汽油机燃烧室的设计原则
汽油机混合气[29113]
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第四章 汽油机混合气形成与燃烧
—— 汽油机燃烧室
4. 6 汽油机燃烧室
4.6.3 新型汽油机燃烧室 非均质稀混合气燃烧
传统汽油机采用均匀混合气，具有以下缺点： （1）空燃比范围狭窄，造成低负荷的经济性较差； （2）浓混合气燃烧时容易爆燃； （3）热效率低，油耗高； （4）排气污染严重。 稀薄混合气燃烧的主要困难是： 着火困难，不可靠； 燃烧不稳定，速度低。 解决问题的思路： 保证可靠点火；组织气流运动，加快燃烧。 分层燃烧的思路： 加大点火能量，在火花塞形成较浓混合气，保证可靠着火。 混合气浓度由浓到稀逐步过渡，组织气流运动，快速稳定燃烧。
第四章 汽油机混合气形成与燃烧
—— 汽油机燃烧室
4. 6 汽油机燃烧室
4.6.2 典型汽油机燃烧室 楔形燃烧室
火花塞在楔形高处的进、排 气门之间，火焰距离较长。 一般设置挤气面积，气门稍 倾斜。 气道转弯较小，减少进气阻 力，提高充气效率。 压缩比高，达9~10。 有较高的动力性和经济性。
第四章 汽油机混合气形成与燃烧
第四章 汽油机混合气形成与燃烧
—— 汽油机燃烧室
4. 6 汽油机燃烧室
4.6.3 新型汽油机燃烧室 均质稀混合气燃烧 TGP燃烧室 燃烧室
燃烧室设置副室，加强 燃气的气流运动。 喷孔部位放置火花塞， 保证可靠着火。 利用燃气火焰加快燃烧。 压缩比高达15。 动力性和经济性好，压 力升高率低，工作柔和。 对点火时刻敏感。
—— 汽油机燃烧室
4. 6 汽油机燃烧室
4.6.2 典型汽油机燃烧室 碗形燃烧室
燃烧室在活塞顶内，结 构紧凑，火花塞在中间，火 焰传播距离短。 挤流效果好。 气道转弯小， 进气阻力 大，充气效率高。 压缩比可达13。 动力性和经济性好，压 力升高率低，工作柔和。 对点火时刻敏感。
《发动机原理与汽车理论》复习题(高修)
《发动机原理与汽车理论》复习题（适用班级高修1003-1007、1203-1207）一、填空题1、工程热力学中规定的基本状态参数是温度、压力、比体积。
2、循环可分为正向循环和逆向循环。
3、汽油机压缩比8-12，柴油机压缩比14-22。
4、发动机换气过程包括为排气过程、进气过程。
5、换气损失包括排气损失、进气损失两部分。
6、发动机换气过程的任务是排除废气并吸入新鲜混合气或空气。
7、汽油机混合气浓度用过量空气系数、空燃比表示。
8、电控汽油机按燃油喷射位置不同单点喷射、多点喷射缸内喷射。
9、汽油机燃烧过程，分为着火延迟期、明显燃烧期和补燃期 3个阶段。
10、汽油机的不正常燃烧主要是爆燃和表面点火。
11、汽油机常用的燃烧室有楔形燃烧室、浴盆形燃烧室、半球形燃烧室。
12、柴油机混合气的形成方式空间雾化式、油膜蒸发式13、柴油机排放控制主要是降低 NO X PM 排放。
14、喷油器喷射过程中的喷油速率和喷油规律对柴油机的动力性、经济性、排放和噪声等均有很大影响。
15、汽油的使用性能蒸发性、抗爆性、燃点、热值。
16、燃气发动机按燃用的燃料数量和形式可分为单燃料、两用燃料、混合燃料。
17、由汽油机的部分特性曲线可知：并不是节气门全开时g E曲线最低，而是在节气门开度为 80% 时g E曲线最低。
18、发动机的部分速度特性：节气门在部分开度下所测得的速度特性。
19、为保证较高的经济性，汽油机的常用转速范围应在最大功率转转速与最低燃油消耗率转速之间。
20、最佳点火提前角应随转速的提高而增大，应随负荷增大而减少。
21、汽车的动力性可用最高车速、加速能力和爬坡能力3方面的指标来评价。
22、汽车的行驶阻力包括滚动阻力、坡度阻力、空气阻力和加速阻力。
23、影响汽车动力性的主要因素有发动机特性传动系参数、汽车质量和使用因素等。
24、传动系的功率损失分为机械损失和液力损失两类。
25、评价汽车的制动性一般用制动效能、制动效能的恒定性和制动时的方向稳定性 3个方面来评价。
内燃机原理 各章重点内容
《内燃机原理》各章提纲及重点内容第一章绪论1、内燃机发展。
前期：1673~1680年荷兰物理学家柯.惠更斯(Christian Huygens)首先提出了真空活塞式火药燃烧的高温燃气在气缸中冷却后形成真空而带动活塞作功，在人类历史上第一次把燃气与活塞联系起来，实现了“内燃”1690年法国医生德.巴本(Deni Papin)，采用相当于真空原理用水蒸气作功质的活塞式发动机，成为近代蒸汽机的直接祖先。
1705~1711年英国人纽卡姆(New Comen)制成了矿井用直立气缸密封式活塞、缸|内水冷却的真空式蒸汽机，热效率不到1%。
| 1776年英国人瓦特(Watt) 改良了纽卡姆蒸汽机，发明了水汽分离冷凝器，大大完善了蒸汽机，热效率达3%，开始了蒸汽时代，掀起了第一次工业革命浪潮。
1794年英国人罗伯特.斯却里塔(RobertSteet)提出了燃用松节油或柏油的内燃机原理，首次提出燃料与空气混合的原理。
1799年法国化学家莱蓬(Lebon) 建议采用照明煤气作燃料并用电火花点火。
| 1820年英国人塞歇尔(W . Cecil) 用氢煤气作燃料,使内燃机以60+/ min转动起来。
1833年英国人莱特(WL. Weight)提出“爆发” 发动机，摆脱了真空发动机的影响，直接利用燃烧压力推动活塞作功。
1857年意大利恩.巴尔桑奇(Engenio Bersanti)和马特依西(Matteucci) 制成自由活塞发动机，第一次实现了爆发作功。
1860年法国人兰诺(Lenoir) 研制成功第一台实用的二冲程、无压缩、电火花点火的煤气机。
1862年法国工程师包.德.罗沙(Beau de Rochas)第一次提出了近代发动机等容燃烧的四冲程循环原理。
诞生：1876年Nikolaus August Otto发明了世界第一台四冲程煤气机。
1886年Benz和Daimlet按Otto的四冲程原理，造出第一台车用汽油机。
1886年Benz和Daimler将发明的汽油机用在车.上，发明了第一部汽车。
汽油机燃烧室基本要求是
汽油机燃烧室基本要求是汽油机燃烧室是发动机工作的核心部件，它决定了发动机的性能和效率。
下面将介绍汽油机燃烧室的基本要求。
1. 容积和形状汽油机燃烧室的容积和形状对发动机的性能和效率有着非常重要的影响。
燃烧室的容积应该与缸内活塞的移动相适应，以确保燃料被完全燃烧。
燃烧室的形状应该有利于混合气体的均匀分布和燃烧。
通常，燃烧室的顶部是圆形或半球形的，底部是扁平的或有一定的倾斜角度。
2. 燃烧室壁面燃烧室壁面应该具有一定的光滑度和导热性，以便降低燃烧过程中的热损失和防止积炭。
同时，为了保证混合气体的快速燃烧，燃烧室的壁面应该具有一定的凸起或凹陷，以增加燃烧面积。
3. 燃烧室进气口燃烧室的进气口应该位于燃烧室的正中央，并且尽可能大，以确保混合气体的快速进入和充分混合。
此外，进气口的角度和方向也应该考虑到燃烧室的形状和容积，以保证混合气体的均匀分布。
4. 点火系统点火系统是燃烧室中燃料燃烧的关键。
点火系统的设计应该使火花能够快速传播到燃烧室中的混合气体，并且能够在短时间内完成点火过程。
此外，点火系统的位置也应该考虑到燃烧室的形状和容积，以保证点火能够覆盖整个燃烧室。
5. 排气系统排气系统对燃烧室的正常工作也有着重要的影响。
排气系统应该能够及时排出燃烧后的废气，并且将废气排出至远离发动机的位置，以避免对发动机产生负面影响。
此外，排气系统的设计还应该保证废气能够尽可能快地排出，以避免影响发动机的性能和效率。
汽油机燃烧室是发动机工作的核心部件，其设计应该考虑到容积和形状、燃烧室壁面、燃烧室进气口、点火系统和排气系统等方面，以确保发动机具有良好的性能和效率。
发动机原理B复习资料 附带答案
一、名词解释题1、有效热效率：实际循环的有效功与得到此功所消耗的燃料的热量的比值。
2、热值：单位重量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。
3、充量系数：换气过程实际进入气缸的新鲜充量与进气状态下充满气缸工作容积的理论充量之比。
4、平均机械损失压力：发动机单位汽缸工作容积一个循环所损失的功。
5、指示功率：单位时间内所作的指示功。
6、残余废气系数：进气过程结束时气缸内残余废气量与进入气缸中新鲜空气的比值。
7、负荷特性：当转速不变时，发动机的性能指标随负荷而变化的关系。
8、指示热效率：实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。
9、指示燃油消耗率：单位指示功的耗油量。
10、有效性能指标：以发动机输出轴上输出功率为基础的性能指标。
11、升功率：标定工况下每升气缸工作容积所作的有效功率。
12、过量空气系数：燃烧1kg燃料的实际空气量与理论空气量之比。
13、指示性能指标：以气缸内工质对活塞所作有用功为基础的性能指标。
14、平均有效压力：发动机单位气缸工作容积输出的有效功。
15、指示热效率：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。
16、增压度：发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比。
17、速度特性：发动机在油量调节机构保持不变的情况下，主要性能指标随发动机转速的变化规律。
18、有效燃料消耗率：单位有效功的耗油量。
19、平均指示压力：单位气缸工作容积所作的指示功。
20、比质量：发动机的质量与所给定的标定功率之比。
21、增压比：增压后气体的压力与增压前气体的压力之比。
22、发动机的特性：内燃机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系。
二、填空题1、进气门关闭时缸内压力越高，充量系数越大，如果对进气进行加热，将导致充量系数变小。
2、过量空气系数是指发动机工作过程中，燃烧1kg燃油实际供给的空气量与理论空气量之比。
3、测定机械损失的方法有示功图法、倒拖法、灭缸法、和油耗线法。
4、柴油机的异常喷射有二次喷射、滴油现象、断续喷射、不规则喷射和隔次喷射。
汽油机燃烧室的设计原则
汽油机燃烧室的设计及发展2094021519 李杏梅农机专业摘要：本文介绍了燃烧室的设计要求，并对每一个设计原则进行了详细的论述，提出了几种新型典型燃烧室如火球高压缩比燃烧室、美国德士古燃烧系统tccs燃烧室、本田cvcc燃烧系统，并分析了他们各自的优缺点。
关键词：发动机燃烧室压缩引言：对于一辆装配完成的汽车，燃料在发动机气缸中发出的总热量其中只有约20%—45%转化为有效功，因此提高燃料利用率对于目前全球资源短缺，油价不断上涨，资源竞争激烈有很大的缓解作用。
而燃烧室作为发动机的主要部件，改进燃烧室设计无论是对于提高发动机动力性，燃油经济性都有很大的帮助。
一、燃烧室设计原则汽油机燃烧室的设计对发动机动力性、经济性、工作稳定性及排放特性有很大影响，为此，燃烧室的设计应满足以下要求。
（一）结构尽量紧凑用燃烧室的面容比—燃烧室表面积与其容积之比来表征燃烧室的紧凑性。
面容比小，燃烧室结构紧凑，从而使火焰传播距离短，燃烧可在短时间内完成、使爆燃倾向减小，还可以提高发动机压缩比。
同时，由于单位体积的表面积较小，相对散热面积小，热损失减小，发动机热效率高，面容比小，使缸壁激冷区减小，HC排放量减少。
燃烧室面容比大小取决于气缸直径与然烧室的形状，在采用小燃烧室情况下，为减少单位体积的表面积，多用半球形燃烧室。
（二）火花塞位置适当火花塞位置不同，火焰传播距离和燃烧速度的变化率也不同，从而影响汽油机的工作性能，为此，确定火花塞位置时，应考虑以下几个方面：1）应使火焰传播距离短，如火花塞布置在燃烧室中央。
2）使末端气体受热减少，如火花塞布置在排气门附近。
3）减少各循环之间的燃烧变动，保证暖机和低速稳定性好，如火花塞布置在进、排气门之间，便于利用新鲜混合气扫除火花塞周围的残余废气，使混合气易于点燃，同时应控制气流的强度，避免吹散火花。
4）确保发动机运转平稳，火花塞的位置应能使从火花塞传播开的火焰面逐渐扩大。
（三）燃烧室形状合理分布燃烧室的容积分布情况反映了混合气体的分布情况。
发动机期末复习题
4、柴油机间接喷射式燃烧室类型中包括下面列出的 （ ） 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
5、传统柴油机的喷油时刻与供油时刻的关系是（ ）
A、同步
B、提前
C、滞后
D、没有联系
6、表示柴油机的供油始点用（ ） A、喷油提前角 B、供油提前角 C、雾化提前角 D、着火提前角
4、四冲程发动机换气过程中存在气门叠开现象的原因是 （ ） A、进气门早开和排气门早开 B、进气门晚关和排气门早开 C、进气门早开和排气门晚关 D、进气门晚关和排气门晚关
5、充气效率用于评价发动机实际换气过程完善程度，它的物理意义是反映 （ ）
A、机械效率
B、流动效率
C、换气效率
D、容积效率
6、为了利用气流的运动惯性，在活塞运动到上止点以后，才关闭气门。从上止点到气门完
四、判断题 1、在进、排气门开、闭的四个定时中，排气提前角对充气效率的影响最大。 2、从排气门打开到气缸压力接近排气管压力的这个时期，称为强制排气阶段。 3、在超临界排气期间，排出的废气量由缸内和排气管内的压力差来决定。 4、排气终了时，排气管内废气压力高，说明残余废气密度大，残余废气系数上升。 5、充气效率总是小于 1 的。 6、发动机进气终了的温度 Ta 低于进气状态温度 Ts 。
D、选用高牌号的汽油
11、电控汽油喷射系统中对理论空燃比进行反馈控制的是 （ ）
A、空气流量传感器
B、压力调节器 C、电源电压
D、氧传感器
12、汽油机的不规则燃烧包括
A、被过热表面点燃 B、因温度过高自燃 C、受火焰传播燃烧
D、由已燃气体点燃
2、汽油机出现表面点火的原因中包括
（）
A、压力过高 B、清除水垢 C、浓度过高 D、积炭过多
钹形燃烧室
钹形燃烧室摘要发动机是将自然界某种能量直接转换为机械能并拖动某些机械进行工作的机器。
将热能转化为机械能的发动机称为热力发动机，其中的热能是由燃料燃烧所产生的。
内燃机是热力发动机的一种，其特点是液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然后再转变为机械能。
而燃烧室就是化学能产生热能的主要场所，本文结合已有的一些燃烧室，扬长避短，针对汽油机，设计并论述了一种新型的燃烧室。
关键词：钹形燃烧室; 结构特点；充气性能；火花塞；进气涡流；挤流AbstractThe engine is transforms directly nature some kind of energy for the mechanical energy and drives certain machineries to carry on the work the machine.Transforms the heat energy for the mechanical energy engine is called the heat engine, in which heat energy is produces by the fuel burning.The internal combustion engine is one kind of heat engine , after its characteristic is the liquid or the gaseous fuel and the air mixing, the direct input machine internal ignition has the heat energy, then transforms again into the mechanical energy.And the combustion chamber is the chemical energy produces the heat energy main place, This article unifies the existing some combustion chamber, enhances strong points and avoids weaknesses, in view of the gasoline engine, designed and elaborated one kind of new combustion chamber.对发动机燃烧室的概述发动机的燃烧过程是将燃料的化学能转变成热能的过程。
简述单缸汽油机的工作原理
简述单缸汽油机的工作原理
汽油机是一种典型的内燃机，它将汽油燃烧后产生的热能转换成机械能，能够提供汽车、摩托车等机动车辆发动机运转所需的动力。
单缸汽油机由燃烧室、活塞、曲轴、缸盖、配气装置、润滑系统等组成，其工作原理是：
1、燃烧室中的燃烧：汽油机的工作是靠汽油燃烧发动，因此，燃烧室是整个汽油机的中心系统。
燃烧室是由汽油、空气和火花塞组成。
汽油从汽油泵经过喷油器进入燃烧室，空气由空气滤清器、涡轮增压装置等进入燃烧室，火花塞由电脉冲点火系统进行点火，燃烧室中的燃料和空气在火花塞的火花点燃，接着产生爆燃、燃烧，形成高温燃气，从而产生动力能。
2、活塞的运动：汽油机的活塞是一种往复运动的零件，它由燃烧室的爆燃烧气推动，在缸筒内上下运动。
在活塞的运动过程中，由于活塞和缸内壁之间的摩擦力，会产生一定的热量，从而把润滑油熔化，加快机件的磨损，所以汽油机配备有润滑系统，起到润滑分散机件热量，延长汽油机的使用寿命。
3、曲轴的运动：活塞上有活塞环和活塞杆，活塞杆的连接头有一个凸轮，与曲轴上的凸轮啮合，当活塞上升时，转动凸轮，推动曲轴转动，曲轴带动连接杆，连接杆连接曲轴动力传递系统，使曲轴上的缸盖、曲轴套、连杆轴、曲轴轴承等都转动起来，汽油机的动力来源就是来自活塞燃烧室的爆燃烧气推动活塞上升和下降，从而使曲轴转动，从而使机件运转，产生动力。
4、配气装置：配气装置是汽油机重要的部件，它的作用是根据进气道的口径，积聚更多的气体，使其在汽油机的燃烧室中形成更高的压力，从而提高机械动力。
常用的配气装置有气门、涡轮增压装置等，气门的作用是控制进气量和出气量，涡轮增压装置的作用是通过压缩空气，使其在燃烧室中形成更高的压力。
202005-内燃机原理
内燃机原理参考资料一、问答题（本大题共 0 分，共 20 小题，每小题 0 分）1. 发动机强化指标是哪些？2.请列出涡轮增压系统的优缺点。
3.实际循环与理论循环相比较存在那些损失？4.汽油机燃烧室设计的基本原则是什么？5.为了利用上循环压力波的动态效应，进气门开启频率和进气门口的压力波动频率应具有什么关系？6.请简述排气早开和进气晚关对发动机性能的影响。
7.研究发动机热平衡的意义何在？8.简述供油规律和喷油规律不一致的原因。
9.简述降低柴油机燃烧噪声的措施。
10.汽油机和柴油机负荷特性曲线有哪些不同？11.随喷油时刻推迟，直喷式柴油机压力升高率峰值和放热率峰值一般会怎样变化？并解释为什么？12.汽油机的爆震燃烧与柴油机的工作粗暴有何异同？请分别列举三种防止汽油机爆燃和改善柴油机工作粗暴性的措施。
13.从改善发动机排放特性方面考虑，理想的放热规律曲线应是什么样？如何控制？请画图说明。
14.常规汽油机和柴油机在混合气形成、着火燃烧和负荷调节方面有何差异？形成这些差异的主要原因是什么？15.请比较定压涡轮增压系统和脉冲涡轮增压系统的特点。
16.压力波是如何影响充量系数的？17.提高内燃机动力性能和经济性能的主要措施。
18.内燃机的性能指标包括两类，其分别的意义是什么？19.调速器的基本功能是什么，什么是调速特性，有哪几种基本调速模式？调速器的工作指标是什么？20.一台转速为 1200r/min 的汽油机的缸径为 102mm，火花塞距气缸中心线的偏置为 6mm。
火花塞在上止点前 20CA 开始点火，经过 6.5CA 后开始进入火焰传播阶段，平均火焰传播速度为 15.8m/s，请计算：1）火焰开始传播后燃烧过程所经历的时间（即火焰前锋面到达最远的气缸壁面所需的时间）；2）燃烧过程结束时所对应的曲轴转角。
二、判断题（本大题共 0 分，共 60 小题，每小题 0 分）1. 爆燃最容易发生在离燃烧室最远点的地方。
发动机原理第七章汽油机燃烧过程ppt课件
喷油嘴选择
根据发动机型号和工况，选择适合的 喷油嘴可以提高燃油经济性、动力性 和排放性能。
03 汽油机燃烧过程的理论分 析
汽油机燃烧化学反应机理
汽油机燃烧化学反应机理是汽油机燃烧过程的核心，包括燃 料与空气中的氧气发生氧化还原反应，生成二氧化碳、水蒸 气和热量等产物。
汽油机燃烧化学反应机理包括预混合燃烧和扩散燃烧两种方 式，其中预混合燃烧具有较低的燃油消耗和较低的污染物排 放，是现代汽油机燃烧技术的发展方向。
汽油机燃烧温度与压力的影响
汽油机燃烧温度与压力对发动机性能 和排放具有重要影响。
燃烧温度过高会导致爆燃和表面点火 等不正常燃烧现象，而燃烧压力过高 则会导致发动机机械负荷和热负荷增 加，影响发动机可靠性和寿命。
汽油机燃烧过程的环境因素
汽油机燃烧过程的环境因素包括进气温度、进气压力、大 气湿度等，这些因素对汽油机燃烧过程和性能具有重要影 响。
汽油机爆燃与解决方案
爆燃问题
汽油机在燃烧过程中，由于局部高温 或混合气过浓等原因，可能导致火焰 传播速度过快，引起发动机爆燃。
解Байду номын сангаас方案
采用高压缩比设计，优化燃油喷射和 混合气形成过程，控制点火时间和点 火能量，以及使用抗爆燃添加剂等措 施，以降低爆燃发生的可能性。
汽油机排放物控制与技术
排放物问题
根据发动机工况和负荷，通过调节喷油嘴 的喷油量和喷油时间，以实现最佳的燃油 经济性和动力性。
喷油嘴的类型与工作特性
总结词
喷油嘴是燃油系统中的关键部件，其 类型和工作特性对汽油机的性能和燃 油经济性有着重要影响。
喷油嘴类型
根据喷孔数量和喷孔形状，喷油嘴可 分为单孔、多孔和可变孔三种类型。
5单元-汽油机混合气的形成和燃烧
2.后燃
是指在火花塞点火之后，炽热表面或热辐射点燃混合气 的现象。
应尽量减少后燃期。 着眼于排放性：
应适当的延长后燃期
（二）燃烧速度
定义：燃烧速度是指单位时间燃烧的混合气量，可以表达为
Um=
dm dt
=
U T
AT
燃烧速度表征了燃烧的快慢程度。控制了燃烧速度，就 能控制明显燃烧期的长短及其相对曲轴转角的位置。进 而影响到汽油机的燃烧过程，及汽油机的综合性能。
节气门开度一定时，最 佳点火提前角随转速n的变 化关系如图
n 燃烧所占曲轴转角
t 6nt 佳
负荷对最佳点火提前角的影响
当转速一定时，最佳点 火提前角， 随负荷的变化 关系如图所示。
负荷↓→节气门关小→残余废 气系数γ↑→着火延迟期↑→火 焰传播速度UT↓→θ 佳↑
3、转速对燃烧的影响
当α ＜l燃烧不完全CO增加。
当α ＜0.8及α >1.2时，UT下降燃 烧不完全 －> be增加＋HC排放 增加＋工作不稳定。
可见，在均质混合气燃烧中， 混合气浓度对燃烧影响极大，必 须严格控制。
2、点火提前角对燃烧的影响
点火提前角是从发出电火花到上止点间的曲轴转角。
其数值应视燃料性质、转速、负荷、过量空气系数等很多因素而 定。
中间因素： 燃烧速率（密度、T、P、紊流强度等） 燃烧始点（点火提前角、T、P、混合气浓度等等、辛烷值）
第三节汽油机燃烧室
碗形燃烧室
采用很紧凑的活塞顶凹坑， 火焰传播距离短，挤气面积 大，紊流强，火花塞位于凹 坑内。 压缩比13，油耗低。
四气门稀燃系统
两个进气道分别通向两个进气 门，一个是平滑的直进气道， 其上装有控制进气的控制阀， 另一个是产生涡流的涡流进气 道，它可以采用切向进气道， 也可在进气道中设置凸起或隔 板等产生涡流，两进气道之间 有通道相连。在控制阀后装一 双孔喷泊器，两股油束深深地 贯穿入两进气道内。
大 中 小 中 较强 强 低 中 低 较高 （6.5~7.5） （9~10.5) 低 较好 低 较高 低 高 高 高
均质稀混合气的燃烧室
增大过量空气系数，使用稀薄混合气工作， 可以提高压缩比，增大绝热指数，保证燃料 完全燃烧，所以是提高汽油机经济性，降低 排气污染的有效方法。 目前采取的主要措施是增强紊流，缩短火焰 传播距离，依次多点喷射等，以加速燃烧。
5 组织适当的紊流运动 气体紊流运动可以 ①增大火焰速度。 ②冷却末端混合气区 ③减少循环间的燃烧变动。 ④减小熄火厚度，降低HC排量 汽油机产生紊流的办法有二种:进气涡流和挤流。 （1）进气涡流它是利用进气口和进气道的形状， 在进气过程造成气流绕气缸中心线的旋转运动。 为了提高充气效率，一般汽油机不组织强进气 涡流。
3火花塞位置应布置合理
在决定火花塞位置时必须考虑: (1)要能利用新鲜混合气充分 扫除火花塞周围的残余废气。 (2)火花塞尽量布置在使末端 混合气受热少的位置 (3) 火焰面变化分配合理，确 保运转平稳。 (4)火焰传播距离应尽可能的 短。
4 燃烧室形状合理分布
形状首先应满足速燃的要求，一般应将燃烧完 90%燃料的燃烧持续期控制60度曲轴转角之内，同 时要控制压力升高速度不致过高
齐鲁工业大学发动机原理期末考试重点总结
第一章3、试分析影响循环热效率，循环平均压力的主要因素；影响循环热效率的因素：压缩比、等熵指数k、压力升高比、初始膨胀比影响循环平均压力的因素：进气终点压力、压缩比、等熵指数k、压力升高比、初始膨胀比、循环热效率第二章2、为何进排气门要提前打开和迟闭，对换气过程有何影响？何时存在气门叠开现象？气门叠开角的大小对换气过程有何影响？发动机运行时，在如此短的换气时间内，要使排气干净、进气充足是比较困难的。
为了增加气门开启的时间断面，并充分利用气流的流动惯性以及减少换气过程的损失，从而改善换气过程，提高发动机的性能，进、排气门一般都是提前打开、迟后关闭，所以整个换气过程大于360℃A，约占410～480℃A。
在排气门迟后关闭和进气门提前开启，存在进、排气门同时开着的现象。
过小：不能利用气流的压差、惯性或进、排气管压力波的帮助，来清除残余废气，增加进气量，降低高温零件的温度。
过大：使废气倒流。
3.借助图示说明四冲程发动机的换气损失换气损失是由排气损失和进气损失两部分组成，如图2－3所示，图2-3a为非增压，b为增压。
<1>. 排气损失从排气门提前打开直到进气行程开始，缸内压力到达大气压力前循环功的损失，称为排气损失。
它可分为：自由排气损失（图中面积W）。
它是因排气门提前打开，排气压力线从b’点开始偏离理想循环膨胀线，引起膨胀功的减少。
强制排气损失（图中面积Y）。
它是活塞将废气推出所消耗的功。
<2>. 进气损失由于进气系统的阻力，进气过程的气缸压力低于进气管压力（非增压发动机中一般设为大气压力），损失的功相当于X所表示的面积，称为进气损失、与排气损失相比，它相对较小。
排气损失与进气损失之和称为换气损失、如图2-3中面积(W+X+Y)所示。
实际示功图中将面积（X+Y-d）所表示的负功称为泵气损失。
4、何为充量系数？提高冲量系数的措施有哪些？充量系数：实际进入气缸的新鲜工质的质量与进气状态下充满气缸工作容积新鲜工质的质量的比值。
汽油机燃烧室的设计原则
汽油机燃烧室的设计原则1.燃烧效率：燃烧室的设计应确保燃烧过程充分、稳定和完全。
燃烧室应该能够提供足够的空气和燃料混合，并且使其在适当的时间和位置点火。
合适的燃烧过程可以保证发动机提供的动力更强大，同时减少能量损失和废气排放。
2.热传递和热损失：燃烧室的设计应尽量减少热能的损失和传递。
通过合理地选择材料和减小热辐射、对流和传导等热能流失方式，可以提高燃烧室热效率，使燃料的能量更好地转化为机械动力，从而提高发动机的整体能效。
3.燃烧稳定性：燃烧室的设计需要保证燃烧的稳定性，因为不稳定的燃烧容易引起发动机噪音、震动、磨损和过度自燃等问题。
通过合理的气缸形状、喷油器的位置和喷雾特性等设计，可以提供稳定的燃烧条件，使发动机运行更加平稳和可靠。
4.污染物排放：燃烧室的设计需要降低废气排放，特别是氮化物（NOx）、碳氢化合物（HC）和颗粒物的排放。
通过优化燃烧室的结构和形状，改善燃烧过程，可以减少废气中有害物质的生成和排放，从而降低对环境的污染。
5.运行特性：燃烧室的设计需要满足不同工况下的需求，包括低负荷和高负荷工况。
燃烧室应该能够在不同负荷下提供合适的燃烧速率、效率和排放性能，并且保持较宽的工作范围。
6.成本和制造工艺：燃烧室的设计还需要考虑成本和制造工艺的因素。
燃烧室的结构应该简单、易于制造，并且能够适应大批量生产的要求。
综上所述，燃烧室的设计要遵循燃烧效率、热能传递、燃烧稳定性、排放控制、运行特性和成本等原则。
通过合理地选择燃烧室的结构、形状、喷油器位置和喷雾特性等设计参数，可以实现更高效、环保和可靠的汽油机燃烧室。
汽油机燃烧室的要求
汽油机燃烧室的要求汽油机燃烧室是发动机的核心部件，是燃油燃烧的场所，其质量对于发动机的性能和经济性具有重要影响。
以下是汽油机燃烧室的要求：1. 燃烧室容积和形状：燃烧室的容积和形状应该使燃油充分燃烧，并且在燃烧过程中产生的高温和高压气体能够充分膨胀，从而释放更多的能量。
理想的燃烧室形状应该是圆形或者半球形，容积大小应该与汽缸的容积相当。
2. 混合气的均匀性：为了使燃油充分燃烧，混合气的均匀性非常重要。
燃油和空气的混合应该均匀，不应该有过多或者过少的空气或者燃油。
而且混合气的湍流程度也应该适当，过于湍流的混合气会使燃油分布不均匀。
3. 燃油喷射的位置和方式：燃油喷射的位置和方式也对燃烧室的质量有影响。
燃油应该喷射到混合气中心位置，这样可以使燃油和空气更好地混合。
喷射方式也应该适当，过于细小的喷射会使燃油在喷射口处聚集，而过于大的喷射则会使燃油无法充分燃烧。
4. 燃油的喷射量和时间：燃油喷射量和时间也非常关键，过多或者过少的燃油喷射都会影响燃烧室的质量。
燃油喷射时间也应该适当，过早的喷射会使燃油在缸壁上沉积，而过晚的喷射则会使燃油无法充分燃烧。
5. 空气流动的稳定性：空气流动的稳定性也对燃烧室的质量有影响。
空气应该流动稳定，不应该有过多的湍流。
湍流会使空气和燃油混合不均匀，从而影响燃烧室的质量。
6. 燃烧室的材料：燃烧室的材料应该具有高热传导性能和高温强度。
燃烧室内部温度非常高，所以需要材料能够承受高温。
而且材料的热传导性能也非常重要，可以使燃烧室内部温度均匀分布，从而减少热应力。
汽油机燃烧室的质量对于发动机的性能和经济性具有非常重要的影响。
以上要求可以帮助我们设计出更加优良的燃烧室，从而提高发动机的性能和经济性。
《点燃式M100甲醇发动机燃烧系统设计及优化数值模拟》范文
《点燃式M100甲醇发动机燃烧系统设计及优化数值模拟》篇一摘要本文重点讨论了点燃式M100甲醇发动机的燃烧系统设计及其优化。
首先，概述了M100甲醇作为燃料的优势与挑战。
接着，详细介绍了燃烧系统的设计原则与流程，并利用数值模拟技术对设计的燃烧系统进行优化。
最后，通过实验验证了数值模拟结果的准确性，并提出了进一步的优化建议。
一、引言随着全球对环保和能源可持续性的日益关注，替代燃料如甲醇（M100）在发动机中的应用越来越受到重视。
M100甲醇因其低排放、高能效及可再生等特性，被视为传统燃油的重要替代品。
然而，甲醇发动机的燃烧系统设计与传统汽油机存在较大差异，因此对其设计及优化的研究显得尤为重要。
本文旨在通过数值模拟技术对M100甲醇发动机的燃烧系统进行设计及优化，以提高其性能和排放标准。
二、M100甲醇燃料优势与挑战M100甲醇作为一种清洁燃料，具有较高的辛烷值、良好的可燃性和较低的碳排放。
然而，由于其物理和化学性质的差异，如较高的汽化潜热和较低的十六烷值，使得M100甲醇发动机在燃烧过程中面临一些挑战，如点火困难、燃烧不均等问题。
因此，对M100甲醇发动机的燃烧系统进行优化设计显得尤为重要。
三、燃烧系统设计原则与流程1. 设计原则：（1）适应M100甲醇的物理和化学特性；（2）保证发动机的稳定运行和良好的动力性能；（3）降低排放，提高能效。
2. 设计流程：（1）分析M100甲醇的物理化学性质；（2）确定燃烧室形状和尺寸；（3）设计进排气系统、点火系统和燃油供给系统；（4）建立数学模型进行数值模拟。
四、数值模拟技术优化燃烧系统采用先进的计算流体动力学（CFD）技术，对M100甲醇发动机的燃烧过程进行数值模拟。
通过调整燃烧室的形状、尺寸以及进排气系统的参数，优化燃烧过程，提高燃烧效率，降低排放。
同时，通过模拟不同工况下的燃烧过程，为实验提供理论依据。
五、实验验证与结果分析通过搭建实验平台，对数值模拟结果进行实验验证。
内燃机原理-各章作业答案
11.在汽油集上燃烧均质稀混合气有什么优点，它所面临的主要困难是什么？目 前解决的途径有哪些？ 12.分析过量空气系数和点火提前角对燃烧过程的影响。
d.柴油机合理的喷油特性是什么？为什么？
e.汽油机/柴油机的有害排放的机内/机外净化技术有哪些？
7.试论述降低排放各种措施对发动机动力性和经济性带来பைடு நூலகம்影响。 9.简述发动机噪声的来源。
选做 4 题
第八章
1.研究发动机特性的意义是什么？
2.发动机的性能包括那几个方面？如何评价发动机的性能？
4.试分析汽油机和柴油机负荷特性的特点。 6.试对比分析汽油机和柴油机速度特性的特点。
3.根据理论循环，提高发动机实际工作循环热效率的基本原则是什么?主要实施 方向有哪些?
4.什么是发动机的指示指标?主要有哪些?
5.什么是发动机的有效指标?主要有哪些?
有效功、有效功率、有效转矩、平均有效压力、转速 n、活塞平均速度 Cm 6、总结提高发动机动力性能和经济性能指标的基本途径。
答
：
第三章
1.增压的基本概念是什么？增压达到的目的是什么？
2.增压按结构形式分为几种？各具什么特点？ 答：
3.废气定压涡轮与脉动涡轮增压的特点分别是什么？试分析两者的差异。
4.为什么增压后要采用进气中冷技术？ 5. 车用发动机采用增压时应进行哪些调整？
6. 如何处理增压器与发动机的匹配问题？ 7. 汽油机增压的技术难点有哪些？ 选做四题
7.衡量发动机克服短期超载能力的指标有哪些？汽/柴油机有什么区别？ a. 为什么柴油机的转矩适应性差？造成的原因是什么？如何校正？
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汽油机燃烧室的设计及发展
2094021519 李杏梅农机专业摘要：
本文介绍了燃烧室的设计要求，并对每一个设计原则进行了详细的论述，提出了几种新型典型燃烧室如火球高压缩比燃烧室、美国德士古燃烧系统tccs燃烧室、本田cvcc燃烧系统，并分析了他们各自的优缺点。
关键词：
发动机燃烧室压缩
引言：
对于一辆装配完成的汽车，燃料在发动机气缸中发出的总热量其中只有约20%—45%转化为有效功，因此提高燃料利用率对于目前全球资源短缺，油价不断上涨，资源竞争激烈有很大的缓解作用。
而燃烧室作为发动机的主要部件，改进燃烧室设计无论是对于提高发动机动力性，燃油经济性都有很大的帮助。
一、燃烧室设计原则
汽油机燃烧室的设计对发动机动力性、经济性、工作稳定性及排放特性有很大影响，为此，燃烧室的设计应满足以下要求。
（一）结构尽量紧凑
用燃烧室的面容比—燃烧室表面积与其容积之比来表征燃烧室的紧凑性。
面容比小，燃烧室结构紧凑，从而使火焰传播距离短，燃烧可在短时间内完成、使爆燃倾向减小，还可以提高发动机压缩比。
同时，由于单位体积的表面积较小，相对散热面积小，热损失减小，
发动机热效率高，面容比小，使缸壁激冷区减小，HC排放量减少。
燃烧室面容比大小取决
于气缸直径与然烧室的形状，在采用小燃烧室情况下，为减少单位体积的表面积，多用半球形燃烧室。
（二）火花塞位置适当
火花塞位置不同，火焰传播距离和燃烧速度的变化率也不同，从而影响汽油机的工作性能，为此，确定火花塞位置时，应考虑以下几个方面：
1）应使火焰传播距离短，如火花塞布置在燃烧室中央。
2）使末端气体受热减少，如火花塞布置在排气门附近。
3）减少各循环之间的燃烧变动，保证暖机和低速稳定性好，如火花塞布置在进、排气门之
间，便于利用新鲜混合气扫除火花塞周围的残余废气，使混合气易于点燃，同时应控制气流的强度，避免吹散火花。
4）确保发动机运转平稳，火花塞的位置应能使从火花塞传播开的火焰面逐渐扩大。
（三）燃烧室形状合理分布
燃烧室的容积分布情况反映了混合气体的分布情况。
与火花塞位置相配合，决定了燃烧的放热规律、火焰燃烧到边缘可燃混合气的距离，从而影响发动机的抗爆性，工作粗暴型，性，经济性，压力上升速度及工作稳定性等。
如：当圆链形燃烧室在其底部点火时，燃烧速率先快后慢，楔形燃烧室与此类似，在圆链形燃烧室顶部点火时，燃烧速率先慢后快，圆柱形的
情况介于两者之间，浴盆形燃烧室与此类似
总之，燃烧室的容积分布应配合火花塞的位置考虑，最有利的分布是使燃烧过程初期压力升高率较小，发动机工作柔和，中期放热量最多，以获得较大的循环功。
后期补燃铰小，具有高的热效率。
（四）具有高的充气效率
进气口、进气道的布置尽量减小进气阻力，提高进气充量。
燃烧室的形状应考虑允许有较大的进气门直径，如果楔形燃烧室可安排直径较大的进气门，混合气流经处应尽量光滑、转弯少，下图为半球形和斜浴盆形燃烧室充量系数的比较。
半球形燃烧室的进气通道弯道少，且燃烧室弓高稍高（斜面积大）利于布置较大面积的进排气门，因此性能好，充量效率高。
（五）形成适当的紊流运动
燃烧室内形成适当强度的气体流动可以加快火焰传播;增加末端混合气的冷却；减少循环间燃烧变动，扩大混合气体着火界限，利于燃烧更稀混合气;减少HC排放量，但紊流过强，向缸壁传热损失增加，还可能吹熄火核而失火，反而使Hc排放增多。
下图所示为紊流
适宜和紊流过强时燃烧压力变化的比较。
可见，紊流过强时，即使点火提前角减小，压力升高率仍较高，使工作粗暴，热效率降低。
实践证明，紊流强度使压力升高率为196-245(千帕/度）时，发动机热效率最高。
AB
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汽油机产生紊流的方法有进气涡流和挤流两种。
1 进气涡流
进气涡流是利用进气口和进气道的形状在进气过程中造成气流绕气缸中心线的旋转运动，由于进气涡流加快了火焰传播速度，提高了燃烧速率，使热效率提高。
下图所示为天津7100轿车用发动机组织进气涡流的实例。
组织进气涡流的同时会使进气阻力增加，充气效率下降，在低速低负荷时难以获得良好的进气涡流。
故只依靠进气涡流的燃烧室非常少，通常配合组织进气挤流。
2 压缩挤流
挤流是当活塞接近压缩行程终点时，利用其顶部和缸盖底面之间的狭小间隙(称挤气间隙）
将混合气挤入主燃烧室内而产生，可利用燃烧室形状来控制涡流的大小和发生位置以及在燃烧室内扰动的形成及其强度。
下图为挤流式燃烧室。
压缩挤流的最大速度出现在压缩行程上止点前，因而加快了速燃期内的火焰传播，使燃烧迅速，同时离火花塞最远的边缘气体因受两个冷表面的影响，容易散热，对抗爆性有利，但挤气间隙过小时会增加HC排放量。
一般挤气涡流不会引起充量系数下降，且可在节气门开度
小时获得良好的紊流效果。
近年来，发展了一种低污染、低油耗、高旋流的燃烧室—火球形燃烧室。
进气过程形成的旋流在压缩过程中被压入排气门下面的小直径室内，高速旋流加之紧凑的燃烧室允许使用高的压缩比而不引起表面点火或爆燃。
（六）末端混合气要适当的冷却
对末端混合气适当冷却，可以避免燃烧室局部热点，降低终燃混合温度，减少爆燃倾向，同时要注意冷却强度不可过大，否则会使HC排放量增多。
二、新型燃烧室
随着现代技术的发展，全球排放标准的限制和人类对于环境的要求越来越高，高效节能、低污染已成为现代汽车的发展趋势。
综合考虑发动机燃油经济性、功率和排放等指标，新型燃烧室在现在汽车中的应用也越来越广泛。
（一）、火球高压缩比燃烧室
燃烧室主要部分位于气缸盖凹入的排气门下方，直径很小，结构紧凑，有一定的挤气面，可形成较强的挤气紊流。
同时，进气门浅凹坑处与主燃烧室有浅槽相通。
其优点是：可以燃烧非常稀薄的混合气，空燃比可达26，降低了燃油消耗率。
其缺点是，必须用高辛烷值汽油，对积碳敏感，需严格控制压缩比。
火花塞
（二）.美国德士古燃烧系统tccs燃烧室。
tccs燃烧室是美国taxaco controlled combustion process中的一种燃烧室。
属于汽油喷射统一式的类型。
在此系统中吸入气缸的只是空气，并且用导气屏组织强烈的吸气涡流，在压缩将近终了时，约上止点前30°曲轴转角，通过喷嘴顺气流将燃料喷入气缸，燃料即随气流流动形成混合气。
因为在气流下方布置着火花塞，此时在火花间隙附近恰好具有较浓的易着火的混合气。
着火后火焰及燃气随气流扩展。
点火后喷入的燃料与旋转气流形成的混合气遇到火焰立即燃烧。
这种燃烧系统并不一定利用气缸中全部空气，小负荷时，燃烧产物扩展的区域并不大，随着负荷增加，喷油持续期延长，燃烧产物区域也随之扩展，只是到全负荷时才扩展到整个气缸。
因此它的总空燃比可达100。
优点：1）功率可采用变质调节，因此在部分负荷时，具有较高的经济性。
2）对燃料的辛烷值不敏感。
多种燃料适应性强。
当采用ε=12，即使采用汽油、煤油、柴油等不同燃料也不影响其性能。
3）排污降低。
缺点：分层给气不好时，适应变工况能力差。
即高负荷时会排出碳烟，低负荷时造成混合气过稀，hc排放量较多。
（三）、本田cvcc燃烧系统
这是属于化油器式供油，具有副室燃烧室的分层燃烧，燃烧室分成主燃室和副燃室，副室内装有辅助进气门和火花塞，主、副室之间用火焰喷孔连接。
主室中进入稀混合气，副室中进入浓混合气。
这些可以由化油器的结构来保证。
由于主、副室之间有火焰孔，通过火焰孔做适当混合，在副室内和火焰孔附近形成中间混合气，这样混合气形成分层。
当火花塞点火后，副室内浓混合气首先着火，然后火焰从火焰孔喷出，使中间浓度混合气燃烧，最后使稀混合气燃烧。
在本田cvcc分层燃烧系统中，主燃烧室中没有组织涡流，加上采用的是稀薄混合气，所以燃烧缓慢。
在膨胀过程尚有明显的燃烧。
故cvcc系统的经济性不如德士古燃烧系统。
但是排气污染却大大降低，由于排气温度高，所以cvcc排气管有意做成双层大容积，起热反应器作用，进一步氧化排气中的hc和co。
所以排放性能很好。
参考文献：
【1】冯健璋汽车发动机原理与汽车理论机械工业出版社；
【2】燃烧室对均质混合气形成的影响《农业机械学报》2005年10期。