30可燃混合气成分
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。
第三章第4节 可燃混合气的形成
分隔式
涡流室 复杂
空间雾化 为主
预燃室 复杂
空间雾化
压缩涡流
要求较低 轴针式 10～15 大 难 16～20 低 <5000 <100
燃烧涡流
要求低 轴针式 8～13
最大 最难 18～22
低 <3500 160～200
要求高 多孔6～12
20～40 小
容易 12～15
高 <1500 >200
半开式
一般 空间雾化 为主（进气
涡流） 进气涡流
较强 要求较高 多孔4～6 18～25
较小 较易
16～18
高 <4000 <150
球形 一般
油膜蒸发
进气涡流 最强 一般
单孔或双孔 17～19 较小 难 17～19 较低 <2500 90～130
室壁面上，靠强烈的进气涡流将燃油在燃烧室壁面上摊布成
一层很薄的油膜，油膜受热逐层蒸发并与空气混合。
优点:燃烧柔和、无烟。
但是对空气涡流要求较高，适用于半开式(或球形)燃烧
室的小型高速柴油机。
2
二、影响混合气形成的因素
燃油 雾化质量
影响可燃混合 气形成的因素
燃烧室内空气 涡动情况
压缩终点 气缸热状态
优点：工作柔和，燃烧噪声
小，排烟少，过量空气系数
小，对燃油品质适应性强。
缺点：起动性能差（燃油雾
化差），变负荷性能差，高
低速运转性能差别大，在大
缸径上应用困难。
仅限于某些小型高速柴油机。
14
4、涡流室式燃烧室（主、副燃烧室）
燃油全部喷入副燃烧室， 空气沿通道进入副燃烧室， 形成可燃混合气并燃烧。
第七章 汽油机混合气的形成与燃烧
T 在压缩过程中，混合气的 P 、 ，使这一部分燃料与空 气中的氧气接触，开始了氧化过程，但很缓慢。由于 ，且汽 T 不能使 油本身有较高的热稳定性，在压缩终了，气缸内 P 、 混 合气自燃。 在火花塞点火后，由于电火花的高能量，使火花发生处的混 T 合气温度迅速升高，氧化加剧。随着化学反应的进展，放出热量 增加，这些热量一部分使反应气体本身 ，另一部分传给附近 混合气，也发生化学反应，当反应的混合气温度升高到一定程度 后，形成发火区——火焰中心。 从气缸内混合气总体来说，此时发热总量不多，气缸中压力 的变化规律基本上与压缩过程相同。 着火落后期是混合气燃烧的准备时期，其延迟长短，与混合 气的性能（ 、燃料品质）及压缩终了的压力、温度有关——主 要决定于压缩比大小。
2、明显燃烧期 指火焰由火焰中心烧遍整个燃烧室的阶段 ，因此也可称为火焰 传播阶段。 在示功图上指气 缸压力线脱离压缩线 开始急剧上升（图中 2点）到压力达到最 高点(图中3点)止。 燃烧的主要时期。
明显燃烧期的火焰传播 在均值混合气中，当火 焰中心形成之后，火焰向 四周传播，形成一个近似 球面的火焰层，即火焰前 锋，从火焰中心开始层层 向四周未燃混合气传播， 直到连续不断的火焰前锋 扫过整个燃烧室。
图７-１ 化油器式内燃机燃油供应系统示意图 １—主量孔 ２—浮子室 ３—燃油喷管 ４—喉管 ５—节气门
二、简单化油器特性与理想化油器特性
１.简单化油器特性
图７-2 简单化油器 １—节气门 ２—主量孔 ３—浮子室 ４—进油阀门 ５—浮子 ６—浮子室通气孔 ７—喉管 ８—主喷口
第二节
汽油机的燃烧过程
这种循环间的燃烧变动使汽油机空燃比和 点火提前角调整对每一循环都不可能处于最佳 状态，因而油耗上升，功率下降，不正常燃烧
汽油机各种工况对可燃混合气成份的要求[方案]
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汽油机各种工况对可燃混合气成份的要求5分啊！！多给点啊！！汽油机各种工况对可燃混合气成份的要求作为车用汽油机，其工况（负荷和转速）是复杂的，例如，超车、刹车、高速行驶、汽车在红灯信号下，起步或怠速运转、汽车满载爬坡等，工况变化范围很大，负荷可以0→100%，转速可以最低→最高。
不同工况对混合气的数量和浓度都有不同要求，具体要求如下：（1）小负荷工况-要求供给较浓混合气α=0.7～0.9量少，因为，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所占的比例相对较多，不利于燃烧，因此必须供给较浓的可燃混合气。
（2）中负荷工况-要求经济性为主，混合气成分α=0.9～1.1，量多。
发动机大部分工作时间处于中负荷工况，所以经济性要求为主。
中负荷时，节气门开度中等，故应供给接近于相应耗油率最小的α值的混合气，主要是α>1的稀混合气，这样，功率损失不多，节油效果却很显著。
（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。
（4）起动工况-要求供给极浓的混合气α=0.2～0.6量少。
因为发动机起动时，由于发动机处于冷车状态，混合气得不到足够地预热，汽油蒸发困难。
同时，由于发动机曲轴被带动的转速低，因而被吸入化油器喉管内的空气流速较低。
难以在喉管处产生足够的真空度使汽油喷出。
既使是从喉管流出汽油，也不能受到强烈气流的冲击而雾化，绝大部分呈油粒状态。
混合气中的油粒会因为与冷金属接触而凝结在进气管壁上，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。
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。
内燃机复习习题及答..
内燃机复习习题及答案一、填空题10. 汽油机的总体构造一般由和配气机构两大机构，燃油供给系统、、润滑系统、点火系统、起动系统五大系统组成。
（曲柄连杆机构，冷却系统）16. 活塞上、下止点间的距离称为。
（活塞行程）17. 活塞上、下止点间所包含的气缸容积称为。
（气缸工作容积）19. 气缸总容积与燃烧室容积之比称为。
（压缩比）24. 四缸发动机的气缸一般采用______布置，八缸发动机的气缸一般采用布置。
（单列或直列、V型）27. 汽油机抗爆性的好坏一般用表示，汽油的牌号用编定，汽油的选用根据汽油机。
（辛烷值，辛烷值，压缩比）30. 发动机正常运转时，冷却水温度范围是。
（80～90℃）31. 四冲程汽油机在实际工作循环中，进气门早于开启，迟于关闭。
（上止点，下止点）32. 四冲程汽油机在实际工作循环中，排气门下止点开启，上止点关闭。
（早于，迟于）49. 根据是否与冷却水相接触，汽缸套分为干式和两种。
（湿式）50. 活塞环分为和气环两种。
（油环）54. 气缸排列形式有3种：直列式、V型和。
（水平对置式）56. 按单元曲拐连接方法的不同，曲轴分为整体式和组合式两种。
（组合式）59. 六缸发动机的发火顺序一般为。
（1-5-3-6-2-4）60. 活塞的主要功用是承受燃烧气体压力，并将此力通过传给连杆以推动曲轴旋转。
（活塞销）63. 活塞环中气环的两大主要作用是和将活塞顶部的接受的热传给气缸壁，防止过热。
（保证活塞与气缸壁间的密封）66. 活塞环中油环的主要功用是和在气缸壁上涂布油膜，润滑活塞、活塞环和气缸壁。
（刮除飞溅到气缸壁上的多余机油）71. 进气提前角与排气迟后角之和叫作。
（气门重叠角）72. 配气机构中留气门间隙的原因是。
（防止气门与其传动件膨胀伸长而顶开气门，破坏气门与气门座之间的密封性）74. 发动机喷油提前角是指。
（喷油器开始向气缸喷油至上止点之间的曲轴转角。
）77. 柴油机的着火方式是，汽油机的着火方式是火花塞点火。
第四节可燃混合气的形成资料.
广泛用于大、中型柴油机和船用低 速机
2.半开式燃烧室
定义：由活塞顶面到气缸 盖底面之间的余隙容积及 活塞顶面和气缸盖底面的 凹坑容积组成。 根据凹坑容积的形状分为：
(a) w形 (b)倒w形
（2）挤压涡流： --活塞压缩形成的挤流作用（挤入凹坑）。不明显； --活塞下行时，逆挤流作用。（出凹坑）。明显。
二、缸内空气涡流的形式与作用
（3）压缩涡流：在 压缩行程中，气缸中 的空气被活塞挤压机 在主副式形式中才有。 见右上图。
（4）燃烧涡流：在 预燃室式燃烧室中才 有。见右下图。
2.空气涡流的作用
预燃室和涡流室同属于分开式燃烧室
前者以燃烧涡流为主形成混合气 后者以压缩涡流为主形成混合气 工作特点和优缺点均相同。
（b)为浅盅形凹顶活塞、 倒盅形气缸盖，用于大型 二冲程气阀-气口直流扫气
©和(d)分别为浅盘形和浅w
形活塞顶、平底气缸盖， 用于大、中型四冲程
混合方式：油雾法形成可燃混合气。依靠 多孔高压喷射而较少依赖空气涡流
优点：结构紧凑、形状简单、相对 散热面小、热损失小、无气体流动 损失，具有良好的起动性和经济性
来说，是关键因素） --燃烧室内空气涡动状态（对中小型机
来说，是关键因素） --压缩终点时压缩温度与压缩压力。 --燃烧室形式，与空气涡动状态关联。
二、缸内空气涡流的形式与作用
柴油机气缸内空气绕气缸轴线有规则的流 动
1空气涡动的形成
（1）进气涡流：进气动能+结构措施
结构措施有：四冲程机上--带导气屏的 进气阀、切向进气道、螺旋进气道；二 冲程机上--切向倾斜角的进气口。
超全面电光源用混合气组成和用途-谱源气体
电光源用混合气组成和用途介绍电光源器包括气体放电光源、热辐射光源和固体发光光源，其组成和用途汇总表1：稀有气体混合气：10%Ne+Ar平衡气。
杂质含量：H<2,其他杂志总和<15。
用途：灯泡工业用，特种光源灯的充填气，民用灯泡充填气。
2：稀有气体混合气：（5~40）%N2+Ar平衡气。
杂质含量：H2O<2，O2<2。
用途：灯泡工业用，特种光源灯的充填气，民用灯泡充填气。
3：稀有气体混合气：（15~20）%N2+Kr平衡气杂质含量：H2O<2，O2<2。
用途：灯泡工业用，特种光源灯的充填气，民用灯泡充填气。
4：稀有气体混合气：（10~20）%Kr+Ar平衡气杂质含量：H2O<2，O2<2。
用途：灯泡工业用，特种光源灯的充填气，民用灯泡充填气。
5：稀有气体混合气：（1~5）%Kr+(5~30)%Ar+N2平衡气杂质含量：H2O<2，O2<2。
用途：灯泡工业用，特种光源灯的充填气，民用灯泡充填气。
6: 卤素混合气：0.04%CH3Br+（40~50）%Kr+N2(平衡气)用途：射灯，卤素气体照明灯充填气。
7：卤素混合气：（0.1~1）% CH3Br +Kr(平衡气)用途：射灯，卤素气体照明灯充填气。
8: 放射性气体混合物：10%氘气+N2(平衡气)。
用途：特殊灯泡充填气9：放射性气体混合物：10%氘+10%H2+10%Ar+Ne+N2（平衡气）用途：特殊灯泡充填气10；灯泡氩混合气：（12~16%）N2+Ar（平衡气）杂质含量：O《10，H2《5、TC《10 、H2O《15用途：白炽灯充填气。
《可燃混合气》课件
腐蚀性
部分可燃混合气可能含有 腐蚀性成分，对设备、管 道等造成腐蚀破坏。
可燃混合气的安全措施
防爆措施
采取防爆设备、防爆电器 等措施，防止产生电火花 等引燃源。
通风排气
保持作业场所通风良好， 及时排除可燃混合气，防 止聚集引发事故。
密闭管理
对可燃混合气的储存、输 送、使等环节进行密闭 管理，防止气体泄漏。
内燃机具有效率高、适用范围 广等优点，广泛应用于汽车、 摩托车、拖拉机等领域。
常见的内燃机类型包括汽油机 、柴油机等。
04
可燃混合气的安全性
可燃混合气的危险性
01
02
03
易燃易爆
可燃混合气具有高度易燃 易爆的特性，一旦遇到火 源或高温，极易引发燃烧 或爆炸。
毒性
可燃混合气中可能含有有 毒成分，如一氧化碳、氮 氧化物等，对人体健康造 成危害。
05
可燃混合气的发展趋势
可燃混合气技术的进步
高效燃烧技术
通过优化燃烧室结构和燃料喷射 系统，提高燃烧效率，降低污染
物排放。
新型燃料配方
研发更环保、高效的燃料配方， 以满足日益严格的环保标准。
智能控制技术
利用先进的传感器和控制系统， 实现可燃混合气的精准控制和优
化管理。
可燃混合气在新能源领域的应用
《可燃混合气》PPT 课件
contents
目录
• 可燃混合气概述 • 可燃混合气的燃烧 • 可燃混合气的应用 • 可燃混合气的安全性 • 可燃混合气的发展趋势
01
可燃混合气概述
可燃混合气的定义
总结词：基本概念
详细描述：可燃混合气是指由两种或两种以上的气体混合而成的气体，其中至少 有一种气体具有可燃性。
简述发动机各工况对可燃混合气成分的要求
简述发动机各工况对可燃混合气成分的要求
发动机的工况是指发动机在运行过程中所处的不同状态和工作条件。
不同的工况对可燃混合气成分有不同的要求。
1. 怠速工况：在怠速工况下，发动机处于低负荷和低转速的状态。
此时需要保证可燃混合气的稳定性，并且要求混合气中的空燃比接近于理论最佳空燃比，以保证发动机的正常运行和燃烧效率。
2. 加速工况：在加速工况下，发动机需要提供高功率输出。
此时需要增加可燃混合气的容积和热值，以提供更多的氧气和燃料供应给发动机燃烧，以提高动力输出。
3. 高速工况：在高速工况下，发动机需要保持高转速运行。
此时需要增加可燃混合气的容积和热值，以提供足够的燃料和氧气供应给发动机的高转速运行，以保证发动机的正常工作和燃烧效率。
总之，不同工况下，发动机对可燃混合气成分的要求主要包括空燃比、混合气容积和热值等方面。
根据工况的不同，需要适当调整燃料喷射量和氧气供应量，以满足发动机的工作需求。
专用气体分类Specialty Gas Classification
氧化性/毒性/腐蚀性
腐蚀性气体房
淡黄色腥臭刺激气态
29
0.95%F2/3.5%Ar/Ne
氧化性/毒性/腐蚀性
腐蚀性气体房
褐色窒息性刺激臭压缩气态
30
SiF4
四氟化硅
毒性/腐蚀性
腐蚀性气体房
无色气态
31
HCl
氯化氢
毒性/腐蚀性
腐蚀性气体房
无色透明液态
32
ClF3
三氟化氯
氧化性/毒性/腐蚀性
二氯硅烷
易燃性/毒性/腐蚀性
可燃性气体房
无色透明液态
24
CO
一氧化碳
易燃性/毒性
可燃性气体房
无色无味压缩气态
25
NH3
氨气
易燃性/毒性/腐蚀性
腐蚀性气体房
无色刺激臭味液态
26
Cl2
氯气
氧化性/毒性/腐蚀性
腐蚀性气体房
气黄液橘液态
27
HBr
溴化氢
毒性/腐蚀性
腐蚀性气体房
无色刺激臭味液态
28
0.9%F2/1.2Kr/Ne
Classification分类
Symbol标记,符号
Flammable可燃
FP
Pyrophoric自燃
P
Corrosive Acid酸腐蚀
CA
Corrosive Base腐蚀
CB
Toxic or Highly Toxic毒或剧毒
T or (HT)
Oxidizer氧化剂
O
Inert惰性
I
Irritant刺激性
earthquakeItem
Gas type
Chinses name
影响燃烧过程的因素
二、影响燃烧过程的因素1、可燃混合气成份（1）功率成份的可燃气（2）经济成分的可燃气（3）过浓、过稀的可燃气1）当过量空气系数小于0.85时，称过浓可燃气2）当过量空气数大于1.15时，称过稀可燃气。
2、点火提前角为火花塞开始跳火点至上止点间的轴转角称为点火提前角。
3、发动机转速4、负荷5、冷却水温度6、压缩比第四节柴油机的燃烧过程一、燃烧过程的四个阶段即着火延期、速燃期、缓燃期、补燃期，二、影响燃烧过程的因素1、燃料性质的影响柴油的十六烷值和留程决定着火延迟期的长短，是燃烧的重要因素2、喷油提前角的影响喷油提前角是开始到活塞到达压缩冲程上止点的曲轴转角柴油提前角一般是15 －－35曲轴转角3、转速的影响4、负荷的影响第五节发动机特性一、点火式发动机特性1、汽油机负荷特性发动机工作时，若转速保持不变，其经济性指标随负荷而变化的关系，称为负荷特性2、汽油机速度特性发动机节气门开度固定不变时，发动机性能指标随转速而变化的关系，称为发动机的速度特性。
二、柴油机特性]1、柴油机负荷特性柴油机保持某一转速不变，改变齿条拉杆的位置从而改变每供油量时，每小时油量G、油率G随功率P（或扭矩M）而变化的关系，称为柴油机的负荷特性。
耗油率越小，曲线变越平坦，经济性越好。
2、柴油机速度特性喷油泵油量节机构（油门拉杆或齿条）位置固定不动，柴油机性能指标功率P扭矩M、每小时耗油量G随转速N变化的关系，称为柴油机速度特性。
第六节点火式发动机排气污染物的形成与治理一、排气污染的形成与种类1、一氧化碳（CO）2、碳化氢（HC）3、氮氧化物（NO）4、硫化物二、影响排气污染物含量的因素1、混合气成分2、点火时3、负荷4、转速5、发动机热状况三、减少排气污染物的方法1、曲轴箱强制通风系统2、汽油蒸发的控制3、气再环（ESC）系统4、三元催化应器第七节柴油机排气污染物的形成与治理一、排气污染的形成与种类1、炭烟2、氮氧化物二、影响排气污染含量的因素3、炭烟4、氮氧化物改善可燃气的混合种燃烧，炭烟排放量下降了，但氮氧化物的含量却增加了。
柴油机可燃混合气的形成方法
柴油机可燃混合气的形成方法柴油机是一种燃烧内燃机，其燃烧过程是在高压下进行的。
在柴油机中，燃油和空气是分开进入燃烧室的，这就要求燃烧室内的空气和燃油能够进行充分的混合，形成可燃的混合气体。
而柴油机的燃油是通过高压喷射进入气缸内的，因此如何让燃油和空气充分混合是非常关键的。
1. 喷油嘴的喷油方式柴油机采用高压喷油的方式将燃油喷入燃烧室，为了使燃油和空气充分混合，喷油嘴的工作方式显得尤为重要。
通常情况下，柴油机采用喷雾式喷油嘴，喷油嘴的内部结构影响喷油的质量和形状。
喷油嘴的孔径、喷嘴形状、嘴孔数量等参数的优化，可以改善燃油喷雾的品质，使其更加均匀细密，有利于燃油和空气混合。
2. 空气进气方式为了使燃油和空气在燃烧室内更充分地混合，柴油机的进气系统也需要进行优化。
空气的进气方式对于可燃混合气的形成起到了决定性的作用。
通常情况下，柴油机采用中冷或者涡轮增压的方式增加空气量，克服空气进入不足的问题。
在进气系统中加入进气道膜片、进气道加热等装置，也可以提高空气的进气速度和进气流量，使得空气能够更快更加均匀地进入燃烧室，加强混合。
3. 活塞结构和形态柴油机的活塞结构和形态也会影响可燃混合气的形成。
为了提高燃烧室内空气的流动性，柴油机的活塞通常采用凹形设计，这可以使空气在进入燃烧室之前形成漩涡，从而增加空气和燃油的接触面积。
活塞的头部也可以加工成不同的形状，如切角、圆弧等，以改善空气流动的连续性和流速分布状态，从而提高混合气的质量和完整度。
4. 点火系统要使混合气在燃烧室内完全燃烧，必须采用合理的点火系统。
点火系统不仅需要能够在恰当的时机引燃混合气，还需要能够使燃烧在较短的时间内完成。
目前柴油机采用的点火系统主要有两种：机械式点火和电控式点火。
机械式点火通常采用压电式喷嘴，将燃油喷入燃烧室后即可引燃；而电控式点火则采用电子控制系统，能够对点火时间和点火能量进行精确的控制，以确保混合气的燃烧质量。
柴油机可燃混合气的形成方法包括喷油嘴的喷油方式、空气进气方式、活塞结构和形态、点火系统等多方面的因素。
可燃气体燃烧的分类
设A、B、C、D分别表示甲烷、乙烷、丙烷、丁烷
L A min 5.0%
已知
LB min 3.0% LC min 2.1% LD min 1.5%
L A max 15.0% LB max 12.5% LC max 9.5% LD max 8.5%
Lmax
以上公式均没考虑温度、压力等因素的影响
燃烧学
影响气体爆轰传播的因素主要有：
气体爆轰波的传播速度与盛气体管子的放置方法（垂 直或水平、或倾斜）、起爆源的种类、引爆端是闭口还是 开口等无关，与管子的形状有关。
31
燃烧学
混合气体的初始温度对爆轰波速度影响很小，随温度升
高，爆速稍微下降，这是因为温度高使气体密度减小所造成 的。如爆鸣气（2H2＋O2）初始温度为100C时，测出的爆速 值为2821m/s，而1000C时为2790m/s。 混合气体的爆速随初始压力的提高而提高。
燃烧学
在减压的情况下，随着压力的降低，爆炸范围不断缩小。 当压力降到某一数值时，则会出现上限浓度和下限浓度重合。
如果压力再继续下降，则混合气便不会爆炸了，这一压力称为
爆炸极限的临界压力。
燃烧学
惰性气体 在可燃混合气中添加惰性气体，可使混合气体爆炸范
围缩小。当惰性气体大于一定浓度时，混合气体便不能发 生燃烧、爆炸。
燃烧学
CO2对汽油蒸气爆炸浓度极限的影响
燃烧学
按化学计量浓度估算可燃气体爆炸极限
可燃混合物中的可燃物与氧或空气中的氧燃烧时到达完 全氧化反应的浓度称为化学计量浓度。
设可燃气体的分子式为：
CaHbOc+n0O2——aCO2+b/2H2O
燃烧学
1火灾指的是在时间和空间上失去控制的一种 灾害性燃烧现象。
火灾分类：按损失严重程度可分为特大火灾、重大火灾和一般火灾三类。
2火灾烟气的组成：（1）气相燃烧产物；（2）未完全燃烧的液固相分解物和冷凝物微小颗粒；（3）未燃的可燃蒸汽和卷吸混入的大量空气。
火灾烟气中含有众多的有毒有害成分、腐蚀性成分和颗粒物等，加之火灾环境高温、缺氧，导致火灾中很多人因烟气窒息和中毒而死亡。
3燃烧区的高温使其中白炽的固体粒子和某些 不稳定的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从 而发出各种波长的光；发光的气相燃烧区就是火焰，它是燃烧过程 中最明显的标志；由于燃烧不完全等原因，会使产物中混有一 些微小颗粒，这样就形成了烟。
4燃烧的条件可燃物（还原剂） 助燃物 氧化剂 点火源以上三个条件即为燃烧三要素5固体和液体可燃物的理论空气需要量1kg 可燃物燃烧所需氧气和空气的体积 （m3/kg ） 5kg 可燃物燃烧所需氧气和空气的体积6气体可燃物的理论空气量7燃烧热反应热：化学反应过程中，从环境吸收 或向环境散发的热量。
生成热：由稳定单质反应生成某化合物 时的反应热。
标准生成热 ：在0.1013MPa 和 指定温度下，由稳定单质生成1mol 某物质的 恒压反应热。
燃烧热：燃烧反应的反应热。
标准燃烧热 ：在0.1013MPa 和指 定温度下，1mol 某物质完全燃烧时的恒压反 应热。
8盖斯定律:在整个化学反应过程中保持恒 压或恒容，且系统没有做任何非体积功时，2,0104.22)3232412(2-⨯⨯-++=OS H C V O 521.02,0,0⨯=Oair V V 2222,010)4(2321212-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++++=∑O H C m n S H H CO V m n O 2222,0,010)4(23212176.421.02-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++++⨯==∑O H C m n S H H CO V V m n O air化学反应热只取决于反应的开始和最终状态， 与过程的具体途径无关。
可燃混合气浓度的表示方法
可燃混合气浓度的表示方法文章一：《啥是可燃混合气浓度？》嘿，朋友们！今天咱们来聊聊可燃混合气浓度这个事儿。
你知道吗，可燃混合气浓度就好比是做饭时盐放多放少。
盐放少了，菜没味道；盐放多了，齁得慌。
可燃混合气浓度也一样，不合适的话，发动机可就没法好好工作啦。
比如说，咱们常见的汽车发动机，它需要的可燃混合气浓度得恰到好处。
要是太稀了，就像人没吃饱饭，没力气干活，发动机动力不足；要是太浓了，又像吃撑了，消化不了，费油还不环保。
那怎么表示这个浓度呢？简单来说，有几种常见的办法。
比如说空燃比，就是空气和燃料的比例。
还有过量空气系数，通过这个系数，咱们就能知道混合气是浓了还是稀了。
搞清楚可燃混合气浓度的表示方法，对让发动机好好干活可太重要啦！文章二：《可燃混合气浓度，你懂吗？》朋友们，今天咱说一说可燃混合气浓度。
想象一下，可燃混合气就像是一群小伙伴一起干活。
如果小伙伴的比例不对，那活儿就干不好。
可燃混合气也是这样，如果浓度不合适，机器就会出问题。
比如说摩托车的发动机，要是可燃混合气太浓，那尾气就冒黑烟，污染环境不说，还费油。
要是太稀，车子跑起来就没劲儿，上坡都困难。
那怎么知道这混合气的浓度合不合适呢？这就得靠表示方法啦。
像空燃比，比如说 14.7:1，这就表示空气和燃料的一个合适比例。
还有过量空气系数，如果是 1 左右，那浓度就正好；大于 1 就是稀，小于 1 就是浓。
所以啊，了解这些表示方法，能让咱们的机器更听话，更好用！文章三：《搞清楚可燃混合气浓度的表示方法》各位亲，咱们来聊聊可燃混合气浓度的那些事儿。
你想想看，汽车跑起来靠的就是发动机里的可燃混合气燃烧。
这混合气的浓度就像是做菜的调料搭配，得刚刚好。
比如说，一辆小汽车在高速上跑，如果可燃混合气浓度不对，要么速度上不去，要么油耗特别高。
那怎么判断这浓度对不对呢？这就得看表示方法。
比如说空燃比，就像咱们说的几比几，比如 15:1 这样。
还有过量空气系数，差不多 1 就是正好。
12可燃混合气
较好； ·当α =1.3～1.4（火焰传播下限）时，发动机不能稳
定运转，甚至缺火停转； ·当α =0.4～0.5（火焰传播上限）时，燃烧严重缺氧，
使火焰不能传播。
不同混合气成分对发动机性能的影响
混合气种类 过量空气系数 发动机功率
浓：怠速(n=400～800r/min)时α =0.6～0.8，小 负荷时α =0.7～0.9。
·中等负荷工况 发动机大部分时间在中等负荷下
工作，燃油经济性要求是首要的，化油器提供的 混合气接近相应于燃油消耗率最小的α =1.0～ 1.15。
·大负荷和全负荷 达到全负荷之前的大负荷范围
内，化油器提供的混合气应从以满足经济性要求 为主逐渐转到以满足动力性要求为主；达到全负 荷时，要求化油器能提供相应于最大功率的浓混 合气α =0.85～0.95。
之增加，致使混合气暂时过稀，不仅不能加速， 发动机还可能熄火。化油器应能在节气门突然开 大时，额外添加供油量，以便及时使混合气加浓 到足够的程度。
化油器发动机稳定工况要求的混合气
电喷发动机节气门开度与可燃混合气浓度的关系
பைடு நூலகம்
（2）过渡工况对混合气浓度的要求
·冷起动 发动机起动时转速极低（n=100r/min）,
空气流速非常低，不能使汽油得到良好雾化，要 求化油器提供给极浓的混合气α =0.4～0.6。
·暖机 化油器提供的混合气的α 从起动时的极小
值逐渐加大到稳定怠速所要求的数值。
·加速 加速时节气门突然加大，空气流量瞬时随
混合气浓度与发动机性能
1——发动机燃油消耗率ge
2——发动机功率Pe
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可燃混合气成分的表示方法 (1)用空燃比（A/F）表示 空燃比（A/F）=空气质量（kg）/燃油质量（kg） 理论上1kg汽油完全燃烧需14.7kg空气，即理论空燃比 为14.7。 (2)用过量空气系数α表示 α=燃烧1kg燃料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。 即燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上完全燃烧 时所需要的空气质量之比。
情况
1)着火延迟期1-2
从火花塞点火到火焰 中心形成。（5个因素）
2)急燃期2-3
从火焰中心形成至火 焰传播到整个燃烧室， 气缸内的压力达到最大 值。
3)补燃期3从最高燃烧压力到燃料 基本燃烧完全
汽油机的不正常燃烧
1、爆燃 汽油机的爆燃是燃烧室内末端（相对于火花塞的位置而 言）混合气在火焰前锋面尚未到达之前产生的自燃现象。 气缸内火焰的过程中，如果在火焰前锋面尚未到达 之前，未燃混合气已达到自燃的条件，则在其内部最适宜 发火的部位产生一个或多个火焰中心，引发爆炸式的燃烧 反应，发出尖锐的金属敲击声，这种现象称为爆燃。
1、可燃混合气成分对发动机性能的影响：
发动机在各种工况下对可燃混合气的要求
发动机工况 是其工作情况的简称，它包括发动机的转速和负荷情况。 发动机负荷 是指汽车所施加给发动机的阻力矩，包括匀速、变速运 动的阻力矩。 汽车行驶时，发动机要发出等量的扭矩Me与阻力矩相平 衡，因Me随节气门开度而变化，所以节气门开度即代表负荷 的大小，如节气门全关、半开、全开分别为0负荷、中等负 荷、全负荷。
过渡工况
冷起动工况 冷机从静止到连续运转的过程，转速及温度低，雾化和着火条件差， 需极浓而多的混合气，α=0.2 ～ 0.6。 暖机工况 连续运转到各部机件温度正常的热起过程。 加速工况 节气门突然迅速开大时，以增大发动机转速。 由于节气门迅速开大，造成混合气瞬时变稀，这是因为： (1）汽油因其密度大，流动惯性大，其流量增加比空气慢。 (2）由于瞬间空气流入进气管，使进气管内压力突然升高。更因冷空 气来不及预热，使进气管内温度降低，燃油的汽化条件变坏，进气管 中油膜加厚，混合气瞬时变稀。因此，需供给额外的加浓燃油，以防 止混合气瞬时变稀。
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
ge %
140 120
1
Pe%
100 80 60 0.4 0.6 0.88 0.8 1.1 1.2 过稀 稀 火焰传 播下限 2
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。
汽油机的不正常燃烧
2、表面点火 在火花点火式发动机中，凡是不依靠电火花点火，而是 由于炽热表面（如排气门头部、过热的火花塞绝缘体、电 极与炽热的积碳等）点燃混合气而引起的不正常燃烧现象。 其分为非爆燃性表面点火（早火和晚火）和爆燃性表面点 火 早火与爆燃性表面点火危害较大。
稳定工况
怠速小负荷工况 (1)怠速 是指发动机对外无功率输出，节气门开度为零。 α=0.6～0.8 (2)混合气形成及燃烧特点 转速低，雾化差，燃烧速度 小，热损失大，需要浓而少的混合气，即 α=0.7～0.9。 中等负荷工况 节气门开度在25%～85%之间，气缸内的新鲜混合气多， 废气少，燃烧速度快，热损失小，要求α=0.9～1.1，此时 经济性是主要的。 大负荷和全负荷工况 节气门开度达85%以上，是需要获得最大功率的工况。 要求α=0.85 ～ 0.95，质浓量少，以满足动力性。
1.0 有利
a
过浓 浓 火焰传 播上限
1——燃油消耗率 2——功率
1、概述
1.1功用 根据发动机不同工况的要求，配制一定数量 和浓度的可燃混合气，供入气缸，并在燃 烧做功后，将废气排出 1.2燃烧过程 着火延迟期、急燃期、补燃期
单 （一）正常燃烧过程进行