爆震燃烧
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。
爆震原理
1、什么是爆震：爆震是汽油机中一种不正常燃烧的现象。
汽油机正常燃烧时,火花塞点火后经过短暂的着火延迟期的准备,在电极间隙附近形成火焰核心,火焰从火焰核心以30～40米/秒的速度向四周的未燃混合气区传播，使燃烧室内混合气循序燃烧，直至结束。
2、爆震的原理：1，混合气在燃烧室内燃烧，其火焰是由点火点以“波”的方式向四周扩散，所以从点火到油气完全燃烧需要一段短暂的时间。
2，油气虽然需要靠火花塞点燃，但是过于高温、高压的环境也会使油气自燃。
一般的爆震是因为燃烧室内油气点火后，火焰尚未完全扩散，远程未燃的油气即因为高温或高压而自燃，其火焰与正规燃烧的火焰撞击而产生极大压力，使得发动机产生不正常的敲击。
3、爆震的原因:一、点火角过于提前：为了使活塞在压缩上止点结束后，一进入动力冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上止点前提前点火 (因为从点火到完全燃烧需要一段时间)。
而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃，而造成爆震。
二、发动机过度积碳：发动机于燃烧室内过度积碳，除了会使压缩比增大(产生高压)，也会在积碳表面产生高温热点，使发动机爆震。
三、发动机温度过高：发动机在太热的环境使得进气温度过高，或是发动机冷却水循环不良，都会造成发动机高温而爆震。
四、空燃比不正确：过于稀的燃料空气混合比，会使得燃烧温度提升，而燃烧温度提高会造成发动机温度提升，当然容易爆震。
五、燃油辛烷值过低：辛烷值是燃油抗爆震的指标，辛烷值越高，抗爆震性越强。
压缩比高的发动机，燃烧室的压力较高，若是使用抗爆震性低的燃油，则容易发生爆震。
4、如何发现有没有爆震：爆震的英文是Knocking，敲击的意思，所以爆震时发动机会产生敲击声。
轻微不连续的爆震声音相当清脆，有点类似轻敲三角铁的声音。
而严重且连续的爆震时，发动机会有“哩哩哩”的声音，此时发动机也会明显的没力。
现在许多车厂为了将发动机压榨出最大的性能及降低油耗，通常会把常用转速区域的点火角设定的比较提前，所以有些发动机在2000至3000转间负荷较大时，难免会有轻微的爆震，然而轻微的爆震对发动机不会有太大的影响，车主也不用过于担心。
爆震的原因及预防
爆震的原因及预防爆震是指在内燃机燃烧室中，燃料和空气混合物在火花塞点火后，燃烧速度过快或者过激烈，导致气缸内压力急剧升高，产生剧烈的爆炸声和振动。
爆震不仅会对发动机造成严重损坏，还会增加燃料消耗和排放物的产生。
因此，了解爆震的原因并采取相应的预防措施非常重要。
爆震的主要原因如下：1. 高温高压条件下的自燃：当发动机工作在高温高压的环境下，燃料和空气混合物可能会在火花塞点火前自燃，导致燃烧速度过快，从而引起爆震。
2. 过高的压缩比：压缩比是指气缸内气体的最大压力与最小压力之比。
如果压缩比过高，会导致燃烧速度过快，增加爆震的风险。
3. 低质量燃料：使用低质量的燃料会增加爆震的发生概率。
低质量燃料中可能含有较高的挥发性物质和不彻底燃烧产物，这些物质容易引起爆震。
4. 点火系统故障：点火系统的故障会导致火花塞点火时间不许确或者点火能量不足，从而影响燃烧过程，增加爆震的风险。
5. 过高的进气温度：如果进气温度过高，会导致燃烧过程中的爆震风险增加。
高温进气会使燃料和空气混合物更易自燃。
为了预防爆震的发生，可以采取以下措施：1. 使用高质量燃料：使用高质量的燃料可以减少爆震的风险。
高质量燃料具有较低的挥发性和较高的抗爆震性能，能够提供稳定的燃烧过程。
2. 控制进气温度：保持适宜的进气温度可以减少爆震的发生。
可以通过增加冷却系统的效果或者使用进气冷却装置来降低进气温度。
3. 优化点火系统：保持点火系统的良好工作状态非常重要。
定期检查和更换火花塞，确保点火时间准确，点火能量充足。
4. 调整压缩比：根据发动机的设计和使用条件，适当调整压缩比可以减少爆震的风险。
过高的压缩比可能会增加爆震的发生概率。
5. 定期维护和保养：定期进行发动机的维护和保养，包括更换燃油滤清器、空气滤清器和正时皮带等，可以减少爆震的风险。
总之，了解爆震的原因并采取相应的预防措施是保持发动机正常工作和延长使用寿命的关键。
通过使用高质量燃料、控制进气温度、优化点火系统、调整压缩比以及定期维护和保养，可以有效预防爆震的发生。
发动机爆震燃烧的现象分析
发动机特别是在高温状态下和总行程较高时，经常会突发一种清脆的爆炸声，这就是发动机的爆震燃烧现象。
现就使用因素对该现象的成因和防止措施作一分析。
一、发动机的正常燃烧汽油发动机一般是在气缸外部使燃油与空气混合，进入气缸到压缩终了时已形成大体均匀的混合气，之后依靠电火花强制点火形成火焰中心并向未燃混合气体传播，最后完成燃烧。
如果燃烧由定时的电火花点火，首先使火花塞电极间隙内的混合气体形成微小火焰核，同时火焰具有向相邻的混合气以30m~50m/s 的速度连续传播的能力，进而把火焰传遍整个燃烧室，这称为发动机的正常燃烧。
汽油发动机的燃烧过程分为着火延迟期、急燃期、后燃期3个过程。
第一阶段为着火延迟期，指从电火花跳火到点燃混合气形成火焰中心为止的一段时间。
第二阶段为急燃期，指火焰由火焰中心传遍整个燃烧室的阶段。
亦称火焰传播阶段。
它是汽油机燃烧 的主要时期。
第三阶段为后燃期，指急燃期终点到燃油基本完全燃烧为止期间的燃烧。
在后燃期中，主要是火 焰前锋后未及时燃烧的燃油再燃烧，及粘附在气缸壁上的未燃混合气层的继续燃烧。
二、发动机不正常燃烧汽油发动机在某种条件下，如温度过高、压缩比过高等，发动机的燃烧会出现不正常现象，压力曲线出现了高频大振幅波动，上止点附近的dp/dt 值急剧变动，此时火焰传播速度和火焰形状均发生急剧变化，该现象称为爆燃燃烧。
爆燃产生的机理为电火花点火后，火焰以30m~80m/s 的正常速度向前传播，终燃混合气（指最后燃烧位置上的那部分混合气）因受燃烧气体的压缩和热辐射影响，其压力、温度升高，从而加速了燃烧先期的化学反应并放出热量，使其本身的温度不断升高。
如果在正常火焰前锋面尚未到达之前，部分终燃混合气的先期化学反应已经完成，产生了一个或多个新火焰中心，并从这些中心以100m~300m/s（轻微爆燃）直到800m~1000m/s 或更高（强烈爆燃）的速度传播，终燃混合气将被迅速燃烧完毕。
因此，发动机爆燃现象就是终燃混合气的自燃现象。
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，燃烧气体在燃烧室中不受控制地快速燃烧，产生剧烈的爆炸声和冲击波。
爆震不仅会损坏发动机部件，还会对人员和环境造成严重威胁。
因此，了解爆震的原因，并采取相应的预防措施，对于保障内燃机的安全运行至关重要。
爆震的主要原因有以下几点：1. 过高的压缩比：压缩比过高会导致燃烧气体在燃烧室内压力和温度过高，增加了爆震的发生概率。
因此，在设计内燃机时，需要合理控制压缩比，避免过高。
2. 高温点的存在：内燃机中存在一些高温点，如火花塞、气门等。
当这些部件温度过高时，会引起燃烧气体的自燃，从而导致爆震。
因此，定期检查和维护这些部件的工作状态，保持其正常工作温度，是预防爆震的重要措施之一。
3. 燃烧不均匀：燃烧不均匀是引起爆震的常见原因之一。
燃烧不均匀可能是由于燃油喷射不均匀、点火系统故障等引起的。
因此，在使用内燃机时，需要定期检查和维护燃油系统和点火系统，确保其正常工作。
4. 过高的进气温度：进气温度过高会导致燃烧气体的自燃，从而引起爆震。
因此，在内燃机的设计和使用中，需要采取相应的降温措施，如增加进气冷却器、增加冷却水流量等，降低进气温度，减少爆震的发生概率。
为了预防爆震的发生，我们可以采取以下措施：1. 合理控制压缩比：在设计和使用内燃机时，需要根据具体情况合理控制压缩比，避免过高的压缩比导致爆震的发生。
2. 定期检查和维护：定期检查和维护内燃机的各个部件，如燃油系统、点火系统、冷却系统等，确保其正常工作。
特殊是对于高温点，如火花塞、气门等，需要定期检查和维护，保持其正常工作温度。
3. 控制进气温度：采取相应的降温措施，如增加进气冷却器、增加冷却水流量等，降低进气温度，减少爆震的发生概率。
4. 使用高质量的燃料：选择高质量的燃料，可以提高燃烧的稳定性，减少爆震的发生。
5. 合理调整点火时机：合理调整点火时机，可以使燃烧更加稳定，减少爆震的发生。
总结起来，爆震是内燃机中常见的故障之一，对内燃机的正常工作和使用安全都会产生不良影响。
爆震的原因及预防
爆震的原因及预防爆震是指在内燃机燃烧室内，燃烧气体的燃烧速度超过了火焰传播速度，引起气体的爆炸现象。
爆震不仅会造成设备的损坏，还可能对人员造成伤害。
因此，了解爆震的原因以及采取预防措施非常重要。
1. 爆震的原因1.1 燃烧气体混合过浓：燃烧气体混合过浓会导致燃烧速度加快，超过了火焰传播速度，引发爆震。
1.2 燃烧气体压力过高：燃烧气体压力过高会使燃烧速度增加，增加爆震的风险。
1.3 气缸温度过高：气缸温度过高会使燃烧气体自燃，引起爆震。
1.4 点火提前：点火提前会导致燃烧气体在活塞达到上止点之前就开始燃烧，增加爆震的可能性。
1.5 燃烧气体组成异常：燃烧气体中存在异物或不正常的组分，会影响燃烧速度，增加爆震的风险。
2. 爆震的预防2.1 控制燃烧气体混合比：合理控制燃烧气体的混合比，避免燃烧气体过浓，减少爆震的发生。
2.2 控制燃烧气体压力：合理控制燃烧气体的压力，避免过高的压力导致爆震。
2.3 控制气缸温度：通过冷却系统或增加散热面积等方式控制气缸温度，避免过高的温度引发爆震。
2.4 控制点火时机：合理控制点火时机，避免点火提前引发爆震。
2.5 燃烧气体质量控制：确保燃烧气体的质量符合要求，避免异常组分引发爆震。
3. 预防爆震的其他措施3.1 定期检查设备：定期对内燃机等设备进行检查，确保其正常运行，避免设备故障引发爆震。
3.2 加强维护保养：对设备进行定期的维护保养，包括清洁、润滑、更换磨损部件等，保持设备的良好状态，降低爆震的风险。
3.3 增加安全装置：在设备上增加安全装置，如爆震传感器、防爆震装置等，及时检测和防止爆震的发生。
3.4 培训操作人员：对操作人员进行培训，提高其对爆震的认识和预防意识，掌握正确的操作方法和应急处理措施。
综上所述，爆震是内燃机运行过程中的一种危险现象，其原因主要包括燃烧气体混合过浓、燃烧气体压力过高、气缸温度过高、点火提前以及燃烧气体组成异常等。
为预防爆震的发生，可以通过控制燃烧气体的混合比、压力和温度，合理控制点火时机，以及确保燃烧气体的质量符合要求等措施。
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。
爆震的原因及预防
爆震的原因及预防爆震是指在内燃机燃烧室中，燃料混合气在火花塞点火后不按照正常燃烧过程进行燃烧，而是发生剧烈的爆炸反应。
爆震会导致引擎性能下降、燃烧室受损、甚至引发引擎故障。
为了避免爆震的发生，我们需要了解爆震的原因，并采取相应的预防措施。
一、爆震的原因：1. 燃烧室温度过高：燃烧室过高的温度会导致燃料提前自燃，引发爆震。
2. 燃料辛烷值过低：辛烷值是燃料抗爆震能力的指标，辛烷值越低，燃料越容易引发爆震。
3. 过高的压缩比：过高的压缩比会使燃烧室内的温度和压力升高，增加爆震的风险。
4. 过高的进气温度：进气温度过高会导致燃料提前自燃，引发爆震。
5. 点火时机不准确：点火时机过早或过晚都会增加爆震的发生概率。
6. 过低的进气压力：进气压力过低会导致燃烧不充分，残留的未燃烧混合气容易引发爆震。
7. 引擎过热：引擎过热会导致燃烧室内温度升高，增加爆震的风险。
二、爆震的预防措施：1. 使用高辛烷值的燃料：选择辛烷值较高的燃料可以提高引擎的抗爆震能力。
2. 控制燃烧室温度：通过增加散热器的冷却效果或降低进气温度等方式，控制燃烧室的温度，减少爆震的发生。
3. 调整进气压力：确保进气系统正常工作，保持适当的进气压力，避免燃烧不充分引发爆震。
4. 精确控制点火时机：通过调整点火系统，确保点火时机准确，避免过早或过晚点火引发爆震。
5. 定期检查和维护：定期检查和维护引擎，保持其正常运行状态，避免因故障引发爆震。
6. 采用缸内直喷技术：缸内直喷技术可以更好地控制燃料的喷射和混合过程，减少爆震的风险。
7. 降低压缩比：降低引擎的压缩比可以减少燃烧室内的温度和压力，降低爆震的发生概率。
总结：爆震是内燃机运行中的一种严重问题，会对引擎性能和可靠性造成严重影响。
为了预防爆震的发生，我们需要注意控制燃烧室温度、选择适当的燃料、调整进气压力和点火时机等。
此外，定期检查和维护引擎，采用先进的喷射技术等也是预防爆震的有效手段。
通过采取这些预防措施，我们可以有效降低爆震的发生概率，保证内燃机的正常运行。
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1. 爆震燃烧的定义和原因1.1 爆震燃烧的定义爆震燃烧指汽油机燃烧过程中，燃烧混合物在高压环境下的自燃现象，燃烧速度过快导致气缸内产生剧烈的压力波动与振动。
1.2 爆震燃烧的原因1.高压力和高温环境使燃烧混合物自发燃烧；2.点火提前或过度点火导致燃烧速度过快；3.燃烧室中的残留气体或余热点火，引发剧烈爆震。
2. 爆震燃烧的危害2.1 对汽车发动机的危害1.气缸压力突然升高，造成气缸及相应零部件的损坏；2.缸内温度骤升，易引发喷油装置损坏；3.发动机噪声加大，影响行驶平稳性；4.燃油经高压扩散，燃烧不完全，产生有害气体。
2.2 对驾驶安全的危害1.突然的动力损失可能导致车辆行驶不稳定；2.爆震燃烧会造成失火或点火提前，影响制动效果；3.爆震燃烧会影响发动机的响应速度，降低驾驶的操控性。
2.3 对环境的危害1.爆震产生的有害气体会对环境造成污染；2.燃烧不完全会导致油耗增加，浪费能源。
3. 控制爆震燃烧的措施3.1 点火系统调整1.合适的点火提前角度是控制爆震的关键；2.通过良好的调整点火时间，使燃烧速度与气缸压力保持平衡；3.使用高品质火花塞，提供稳定的火花能量。
3.2 燃烧室设计改进1.改变燃烧室结构以减少爆震的发生；2.增加进气阀门数目以提高进气效果；3.优化缸内空气流动，增加混合气均匀性。
3.3 使用高品质燃油1.选择较高辛烷值的汽油，可提高抗爆震能力；2.定期更换高品质油品，保持燃油清洁。
3.4 采用技术手段防范1.使用智能点火系统，通过监测传感器实时调整点火提前角度；2.使用电子节气门控制系统，优化进气过程；3.安装爆震传感器，实时监测爆震情况，采取相应的补救措施。
结论汽油机爆震燃烧对汽车发动机、驾驶安全和环境都造成了严重的危害，因此必须采取一系列控制措施来降低爆震的风险。
通过调整点火系统、改善燃烧室设计、使用高品质燃油和采用技术手段等措施，可以有效地控制爆震的发生，提高汽车的性能和安全性，并减少对环境的污染。
高等燃烧学讲义第16章(郑洪涛2学时)
第十六章 爆震燃烧
主讲人：郑洪涛
第十六章 爆震燃烧
16.1 物理描述 16.2 一维分析
16.2.1 假设 16.2.2 守恒定律 16.2.3 综合关系式
16.3 爆震速度 16.4 爆震波的结构 16.5 小结
第十六章 爆震燃烧——16.1 物理描述
• 爆震是一种由燃烧释放的能量维持的激波。而燃烧过程本 身又是由激波的压缩产生的高温而引起的。 • 在一个无限长的单面开口的管子中充入可燃混合物，并在 封闭端点燃，则火焰经过一段距离的传播就会变为爆震。 • 在这种情况下，由于火焰与封闭端之间燃烧产物的膨胀， 导致在封闭端开始燃烧的火焰在混合物中加速传播，使得 在燃烧区域的前方形成超声速传播的激波。 • 如图16.1所示是包含爆震波的控制体积。以实验装置为参 照系，爆震波由右向左传播。 • 如果将坐标系建在爆震波上，反 应物由左向右进入控制体。反应 物进入控制体的速度为 vx,1，燃烧 产物离开控制体的速度为vx,2。
第十六章 爆震燃烧—— 16.2 一维分析——守恒定律
第十六章 爆震燃烧—— 16.2 一维分析——守恒定律
• 将上式(16.5)代入能量守恒方程式(16.3)中，得： • 式中括号里边的数值表示单位质量混合物燃烧产生的热量。 按照文献中经常出现的定义，用下述公式来表示"加热量": • 这种表示方法使得能量方程的形式类似于在可压缩气体动 力学中的表示方法，即 • 上面公式中出现的释热量q 表征了混合物的性质，它的大 小取决于燃料和氧化剂的种类以及混合程度，即当量比Φ。 • 4. 状态方程 • 根据理想气体的假设，则有：P=ρRT • 方程组封闭。
第十六章 爆震燃烧——16.3 爆震速度
第十六章 爆震燃烧——16.3 爆震速度
爆震的原因及预防
爆震的原因及预防爆震是指在内燃机燃烧室内燃烧过程中出现异常燃烧现象，导致气缸内的燃烧压力瞬间剧增，产生剧烈的振动和噪声。
爆震不仅会对内燃机的正常工作造成影响，还可能导致内燃机的损坏。
因此，了解爆震的原因以及采取预防措施对保障内燃机的正常运行至关重要。
1. 爆震的原因：a. 过高的压缩比：当压缩比过高时，燃烧过程中的温度和压力会迅速升高，容易引发爆震。
b. 高温和高压：高温和高压环境下，燃料容易自燃，导致爆震。
c. 过量的进气量：过量的进气量会导致燃烧室内的燃料浓度过低，容易引发爆震。
d. 燃料辛烷值过低：辛烷值是燃料的抗爆震性能的指标，辛烷值过低的燃料容易引发爆震。
e. 点火提前：点火提前会导致燃烧过程过早开始，燃烧压力过大，引发爆震。
f. 污染物的存在：如积碳、油渣等污染物会成为爆震的诱因。
2. 爆震的预防措施：a. 选择合适的燃料：选择辛烷值适当的燃料，提高燃料的抗爆震性能，减少爆震的发生。
b. 控制压缩比：合理控制内燃机的压缩比，避免过高的压缩比导致爆震。
c. 控制进气量：控制进气量，保证燃烧室内的燃料浓度适当，防止爆震的发生。
d. 精确控制点火时机：合理控制点火提前角度，避免过早点火引发爆震。
e. 定期清洁和维护：定期清洁积碳、油渣等污染物，保持燃烧室的清洁，减少爆震的风险。
f. 优化燃烧系统设计：通过优化燃烧室的形状、喷油系统的设计等，提高燃烧效率，减少爆震的发生。
3. 爆震的监测和诊断：a. 声学传感器：通过安装声学传感器监测爆震的声音特征，及时发现爆震的发生。
b. 振动传感器：通过安装振动传感器监测发动机的振动情况，判断是否发生爆震。
c. 燃烧室压力传感器：通过安装燃烧室压力传感器监测燃烧室内的压力变化，及时发现爆震的迹象。
总结：爆震是内燃机工作中常见的异常现象，对内燃机的正常工作和寿命造成严重影响。
了解爆震的原因以及采取预防措施对保障内燃机的正常运行至关重要。
通过选择合适的燃料、控制压缩比和进气量、精确控制点火时机、定期清洁和维护以及优化燃烧系统设计等措施，可以有效预防爆震的发生。
第四章 爆震燃烧
理论基础及其应用
能源与动力工程学院 潘振华
第四节 爆震燃烧
爆震概述
普通燃烧与爆震燃烧的区别
普通燃烧
通过热传导、辐射加热预混气体燃烧 传播速度小于声速 等压燃烧
爆震燃烧
通过激波绝热压缩预混气体燃烧 传播速度大于声速 等容燃烧
爆震燃烧概念
由引导激波绝热压缩波前预混气体，诱导气体产生高 温高压，进而发生剧烈的化学反应，化学反应所释放 的能量反过来提供给引导激波向前发展，两者相互促 进，相辅相成。
瑞利线：y (1 0Ma02 ) ( 0Ma02 )x
雨果尼奥曲线:
h1
(h0
q)
1 2
(
p1
p0 )(0
1 )
或：
U1
(U 0
q)
1 2
(
p1
p0
)(0
1 )
推导并简化:
雨果尼奥曲线物理意义：爆轰波 在活性介质中传播时，经过初态 点，满足3个守恒方程的所有终态 点(x,y)的集合。
( y )(x ) 等轴双曲线
爆震速度
将坐标建立在波阵面上： uD u0
如为C-J爆震： 0u0 1c1; c1 R1T1 1/2
上式代入能量方程，忽略p0：
0u02 1u12
p1
1u12
1
根据连续方程：
1 p1 1 0 1u12
ZND理论
把爆震波看作是由一个前导激波和随后的化学反应区构成 的，且化学反应区以有限速率进行。
假设
流动是一维的 激波为间断面，忽略分子的输运
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，燃烧过程中燃料和空气混合物的自燃速度过快，超过了火焰传播速度，导致燃烧过程失控，产生剧烈的爆炸性燃烧现象。
爆震不仅会损坏内燃机的部件，还会对人员和设备造成严重的安全威胁。
因此，了解爆震的原因以及采取相应的预防措施非常重要。
爆震的原因主要有以下几个方面：1. 燃料的不完全燃烧：燃料的不完全燃烧会导致燃烧产物中存在过量的可燃性物质，增加了爆震的风险。
2. 高温和高压：高温和高压环境会促进燃烧过程的进行，但如果超过了一定的限度，就容易引发爆震。
3. 空气燃料混合比过浓或过稀：空气燃料混合比过浓会导致燃烧速度过快，容易引发爆震；而过稀则会使燃烧速度过慢，容易引起不完全燃烧。
4. 点火时间不合适：点火时间过早或过晚都会影响燃烧过程，增加爆震的风险。
为了预防爆震的发生，可以采取以下措施：1. 合理选择燃料：选择符合要求的燃料，确保其质量和燃烧性能达到标准要求，避免因燃料问题引发爆震。
2. 控制燃烧温度和压力：通过调整燃烧室的设计和控制系统，确保燃烧温度和压力在安全范围内，避免过高的温度和压力引发爆震。
3. 控制空气燃料混合比：确保空气燃料混合比在适宜范围内，避免过浓或过稀的混合比引发爆震。
4. 确保适当的点火时间：通过精确控制点火系统，确保点火时间合适，避免点火过早或过晚引发爆震。
5. 定期检查和维护：定期对内燃机进行检查和维护，保证各个部件的正常工作，避免因部件损坏引发爆震。
6. 安全培训和操作规范：对使用内燃机的人员进行安全培训，教授正确的操作方法和注意事项，提高其安全意识和操作技能，减少爆震的风险。
总结起来，爆震是内燃机中常见的安全问题，其原因主要包括燃料的不完全燃烧、高温和高压、空气燃料混合比过浓或过稀以及点火时间不合适等。
为了预防爆震的发生，可以通过合理选择燃料、控制燃烧温度和压力、控制空气燃料混合比、确保适当的点火时间、定期检查和维护以及进行安全培训和操作规范等措施来降低爆震的风险。
爆震的原因及预防
爆震的原因及预防爆震是指在内燃机燃烧室中，燃料在燃烧过程中发生不正常的快速燃烧，产生剧烈的冲击波和高温高压气体，给内燃机的正常工作带来严重威胁。
本文将详细介绍爆震的原因及预防措施。
一、爆震的原因1. 燃料辛烷值过低：辛烷值是燃料抗爆震能力的指标，辛烷值越低，燃料越容易发生爆震。
2. 过高的压缩比：压缩比过高会导致燃烧室内温度和压力升高，增加爆震的风险。
3. 过高的进气温度：进气温度过高会导致燃烧室内温度升高，增加爆震的可能性。
4. 过高的进气压力：进气压力过高会导致燃烧室内压力升高，增加爆震的危（wei）险性。
5. 过早的点火时机：点火时机过早会导致燃料在压缩冲程中过早燃烧，增加爆震的可能性。
6. 混合气浓度不均匀：混合气浓度不均匀会导致燃烧室内部份区域燃烧过快，引起爆震。
7. 异常点火：点火系统故障或者点火能量不足会导致燃烧不彻底，产生可燃气体堆积，增加爆震的风险。
二、爆震的预防措施1. 使用高辛烷值燃料：选择辛烷值较高的燃料，提高燃料的抗爆震能力。
2. 控制压缩比：合理控制压缩比，避免过高的压缩比导致爆震。
3. 控制进气温度：通过冷却系统或者进气温度控制装置，控制进气温度，降低燃烧室内温度，减少爆震的风险。
4. 控制进气压力：通过增加进气道的阻力或者调整进气系统的设计，降低进气压力，减少燃烧室内压力，降低爆震的危（wei）险性。
5. 调整点火时机：合理调整点火时机，避免过早的点火，保证燃料在正确的时间点燃，减少爆震的可能性。
6. 确保混合气浓度均匀：通过燃油喷射系统和进气系统的优化设计，保证混合气浓度在燃烧室内均匀分布，避免局部过浓或者过稀的混合气引起爆震。
7. 定期检查和维护点火系统：定期检查点火系统的工作状态，确保点火能量充足，避免因点火系统故障引起爆震。
总结：爆震是内燃机工作中一种严重的故障，会对内燃机的正常工作造成严重威胁。
了解爆震的原因，并采取相应的预防措施，可以有效减少爆震的发生，提高内燃机的工作效率和可靠性。
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汽油机爆震燃烧是一种非常危险的现象，它会对发动机造成严重的损害，同时也会对环境和人体健康造成不良影响。
因此，必须采取有效的控制措施来避免汽油机爆震燃烧的发生。
汽油机爆震燃烧的危害汽油机爆震燃烧是指在燃烧室内，燃料和空气混合物在压缩过程中发生自燃，导致燃烧速度过快，产生爆炸声和冲击波。
这种现象会对发动机造成严重的损害，如烧毁活塞、气门、缸体等部件，甚至会导致发动机爆炸。
此外，汽油机爆震燃烧还会对环境和人体健康造成不良影响，如产生有毒气体和噪声污染。
控制措施为了避免汽油机爆震燃烧的发生，需要采取以下控制措施：1.调整点火提前角度点火提前角度是指点火系统在发动机运转时提前点火的角度。
如果点火提前角度过大，会导致燃料在压缩过程中自燃，从而引起爆震燃烧。
因此，需要根据发动机的工作状态和负荷情况，适时调整点火提前角度，使其保持在合适的范围内。
2.控制进气温度和压力进气温度和压力对汽油机爆震燃烧有很大影响。
如果进气温度过高或进气压力过大，会导致燃料在压缩过程中自燃，从而引起爆震燃烧。
因此，需要采取措施控制进气温度和压力，如增加进气道的长度和直径，增加进气道的弯曲度，增加进气道的阻力等。
3.使用高品质的燃料燃料的质量对汽油机爆震燃烧也有很大影响。
如果使用低品质的燃料，其中可能含有较多的杂质和不完全燃烧产物，容易引起爆震燃烧。
因此，需要使用高品质的燃料，如高辛烷值的汽油，以保证燃料的纯度和燃烧效率。
4.保持发动机的清洁和维护发动机的清洁和维护也是避免汽油机爆震燃烧的重要措施。
如果发动机内部存在积碳和油渍等污垢，会影响燃烧室的空气流动和燃料喷射，从而引起爆震燃烧。
因此，需要定期清洗和维护发动机，保持其内部的清洁和良好状态。
总之，汽油机爆震燃烧是一种非常危险的现象，必须采取有效的控制措施来避免其发生。
通过调整点火提前角度、控制进气温度和压力、使用高品质的燃料以及保持发动机的清洁和维护等措施，可以有效地避免汽油机爆震燃烧的发生，保障发动机的安全和稳定运行。
爆震发动机的原理
爆震发动机原理爆震发动机是一种基于爆震燃烧的新型发动机，具有高效、低成本、低碳等优点，是未来航空航天领域的重要发展方向。
本文将详细介绍爆震发动机的原理，主要包括以下几个方面：爆震燃烧、爆震波的产生、燃烧室设计、燃料和氧化剂的注入、冷却系统以及控制系统。
一、爆震燃烧爆震燃烧是爆震发动机的核心原理。
它不同于传统的均匀燃烧，其特点是燃烧过程中产生的高温高压燃气可以引发后续燃料的快速燃烧，从而实现高效能量释放。
爆震燃烧的主要优点是可以实现较高的能量密度和较低的燃气温度，从而减少排气污染。
二、爆震波的产生爆震波是爆震发动机中重要的现象。
当高温、高压的燃气在燃烧室内突然释放时，会形成一种冲击波，这种冲击波以音速传播并在燃烧室内来回反射，从而形成爆震波。
爆震波的产生是爆震发动机中燃料高效燃烧的关键。
三、燃烧室设计燃烧室是爆震发动机的核心部件之一。
它的设计需要充分考虑爆震波的产生和传播，以及燃料和氧化剂的注入和混合。
一般来说，燃烧室的设计需要具备以下特点：较短的燃烧室长度、较大的燃烧室截面积、良好的燃料和氧化剂注入系统等。
这些设计特点可以保证爆震波的高效产生和传播，从而实现燃料的高效燃烧。
四、燃料和氧化剂的注入燃料和氧化剂的注入是爆震发动机中重要的环节之一。
注入的燃料和氧化剂需要充分混合，以保证燃料的均匀燃烧。
一般来说，燃料和氧化剂的注入系统需要具备以下特点：较高的注入压力、较好的混合效果、较低的注入温度等。
这些特点可以保证燃料和氧化剂的良好混合，从而实现燃料的均匀燃烧。
五、冷却系统冷却系统是爆震发动机中必不可少的组成部分。
由于爆震发动机中的高温高压燃气会对燃烧室和相关部件造成极大的热负荷，因此需要采取有效的冷却措施来保证发动机的正常运转。
一般来说，冷却系统需要具备以下特点：较高的冷却效率、良好的热分布、较低的冷却损失等。
这些特点可以保证发动机的正常运转，延长其使用寿命。
六、控制系统控制系统是爆震发动机中重要的组成部分之一。
汽油发动机产生爆震的原因、危害与预防
OCCUPATION2011 12114汽油发动机产生爆震的原因、危害与预防文／杨秀强它与会计英语、软件英语不同，注重语言交流和运用能力。
不同工作岗位，对英语会话和书写的要求也不一样。
对于职校的学生来说，学习职业英语的目的并不是参加考试，取得好成绩，而是要在将来的工作中学以致用。
因此，职校必须为学生创造一个听、说、读、写，特别是练习英语口语的语言环境。
一个有效的措施，是在学校开展形式多样的课外活动。
例如，让学生自己创办英语广播台，主持节目，播放他们喜欢的英语节目。
这样，可以为学生提供自主学习的空间，激发他们学习英语的积极性。
另一个措施是利用多媒体教学。
多媒体教学作为传统教学方式的一种有益的补充，已经越来越为学生所接受。
合理利用多媒体教学手段，能够增强学生的学习兴趣，使英语学习不再是枯燥地背单词、句型和语法，而是在轻松愉快的氛围中掌握英语。
４．改变原有的教育方法、教学模式改革教学内容，加快教材建设步伐，使职业英语教育能够紧跟时代的步伐。
传统的职业英语教育，采取一刀切的教学方法，老师在课堂上讲、学生被动接受为主要模式，而现在的职业英语教育则要突出“职业”特色，以“实用”为主要原则，根据不同专业的特点，选择行之有效的教学方法。
例如，旅游岗位对英语听、说交际能力要求较高，教师可采用实景模拟体验法、角色扮演法等；针对外贸专业，则要求学生具备书写商务信函的能力，可采用任务教学法等。
此外，教师还可以采取分层教学方法，将英语水平相当的学生编成一个班，分别对待，尽量让不同水平的学生都能在各自原有水平上有所提高。
在教材建设上，应当本着基础与职业并重的原则，所用教材应既能突出训练学生应用英语的基本能力，又能培养学生的职业英语素养。
总之，随着我国市场经济建设步伐的日益加快，职业英语教育的重要性也日渐突出。
针对目前职业学校英语教育中存在的问题，职校应当不断探索、勇于创新，壮大职业英语教师队伍，提高英语教师素质，本着实用性、时效性相结合的原则，积极探索新的教育模式和方法，为我国经济和社会的发展培养出一批懂英语、有技能的实用型专业技术人才。
爆震燃烧名词解释
爆震燃烧名词解释
爆震燃烧是指在内燃机中，燃料与空气混合后，在火花塞的作用下，燃料发生自燃，形成火焰，火焰快速传播，燃料在火焰前沿被氧化，释放出大量热能，使气体温度和压力急剧升高，形成爆震现象。
爆震燃烧是内燃机工作的基本原理之一，也是内燃机性能和效率的重要指标之一。
爆震燃烧的过程可以分为四个阶段：吸入、压缩、爆震和排出。
在吸入阶段，燃料和空气混合后进入气缸；在压缩阶段，活塞向上运动，将混合气体压缩，使其温度和压力升高；在爆震阶段，火花塞产生火花，点燃混合气体，形成火焰，火焰快速传播，燃料在火焰前沿被氧化，释放出大量热能，使气体温度和压力急剧升高；在排出阶段，活塞向下运动，将燃烧产生的废气排出气缸。
爆震燃烧的特点是燃烧速度快、热效率高、功率密度大。
但是，爆震燃烧也存在一些问题，如爆震噪声、燃烧不完全、排放污染等。
为了解决这些问题，人们开发了各种技术，如点火控制、燃油喷射、气缸壁散热等，以提高内燃机的性能和效率。
总之，爆震燃烧是内燃机工作的基本原理之一，也是内燃机性能和效
率的重要指标之一。
了解爆震燃烧的原理和特点，对于研究内燃机的工作原理和性能优化具有重要意义。
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，燃烧过程不正常进行，燃烧速度过快，产生剧烈的爆炸性燃烧现象。
爆震不仅会对内燃机造成损坏，还可能对周围环境造成严重威胁。
因此，了解爆震的原因，并采取相应的预防措施，对于确保内燃机的正常运行和安全性至关重要。
一、爆震的原因1. 过高的压缩比：当压缩比过高时，燃烧室内的温度和压力会增加，燃烧过程中产生的高温高压气体容易引起爆震。
2. 高温点火：如果点火系统出现故障，导致点火时间提前或者点火能量过大，会引起燃烧速度过快，从而引发爆震。
3. 低质量燃料：使用低质量的燃料，其中可能含有不易燃烧的杂质或者过多的不完全燃烧产物，会增加爆震的风险。
4. 过高的进气温度：当进气温度过高时，会导致燃烧室内的温度升高，燃烧过程容易失控，引发爆震。
5. 过高的进气压力：进气压力过高会导致燃烧室内的温度和压力增加，从而增加爆震的可能性。
6. 不合理的点火提前角度：点火提前角度过大会导致燃烧速度过快，容易引起爆震。
二、爆震的预防措施1. 控制压缩比：根据内燃机的设计要求，合理控制压缩比，避免过高的压缩比引发爆震。
2. 确保点火系统正常运行：定期检查和维护点火系统，确保点火时间和点火能量适当，避免点火系统故障引发爆震。
3. 使用高质量燃料：选择高质量的燃料，避免使用含有杂质或者不易燃烧的低质量燃料，减少爆震的风险。
4. 控制进气温度和压力：采取合适的冷却系统和进气系统，确保进气温度和压力在合理范围内，避免过高的温度和压力引发爆震。
5. 合理调整点火提前角度：根据内燃机的工作要求和实际情况，合理调整点火提前角度，避免过大的提前角度引发爆震。
6. 定期检查和维护：定期对内燃机进行检查和维护，包括燃烧室清洁、喷油系统清洗、点火系统检查等，确保内燃机的正常运行和安全性。
总结：爆震是内燃机中常见的问题，对内燃机的正常运行和安全性有着重要影响。
了解爆震的原因，并采取相应的预防措施，是确保内燃机正常运行和安全性的关键。
燃烧爆震中的当量比
燃烧爆震中的当量比燃烧爆震可是个超级有趣又有点复杂的事儿呢，那这里面的当量比就像是一个神秘的小密码，掌控着好多东西哦。
一、啥是燃烧爆震。
燃烧爆震简单来说，就是燃烧的时候出了点“小意外”，不过这个意外可不像我们平常那种小磕小碰。
在发动机之类的地方，正常燃烧应该是比较平稳的，就像小火慢炖似的。
可是爆震呢，就像是突然来个大火爆炒，“轰”的一下，很不规律。
这可不好，会让发动机啥的有损伤，就像人突然被吓一跳，心脏也会不舒服呀。
二、当量比闪亮登场。
那当量比在这个燃烧爆震里扮演啥角色呢？当量比啊，就是实际的燃料和氧化剂的比例跟理论上完全燃烧所需要的燃料和氧化剂比例的一个比值。
想象一下，这就像是做饭的时候，盐和菜的比例。
如果盐放得刚刚好，菜就很美味，这就类似当量比合适的时候，燃烧就比较正常。
要是盐放多了或者放少了，菜的味道就不对了，当量比不合适的时候，燃烧就容易出问题，甚至引发爆震呢。
三、当量比和燃烧爆震的关系。
当量比如果比较小，就意味着燃料少了，氧化剂多了。
这时候啊，燃烧可能就不那么充分，就像你想把一堆木头点着，但是木头太少，风又太大（这里风就好比氧化剂多），火就烧得很不稳定，摇摇晃晃的。
这种不稳定的燃烧就很可能朝着爆震的方向发展。
相反呢，要是当量比太大，燃料太多了，氧化剂不够。
就像你把好多好多的木头堆在一起，但是只有一点点火星（氧化剂），这时候有些燃料可能就等不及正常燃烧，突然就“暴躁”起来，也容易引发爆震。
四、为啥要关注当量比。
我们关注当量比呀，就像是关注自己的健康指标一样重要。
在汽车发动机里，如果爆震经常发生，发动机的寿命就会大大缩短，就像人总是生病，身体就会越来越差。
而且爆震还会让发动机的性能下降，动力不足啦，油耗增加啦，就像人没力气干活还特别能吃一样。
所以呢，工程师们就得好好研究这个当量比，让它保持在一个合适的范围，这样发动机就能健健康康地工作啦。
五、怎么控制当量比。
要控制当量比可不容易呢，就像要精准地控制调料的量一样难。
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C-J理论第一次给出了爆震的物理模型和数学模型， 反映了爆震是化学反应冲击波传播过程的本质，奠定 了爆震研究的理论基础。
ZND理论
把爆震波看作是由一个前导激波和随后的化学反应区构成 的，且化学反应区以有限速率进行。 假设
流动是一维的 激波为间断面，忽略分子的输运 激波前，化学反应速度为零，波后反应速率有限，反应不可 逆 反应区内，介质质点均处于局部热力学平衡态，但未达到化 学平衡
雨果尼奥曲线物理意义：爆轰波 在活性介质中传播时，经过初态 点，满足3个守恒方程的所有终态 点(x,y)的集合。
等轴双曲线
爆震速度
将坐标建立在波阵面上： uD
u0
1/ 2
（1） （2） （3） （4） （5）
如为C-J爆震： 0u0 1c1 ; c1 R1T1
2 0u0 p1 1 上式代入能量方程，忽略p0： 2 2 1u1 1u1 1 p1 1 2 根据连续方程： 0 1u1 1 1 1 1 根据理想状态方程： 0
常见气体的爆震速度
冲击波
活塞速度v 扰动距离C 出现非连续面
Becker模型
描述活塞加速运动，气体不断受到压缩过程 速度增加每微元，产生相应的压力波 波后温度增加
a1 v1
a2 v2
a RT 声速：
a3 v3
a3 v3 a2 v2 a1 v1
另h=cpT，得：
2 2 q T1 T 0 1 cp
（6）
将(5)、(6)代入(2)： uD u0 2 1 R1 T0 q / c p
1/ 2
（7）
爆震波强度
爆震波阵面具有三波点结构，由马赫干、入射激波和 横波相交组成。其在空间和时间上的运动轨迹为“鱼鳞形” 的胞格结构。
爆震燃烧的基本方程
守恒方程
质量守恒：0u0 1u1 动力守恒：p0 u p1 u
2 0 0 2 u0 u12 能量守恒：h0 q h1 2 2 2 1 1
q
反应物
i
xi h fi x j h f j j
产物
h线
燃烧学
理论基础及其应用
能源与动力工程学院 潘振华
第四节 爆震燃烧
爆震概述
普通燃烧与爆震燃烧的区别
普通燃烧
通过热传导、辐射加热预混气体燃烧 传播速度小于声速 等压燃烧
爆震燃烧
通过激波绝热压缩预混气体燃烧 传播速度大于声速 等容燃烧
爆震燃烧概念
由引导激波绝热压缩波前预混气体，诱导气体产生高 温高压，进而发生剧烈的化学反应，化学反应所释放 的能量反过来提供给引导激波向前发展，两者相互促 进，相辅相成。
2 2 瑞利线：y (1 0 Ma0 ) ( 0 Ma0 )x
雨果尼奥曲线:
h1 (h0 q ) 1 ( p1 p0 )(0 1 ) 2
或：
1 U1 (U 0 q) ( p1 p0 )(0 1 ) 2
推导并简化:
( y )( x )
p1 p0 m v0 v1
2
p av b 其中：a m 2 b p0 m 2 v0
雨果尼奥曲线
q=0，无反应雨果尼奥曲线，过初点， 曲线1。 q>0，雨果尼奥曲线向上偏离初点， q越大，曲线越偏离A点，曲线2、3。
瑞利线
m
p1 p0 v0 v1
令：x v1 / v0和y p1 / p0 m y 1 p0 1 x v0
爆震燃烧基本理论模型
C-J理论
可燃物通过激波阵面后，化学反应瞬间完成，可燃物 变成完全反应的爆震产物。 假设
激波（冲击波）与化学反应区作为一维间断处理，反 应速率无穷大，爆轰波传播为定常。 爆震波后可用热力学状态方程来描述 忽略起爆端的影响 坐标系可作为惯性系建立在波阵面上