常工作噪音中分辨出来。
可见,所谓汽油机暴震,就是由于终燃合气急剧自燃而使汽油机产生振动和金属敲击声的现象。
2 柴油机工作粗暴通常导致柴油机工作粗暴的方面有以下几点:2.1 柴油机选用不当。
柴油发动机燃烧时,着火延迟期越长,喷入燃烧室的油量就越多,着火后一起燃烧,使燃烧加剧,导致气缸内压力上升很快,最高压力增大,工作粗暴。
2.2供油时间过早。
如果供油时间过早,那么着火前喷入气缸中的油量增加,燃料将喷入压力和温度都不够高的压缩空气中,使着火延迟期增长,同时导致柴油机工作粗暴。
爆震的原因及预防
爆震的原因及预防爆震是指在内燃机中,燃料和空气在燃烧室中不受控制地同时燃烧,产生剧烈的爆炸声和冲击波的现象。
爆震不仅会损坏发动机的部件,还会对整个系统造成严重的损害。
因此,了解爆震的原因和采取相应的预防措施非常重要。
爆震的原因:1. 高温和高压:当燃烧室内的温度和压力超过正常范围时,燃料和空气的混合物会自动燃烧,导致爆震的发生。
2. 不正确的点火时机:点火时机过早或过晚会导致燃料和空气的混合物在压缩行程中自燃,引发爆震。
3. 低质量的燃料:使用低质量的燃料会导致不完全燃烧,产生过多的残留物,容易引发爆震。
4. 过量的燃料供应:过多的燃料进入燃烧室会导致燃烧温度升高,增加爆震的风险。
5. 不当的气缸压缩比:气缸压缩比过高会导致燃烧室内温度升高,增加爆震的可能性。
预防爆震的措施:1. 使用高质量的燃料:选择高品质的燃料可以确保燃料的完全燃烧,减少爆震的风险。
2. 控制点火时机:确保点火时机调整到最佳位置,避免过早或过晚点火,防止自燃引发爆震。
3. 控制燃料供应:确保燃料供应量适中,避免过量供应燃料,控制燃烧室内温度的上升。
4. 调整气缸压缩比:根据发动机的设计要求,调整气缸压缩比到合适的范围,避免过高的压缩比导致爆震。
5. 定期维护和清洁:定期检查和清洁发动机的各个部件,确保正常运行,减少爆震的风险。
6. 使用适当的冷却系统:确保发动机的冷却系统正常工作,降低燃烧室内温度,减少爆震的可能性。
7. 合理设计燃烧室:通过合理的燃烧室设计,可以改善燃料和空气的混合效果,降低爆震的风险。
总结:爆震是一种严重的发动机故障,会对发动机和系统造成严重损害。
了解爆震的原因并采取相应的预防措施是非常重要的。
通过使用高质量的燃料、控制点火时机和燃料供应、调整气缸压缩比、定期维护和清洁发动机、使用适当的冷却系统以及合理设计燃烧室等措施,可以减少爆震的发生,确保发动机的正常运行。
燃烧与爆炸考点
燃烧与爆炸考点燃烧与化学爆炸的关系:一、共同点:都需具备可燃物、氧化剂和火源这三种基本因素。
二、区分:主要区分在于氧化反应速度不同。
三、联系:两者可随条件而转化。
同一物质在一种条件下可以燃烧,在另一种条件下可以爆炸。
例如,煤块只能缓慢地燃烧,假如将它磨成煤粉,再与空气混合后就可能爆炸,有些是先爆炸后着火,例如油罐、电石库或乙炔发生器爆炸之后,接着往往是一场大火;在某些状况下会是先火灾而后爆炸。
易燃易爆危急性物质的种类:1、爆炸品;2、压缩气体和液化气体;3、易燃液体;4、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品;5、氧化剂和有机过氧化物;6、毒害品和感染性物品;7、放射性物品;8、腐蚀品(酸、碱等);9、杂类。
1. 火灾的分类及其预防、限制、灭火措施?答:火灾的分类:依据物质燃烧的特征分:A类火灾:指固体物质火灾B类火灾:液体火灾和可熔化的固体物质火灾。
C类火灾:指气体火灾D类火灾:指金属火灾E类火灾:电器火灾预防措施:平安第一,预防为主。
把有起火危急性的物质以及具有点火能量的着火源,有效地、恰当地进行管理。
把重点首先放在发,火的预防上。
居安思危、应急预案,消防、训练培训,消防器材(含水源)、灭火措施等限制措施:1、防止可燃物的积累2、使建筑物、设备成为非燃烧或难燃烧体3、设置防火墙、防火门、防油堤、防液堤等4、留出空地:比如隔火通道、消防通道5、将危急物设施埋在地下:如汽油罐、液化气罐等灭火措施:(1)对气体火灾:一面马上关闭管道的阀门,一面对四周的可燃物喷射冷却水,使其冷却并使气体逸散开,防止火灾扩大,初期火焰小时,可用干粉灭火器(2)油品火灾:灭火可采纳喷撒干粉、喷射二氧化碳或泡沫灭火剂,用沙土填压等。
(3)固体可燃物火灾:最好采纳喷射大量水的方法进行灭火(4)电器(气)火灾:在通电状况下,要采纳干粉、二氧化碳或氯溴甲烷等灭火剂进行灭火;断电状况用水或泡沫灭火剂进行灭火(5)金属火灾:要采纳干燥的砂子和蛭石等进行灭火;在金属火焰上喷水,则有可能发生爆炸的危急(6)空气中含氧量过甚时导致的火灾:隔绝空气,切断氧气源(7)森林火灾:专业性强,另述;同建筑物火灾10.着火源的种类?举例说明。
浅谈汽车发动机爆震的原因、危害及预防措施
发动机正常燃 烧 时, 花塞接 到 E U 的点 火信号 火 C 后对可燃混合气进行 点火 , 火焰从 火焰核 心 ( 离火花塞 近 的可燃混合气 ) 3 4 m s 以 O一 0 / 的速度 向四周 的未燃烧
的混合气 区传播 , 燃烧 室 内混合 气循序 燃烧 , 使 直至结 束 。汽油机发 生爆震 时 , 用高 速摄影机 观察会 发现 , 在 汽油机燃烧室 内火焰传播过程 中, 离火花塞 的未燃混 远
发动 机产生爆震 的原 因 , 应从 发 动机气 缸 混合 气 体燃烧概 念及燃 烧过程去分析 。无论是 汽油机 还是柴 油机 , 作原理 都 是吸人混合 燃气 一压 缩 一燃烧做 功 工 排 气这 四个 冲程 的作用 , 实现 发动 机周而 复始 的运
一
() 1 由于发动 机 产 生爆 震 时 产 生 强烈 的冲击 波 , 使 活塞 、 连杆轴承 和主轴轴承磨损加 剧 , 造成 轴承合金 表层破坏 。局部 高温 、 高压 易使 活 塞 、 门烧 坏 , 重 气 严 影 响发动机 的动力 , 缩短发动机 的使用 寿命 。 ( ) 动 机 产 生 爆 震 时 燃 烧 室 内 部 温 度 高 达 2 发
3 0 ℃左 右 , 00 压力波 和灼热气体对 缸壁反复 冲击 , 破坏
了缸壁等壁面 的气体 附着层 。高温下 的燃气 向缸壁等 壁面传热增加 , 导致气 缸等零件 的温度 过高 , 造成 发动 机温度过热 , 严重 时使 活塞顶部烧损 。 () 3 混合气 在 缸 内 “ 不正 常燃 烧 ” 使气 缸 盖燃 烧 , 室积炭过多 , 排气管 冒黑烟。燃烧室 内部高温作用 , 使 燃烧产物加速分解 , 严重 时析出炭粒 , 游离 炭粘 附在气 缸壁、 燃烧室、 活塞 顶 、 门头上 而形 成 积炭 。 由于 积 气
爆震频率特征值-概述说明以及解释
爆震频率特征值-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容应该对爆震频率特征值进行简要介绍,并提出问题或现状,引起读者的兴趣和好奇心。
以下是可能的概述部分的内容:引言爆震频率特征值是研究引擎工作过程中重要参数之一,它对于引擎的性能和燃烧过程的评估具有至关重要的意义。
通过了解和掌握爆震频率的特征值,我们能够更好地理解引擎的工作状态,优化燃烧效率,提高动力输出。
然而,由于燃烧过程本身的复杂性,以及受到许多内外部因素的影响,爆震频率的测量和分析一直是一个具有挑战性的课题。
由于爆震频率与引擎的结构特征、工作条件、燃料性质等因素密切相关,需要针对不同的情况选择不同的测量方法和分析手段。
本文将通过对爆震频率特征值的定义、影响因素以及测量方法进行研究和总结,并探讨其在实际应用中的重要性和潜在的研究方向。
通过这些内容的介绍,我们希望能够进一步探索和了解爆震频率特征值在引擎工作中的作用,为引擎的设计和优化提供一定的理论基础和实际指导。
总结而言,本文将着重介绍爆震频率特征值的定义、影响因素和测量方法,旨在提供一种对该参数进行准确评估和分析的方法和工具,为进一步研究和应用爆震频率特征值的价值打下基础。
希望读者能够通过阅读本文,对爆震频率特征值有更深入的了解,并在实践中应用这些知识,进一步优化引擎性能,并为相关领域的发展做出贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构:本文将分为引言、正文和结论三个主要部分,以全面介绍爆震频率特征值的相关内容。
在引言部分,首先将对爆震频率特征值进行概述,简要介绍其定义和研究意义。
接着,对文章的结构进行说明,明确各个部分的内容和目的。
最后,对整篇文章进行总结,概括论述要点和主旨。
正文部分将展开三个主要的研究内容。
首先,在2.1部分将详细阐述爆震频率的定义,确立读者对该概念的准确理解。
其次,在2.2部分将深入探讨爆震频率的影响因素,包括但不限于燃烧室形状、燃料成分等。
最后,在2.3部分将介绍爆震频率的测量方法,包括实验室实验和计算模拟等。
汽油机爆震名词解释
汽油机爆震名词解释
汽油机爆震(Knocking)是指在汽油发动机中,燃烧混合气的过程中出现异常燃烧现象。
它通常会产生不正常的爆炸声音和震动,并且会对发动机和相关部件造成损坏。
以下是与汽油机爆震相关的一些常见名词解释:
1.爆震:指燃烧混合气在汽缸内不受控制地自燃和爆炸,造成异常高压力和温度的现象。
爆震会产生冲击波和震动,对发动机产生负面影响。
2.压缩比(Compression Ratio):指发动机汽缸内活塞在下行行程时与上行行程时气缸容积的比值。
较高的压缩比可以提高燃烧效率,但也会增加爆震的风险。
3.爆震限界(Knock Limit):指燃烧混合气能够耐受的最高压力和温度,超过该限界就会引发爆震。
爆震限界取决于燃料的抗爆震性能以及发动机的设计和调校。
4.抗爆震性能(Octane Rating):是一个表示燃料抵抗爆震的能力的指标。
通常用辛烷值(Research Octane Number,RON)或(研究法)抗爆指数来表示,辛烷值越高,燃料的抗爆震性能越好。
5.爆震传感器(Knock Sensor):一种安装在发动机上的传感器,用于检测爆震的发生。
它能够感知爆震产生的震动和声音,并将信号发送给发动机控制单元(ECU),从而调整点火时机和燃油供应,以防止爆震的发生。
这些名词解释可以帮助理解汽油机爆震及其相关概念。
爆震对发
动机的性能和寿命有不利影响,因此在发动机设计和使用过程中需要采取相应的措施来避免或降低爆震的发生。
- 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)。
爆震起爆装置是最重要的关键技术之一。 一方面,通常飞行器上的可用能源是有限 的,另一方面,直接起爆爆震所要求的临 界能量非常高并且取决于飞行点(爆震燃烧 室的压力和温度水平)。这两方面必须综合 起来考虑,以获取一个可行的PDE系统。
燃烧室的爆震起爆有两种方法。 1)采用一个燃料混合物工作的预爆震系统。燃气 混合物先喷射进一个小的二级爆震燃烧室以获 取短时爆燃到爆震的转变,爆震再进入充满了 吸气反应气体混合物的主燃烧室里以触发直接 爆震或短时的从爆燃向爆震转变(DDT)过程; 2)使用一个无任何附加供氧装置的短时DDT工作 的直接起爆系统。这种方法可在吸气式爆震燃 烧室里采用。
2.1 优点:
与爆燃不一样,它以马赫数Ma= 5—6的速度向未 燃烧的反应物传播,能产生3×10。Pa一 1×1O’Pa的峰值压升。爆震发动机利用这种超 声速波产生一个频率达到100Hz数量级的极短周 期循环,所以其燃烧方式是不稳定和间歇式的。 由于爆震波的传播速度极快,因此整个燃烧过 程接近定容燃烧,而爆燃接近定压燃烧,从热 力学角度来看,定容燃烧的热力循环效率可达 47%,明显高于定压燃烧的27% ,因此,采用 爆震燃烧的推进系统可极大地改善性能。
由于爆震燃烧产生的爆震波可使燃料的压 力、温度迅速升高(压力可达100×10 Pa,温 度可达2 000cI=),因此,爆震燃烧的发动机 可以不用传统发动机中的压气机和涡轮部 件就能达到对气体进行压缩的目的,从而 使发动机结构大为简化,质量大大减轻。
脉冲爆震发动机的循环过程可以分为以下几个 阶段: ①燃料/氧化剂填充爆震室。 ②点火起爆。 ⑨爆震波向敞口端传播。
④爆震波到达出口,膨胀波反射进来,爆震产 物从爆震室排出。 ⑤恢复初始状态。
爆燃向爆震转变(DDT)的过程是层流火焰改变传播 机理并最终发展成为自持爆震波的过程。为了获得 最优DDT性能,爆燃向爆震的转变所需的时间和距 离应该最小。DDT可以概括为5步:1)点燃和波的传 播;2)火焰起皱,产生紊流,燃速剧增;3)由于气 体膨胀,使得混合物前面的流速增加;火焰前阵面 前的不稳定压缩波导致温度增加,对反应速率产生 了加速的效果;4)开始爆震,即一个爆炸接着一个 爆炸,期间,激波中突然出现爆炸中心或“热点”; 5)爆震波传播(如果能成功形成爆震波),发展成为 亚.稳态自持波,该波以CJ波速传播,并满足热力 学条件。
脉冲爆震发动机 和超燃冲压发动机
放弃携带氧化剂从飞行中获取氧气。节省 重量,就意味着在消耗相同质量推进剂的 条件下,超燃冲压发动机能够产生4倍于火 箭的推力。
与一般的冲压发动机不同的是发动机进气 前与进气后气流都维持在5马赫的高超音速 以上。
优点:喷气式发动机的燃料燃烧需要氧气,但 大气层外没有足够的氧气来维持燃烧。因此, 飞往太空需要火箭推进,还要携带燃料和氧化 剂。即使像航天飞机这样当今最先进的发射系 统,液氧和固体氧化剂也占去了发射重量的一 半,这才保证了在进入地球轨道的整个航程中, 燃料能持续燃烧。超声速燃烧冲压式发动机可 能是解决方法之一。它简称超燃冲压发动机, 可以在攀升过程中从大气里攫取氧气。放弃携 带氧化剂,从飞行中获取氧气,节省重量,就 意味着在消耗相同质量推进剂的条件下,超燃 冲压发动机能够产生4倍于火箭的推力。
冲压发动机和脉冲喷气发动机则不同,它们没 有专门的压气部件,冲压发动机通过速度压缩 空气,但只有在进口速度超过Ma=2时才能将 速度转换成压力,并具有较高的效率。脉冲喷 气发动机在低压室间 隙燃烧,因此效率较低。 组合循环脉冲爆震发动机系统,把脉冲爆震发 动机与冲压发动超燃冲压发动机的流路或其它 推进循环组合在一起,每一循环在不同飞行速 度范围内工作,以优化整个系统性能。
Hale Waihona Puke 发动机内部没有转动部件,结构简单, 质量小,成本低,推重比高。 缺点:不能自身起动,
需要助推器加速到一定速度才可工作,但 这个缺点并不突出;对飞行状态的改变较 敏感,当在宽马赫数范围内飞行时,要对 进气道进行调节,这样使得进气道结构复 杂。
奥巴马总统也将批准开发超燃冲压发动机提 供动力的导弹,拓宽战略打击的备选技术 手段。 开发双模态关键技术