第六章汽油机混合气的形成和燃烧总结
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燃烧变动是点燃 式发动机燃烧过程的 一大特征。
产生循环变动的主要原因是： （1）火花塞附近混合气的成分波动：致使着火落后期 的长短、火花点火后形成的火焰中心的轨迹在各循环 变动。 （2）气体运动状态波动：燃烧室内的气体流场即湍流 性质、程度在各循环均有变动，致使火焰的初始生长 速率、其后火焰的发展进程在各循环变动。 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，不正常燃烧倾向增加，使汽油机 性能下降。
汽油喷射：进气管喷射(气门口的多点喷射和进气总管中的单点喷 射)；缸内直接喷射。 缸内直喷系统：兼有汽油机均质混合气和柴油机非均质混合气形成 的双重特点 。 目前的汽油喷射大都是电子控制，机械喷射用得很少。
第一节
汽油机的燃烧过程
一、正常燃烧过程
（一）正常燃烧过程进行情况
通常测取燃烧过程的展开示功图研究燃烧过程。 在燃烧压力线上，1点为火花塞跳火点，2点为出现 火焰中心，3为最高压力点。
湍流较弱
湍流强烈
2）混合气成分:混合气成分不同，火焰传播 速度也明显不同，如图所示为实验所得火焰 传播速度与过量空气系数的关系。
当Φa=0.850-0.95 时， 火焰传播速度最大，燃烧 速度最快，功率也最大， 称为功率混合比。 当Φa=1.03-1.1 时，火 焰传播速度较大，氧气又 充足，燃烧完全，称为经 济混合比。
（二） 各缸之间的燃烧差异（各缸工作不均匀）
各缸之间的燃烧差异主要是由于各缸进气充量不均、混合 气成分不均匀造成的。 影响因素：与进气系统所有零件的设计和安装位置都有关
系，任何不对称和流动阻力不同的情况都会破坏均匀分配，其
中影响最大的是进气管的设计。 各缸工作不均匀的存在，使 得难以找到对各缸都是最佳的
着火延迟期的长短与以下因素有关：
（1）混合气成分：混合气过量空气φa=0.8-0.9时，
着火落后期最短。 （2）开始点火时的缸内气体温度和压力：开始点 火时缸内气体温度和压力越高，着火落后期越短 （3）缸内气体流动：加强紊流运动，会加快混合
气的氧化反应速度，着火落后期缩短。
（4）火花能量：加大火花能量，着火落后期缩短。 （ 5）残余废气量：残余废气对燃烧反应起阻碍作 用，使着火落后期变长，所以应尽量减少残余废气。
对各循环之间的燃烧变动的现象的机理至今还不 十分清楚，但可以肯定： （1）Φa=0.8-1.0时循环燃烧变动最小，混合气加浓 或减稀变动均增加。因此，为了减少排气中的CO而运 用稀混合气时，即使在较高负荷也容易发生循环变动， 成为用稀混合气的障碍。 （2）在中等负荷以上变动较小，低负荷（残余废气 量相对增多）、低转速（湍流程度会降低）时，变动 更为明显。 （3）适当提高气流运动速度和湍流程度可改善混合 气的均匀性，有助于改善循环变动；因此转速增加， 一般变动减小。 （4）加大点火能量，采用多点点火，优化放电方式、 采用大的火花塞间隙，循环波动情况有所改善。 （5）点火时刻和点火位置对燃烧变动很敏感。
二、汽油机的不规则燃烧 定义：指在稳定正常运转情况下，各 循环之间的燃烧变动（循环变动）和各缸 之间的燃烧差异（各缸工作不均匀）。
（一）各循环之
间的燃烧变动
表现为循环的压力 波动、火焰传播情况及 发动机功率输出均不相 同。 当采用稀薄燃烧时 Biblioteka Baidu循环的变动加剧，故 循环变动是汽油机实施
稀薄燃烧的难点所在。
(三) 爆燃的危害
1、机件过载 强烈爆燃时的冲击波能使缸壁、缸盖、活塞、连杆、曲轴等机 件的机械负荷增加，使机件变形甚至损坏。 2、机件烧损 汽油机燃烧终了时的温度可达到2000℃-2500℃, 而活塞顶、 燃烧室壁及缸壁的温度仅为200℃-300℃，除了冷却水的作用外， 能够维持如此低温度的原因，还包括在这些壁面上形成了气体的附 面层，它起到隔热的作用。而强烈爆燃时的冲击波会破坏这一附面 层，使机件直接与高温燃气接触。而严重爆燃时，局部燃气温度可 高达4000℃以上，这样会使活塞头部和气门等机件烧损。同时热量 传给冷却水引起发动机过热。 3、性能指标下降 严重爆燃时局部高温及强烈的压力冲击波，破坏了附面层，气 体向缸壁的传热量大大增加，使热效率下降，功率降低，油耗增加。
2、末端混合气的压力和温度 末端混合气的压力和温度增高，则爆燃倾 向增大。例如：提高压缩比，则气缸内压力、 温度升高，爆燃易发生；气缸盖、活塞的材料 使用轻金属，由于其导热性好，末端混合气压 力、温度低，爆燃倾向小，可提高压缩比0.40.7单位。 3、火焰前锋传到末端混合气的时间 提高火焰传播速度、缩短火焰传播距离， 都会减少火焰前锋传到末端混合气的时间，有 利于避免爆燃。例如，气缸直径大时，火焰传 播距离增加，爆燃倾向增大，所以没有很大缸 径的汽油机。
2、火焰前锋面积FT 利用燃烧室几何形状及其与火花塞位置的 配合，可以改变不同时期火焰前锋扫过的面积， 以调整燃烧速度。它直接影响到明显燃烧期相 当曲轴转角的位置及燃烧速度变化的情况，与 压力上升密切相关。
3、可燃混合气密度ρm
增大未燃混合气密度，可以提高燃烧 速度，因此增大压缩比和进气压力等， 均可加大燃烧速度。
点火提前角和过量空气系数。
动力性、经济性、排放性等 整机指标难以优化，振动及
噪声也会增加。
三、汽油机的不正常燃烧
定义：是指设计或控制不当，汽油机偏离正常
点火的时间及地点，由此引起燃烧速率急剧上升 ，压力急剧增大等异常现象。
汽油机的不正常燃烧主要是爆燃和表面点火。
一、爆燃 是汽油机最主要的一种不正 常燃烧现象，常在压缩比比 较高时出现。 （一）爆燃的外部特征 气缸内发出特别尖锐的金 属敲击声，亦称为敲缸。 轻微敲缸时：发动机功率 上升，油耗下降； 严重敲缸时：会产生冷却 水过热，功率下降，油耗上 升，发动机磨损加剧，排放 污染增加（主要是排气冒黑 烟）。
二、表面点火
在汽油机中，凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面（如 排气门头部、火花塞绝缘体或零件表面炽热的沉积物等）点燃混合 气的现象，统称表面点火。 它的点火时刻是不可控制的，多发生在ε=9以上的强化汽油机 上。
炽 热 表 面
1、后火 表面点火出现在火花塞跳火后，并 且形成的火焰前锋仍以正常的火焰传播 速度向未燃气体推进，称为后火。 可在发动机断火后发现，出现这种 现象时，发动机仍像有电火花一样，继 续运转，直到炽热点温度下降到不能点 燃混合气为止，发动机才停转。后火对 发动机影响不大。
（四）影响爆燃的因素
发动机工作是否有爆燃现象，一方面取决于所用 燃料，另一方面取决于发动机的运转条件和燃烧室的 设计。 1、燃料的性质 辛烷值高的燃料抗爆燃能力强。四乙铅添加剂能 有效地提高燃料的抗爆燃能力，但这会排出有毒的含 铅颗粒，污染大气并影响催化剂的使用，因此近年来 各国都对含铅汽油的使用加以限制。 可用醇类燃料作为添加剂提高汽油的辛烷值。
（2）贴附在缸壁熄火区未燃混合气层的部分燃烧。
（ 3 ）高温分解的燃烧产物（ H2 、 O2 、 CO 等）重新氧
化。燃烧产物 CO2 、 H2O 中，有少部分在高温的作用下
，分解成 H2 、 O2 、 CO 等产物，在膨胀过程中，因工质 温度下降，热分解产物又继续燃烧、放热。 这种燃烧已远离上止点，为保证循环热效率和循 环功，应尽量减少后燃期时间。
（二）爆燃产生的原因
正常燃烧：有明显的火焰前锋，且逐层向外 传播，直至燃烧完毕。 爆燃：火焰前锋未到，未燃混合气的温度达 到其自燃温度而着火燃烧，形成新的火焰中心 ，产生新的火焰传播。
正常燃烧与爆燃的不同：
正常燃烧的火焰传播速度为50-80m/s，无压力波， 压力升高率在200-400 kpa/(º)的范围内。 爆燃的火焰传播速度：轻微爆燃时，火焰传播速度 约 为 100m/s-300m/s ， 强 烈 爆 燃 时 可 高 达 800m/s1000m/s。使未燃混合气瞬时燃烧完毕，局部压力、温 度很高，形成强烈的压力冲击波。冲击波反复撞击燃烧 室壁，发出尖锐的敲缸声。
第六章
汽油机混合气的形成和燃烧
第一节 第二节
汽油机的燃烧过程 汽油机的燃烧室
第三节
汽油机电控汽油喷射系统
对汽油机燃烧过程的要求： （1）完全：燃烧完全，才能充分利用燃油的热能； 同时影响排出废气的成分。 （2）及时：在上止点附近燃烧（即在上止点后 12°-15°CA燃烧完毕），循环功最多。 （3）正常：正常燃烧，才能保证发动机稳定、可 靠的工作。
在均值混合气中，当火焰中心形成后，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。
p 常用平均压力升高率λp〔kPa／(º)〕表征压力变化 的急剧程度。
p p
式中：△p——明显燃烧期始点和终点的气体压力差（kPa）; △ ——明显燃烧期始点和终点相对于上止点的曲轴 转角差（CAº）。 汽油机的λp在200-400 kpa/(º)的范围内。
1)燃烧室中气体的紊流运动;
2)混合气成分;
3)混合气初始温度、压力等。
火焰传播速度：
火焰前锋相对于未燃混合气向前推进的速度。
1 ）湍流运动：湍流运动是由一定运动方向的 涡流和无规则的气体脉动所组成。湍流运动可 使火焰前锋表面扭曲，甚至分隔成许多火焰中 心，使火焰前锋燃烧区加厚，火焰传播速度加 快，如图所示。提高混合气的湍流程度是改善 汽油机燃烧的有效手段。
4、发动机磨损加剧 由于传热损失增加，使冷却水和润滑油温度增加，使润滑油润 滑效果变差，零件磨损加剧。实验表明，严重爆燃时磨损比正常燃 烧时大27倍。 5、排气冒黑烟，补燃增加，排气温度增加 爆燃时局部高温引起热分解现象严重，使燃烧产物分解为HC、 H2、O2、NO及游离碳的现象增多，排气冒烟严重。 HC、H2、O2等在膨胀过程中重新燃烧又使补燃增加，排气温度 增高。 爆燃产生的炭粒形成积炭，破坏活塞环、火花塞、气门等零件 的正常工作，使发动机可靠性下降。
明显燃烧期是汽油机燃烧的主要时期:
明显燃烧期愈短，愈靠近上止点，汽 油机经济性、动力性愈好，但可能导致压 力升高率值过高，工作粗暴，使燃烧噪声 和振动增加，对排污亦不利。
（c）后燃期 从最高压力点开始到燃料基本燃烧为止 称为补燃期（后燃期）。
在后燃期参加燃烧的燃料主要有： （1）火焰前锋后未完全燃烧掉的燃料再燃烧。
火焰传播下限：Φa＞ 1.3-1.4时，火焰传播速度降 低，甚至不能传播。 火焰传播上限：Φa＜ 0.4-0.5时，混合气过浓，也 使火焰不能传播。
为了保证可靠的工作， 汽油机的Φa在0.6-1.2范围， 即空燃比A/F=9-18。
3）混合气初始温度、压力等：混合气初始温度、压 力越高，火焰传播速度增加。
着火延迟期在不同循环有变化，最大 值可达最小值的数倍。为了提高效率，希 望尽量缩短着火落后期，为了发动机运转 稳定，希望着火落后期稳定。
点火提前角： 是指从火花塞跳火到上止点间的曲轴转 角。可用其表示点火时刻。
(b)明显燃烧期(2-3段)(火焰传播阶段) 从形成火焰中心到火焰烧遍整个燃烧
室、最高压力出现。
为了保证汽油机工作柔和、动力性良好，一 般使明显燃烧期起点 2 在上止点前 12º-15º 曲轴转 角，燃烧最高压力 3 点出现在上止点后 12º-15º 曲 轴转角，λp=175-250kpa/(º) 为宜。整个燃烧持 续期约占曲轴转角40º-60º。
（二）燃烧速率 燃烧速率是指单位时间燃烧的混合气量。 可以表达为
dm m T FT dt
式中 ρm—未燃混合气密度；
μT—火焰传播速度，
F T—火焰前锋面积。
控制燃烧速率就能控制明显燃烧期的 长短及其相对曲轴转角的位置。
影响燃烧速率的因素有：
1、火焰传播速度μT
火焰传播速度是决定明显燃烧期长短的主 要因素。现代汽油机的μT 可高达50-80m/s。 影响μT的主要因素是：
将燃烧过程分为三 个阶段: (a)着火落后期；
(b)明显燃烧期；
(c)后燃期。
（a）着火落后期（1-2段） 从火花塞跳火到形成 火焰中心时的时间或曲轴 转角。 特点： （1）火花放电时两极电 压达10-35kV，局部温度 可达3000K，加快了混合 气的氧化反应速度。 （2）此阶段缸内压力无 明显升高。
产生循环变动的主要原因是： （1）火花塞附近混合气的成分波动：致使着火落后期 的长短、火花点火后形成的火焰中心的轨迹在各循环 变动。 （2）气体运动状态波动：燃烧室内的气体流场即湍流 性质、程度在各循环均有变动，致使火焰的初始生长 速率、其后火焰的发展进程在各循环变动。 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，不正常燃烧倾向增加，使汽油机 性能下降。
汽油喷射：进气管喷射(气门口的多点喷射和进气总管中的单点喷 射)；缸内直接喷射。 缸内直喷系统：兼有汽油机均质混合气和柴油机非均质混合气形成 的双重特点 。 目前的汽油喷射大都是电子控制，机械喷射用得很少。
第一节
汽油机的燃烧过程
一、正常燃烧过程
（一）正常燃烧过程进行情况
通常测取燃烧过程的展开示功图研究燃烧过程。 在燃烧压力线上，1点为火花塞跳火点，2点为出现 火焰中心，3为最高压力点。
湍流较弱
湍流强烈
2）混合气成分:混合气成分不同，火焰传播 速度也明显不同，如图所示为实验所得火焰 传播速度与过量空气系数的关系。
当Φa=0.850-0.95 时， 火焰传播速度最大，燃烧 速度最快，功率也最大， 称为功率混合比。 当Φa=1.03-1.1 时，火 焰传播速度较大，氧气又 充足，燃烧完全，称为经 济混合比。
（二） 各缸之间的燃烧差异（各缸工作不均匀）
各缸之间的燃烧差异主要是由于各缸进气充量不均、混合 气成分不均匀造成的。 影响因素：与进气系统所有零件的设计和安装位置都有关
系，任何不对称和流动阻力不同的情况都会破坏均匀分配，其
中影响最大的是进气管的设计。 各缸工作不均匀的存在，使 得难以找到对各缸都是最佳的
着火延迟期的长短与以下因素有关：
（1）混合气成分：混合气过量空气φa=0.8-0.9时，
着火落后期最短。 （2）开始点火时的缸内气体温度和压力：开始点 火时缸内气体温度和压力越高，着火落后期越短 （3）缸内气体流动：加强紊流运动，会加快混合
气的氧化反应速度，着火落后期缩短。
（4）火花能量：加大火花能量，着火落后期缩短。 （ 5）残余废气量：残余废气对燃烧反应起阻碍作 用，使着火落后期变长，所以应尽量减少残余废气。
对各循环之间的燃烧变动的现象的机理至今还不 十分清楚，但可以肯定： （1）Φa=0.8-1.0时循环燃烧变动最小，混合气加浓 或减稀变动均增加。因此，为了减少排气中的CO而运 用稀混合气时，即使在较高负荷也容易发生循环变动， 成为用稀混合气的障碍。 （2）在中等负荷以上变动较小，低负荷（残余废气 量相对增多）、低转速（湍流程度会降低）时，变动 更为明显。 （3）适当提高气流运动速度和湍流程度可改善混合 气的均匀性，有助于改善循环变动；因此转速增加， 一般变动减小。 （4）加大点火能量，采用多点点火，优化放电方式、 采用大的火花塞间隙，循环波动情况有所改善。 （5）点火时刻和点火位置对燃烧变动很敏感。
二、汽油机的不规则燃烧 定义：指在稳定正常运转情况下，各 循环之间的燃烧变动（循环变动）和各缸 之间的燃烧差异（各缸工作不均匀）。
（一）各循环之
间的燃烧变动
表现为循环的压力 波动、火焰传播情况及 发动机功率输出均不相 同。 当采用稀薄燃烧时 Biblioteka Baidu循环的变动加剧，故 循环变动是汽油机实施
稀薄燃烧的难点所在。
(三) 爆燃的危害
1、机件过载 强烈爆燃时的冲击波能使缸壁、缸盖、活塞、连杆、曲轴等机 件的机械负荷增加，使机件变形甚至损坏。 2、机件烧损 汽油机燃烧终了时的温度可达到2000℃-2500℃, 而活塞顶、 燃烧室壁及缸壁的温度仅为200℃-300℃，除了冷却水的作用外， 能够维持如此低温度的原因，还包括在这些壁面上形成了气体的附 面层，它起到隔热的作用。而强烈爆燃时的冲击波会破坏这一附面 层，使机件直接与高温燃气接触。而严重爆燃时，局部燃气温度可 高达4000℃以上，这样会使活塞头部和气门等机件烧损。同时热量 传给冷却水引起发动机过热。 3、性能指标下降 严重爆燃时局部高温及强烈的压力冲击波，破坏了附面层，气 体向缸壁的传热量大大增加，使热效率下降，功率降低，油耗增加。
2、末端混合气的压力和温度 末端混合气的压力和温度增高，则爆燃倾 向增大。例如：提高压缩比，则气缸内压力、 温度升高，爆燃易发生；气缸盖、活塞的材料 使用轻金属，由于其导热性好，末端混合气压 力、温度低，爆燃倾向小，可提高压缩比0.40.7单位。 3、火焰前锋传到末端混合气的时间 提高火焰传播速度、缩短火焰传播距离， 都会减少火焰前锋传到末端混合气的时间，有 利于避免爆燃。例如，气缸直径大时，火焰传 播距离增加，爆燃倾向增大，所以没有很大缸 径的汽油机。
2、火焰前锋面积FT 利用燃烧室几何形状及其与火花塞位置的 配合，可以改变不同时期火焰前锋扫过的面积， 以调整燃烧速度。它直接影响到明显燃烧期相 当曲轴转角的位置及燃烧速度变化的情况，与 压力上升密切相关。
3、可燃混合气密度ρm
增大未燃混合气密度，可以提高燃烧 速度，因此增大压缩比和进气压力等， 均可加大燃烧速度。
点火提前角和过量空气系数。
动力性、经济性、排放性等 整机指标难以优化，振动及
噪声也会增加。
三、汽油机的不正常燃烧
定义：是指设计或控制不当，汽油机偏离正常
点火的时间及地点，由此引起燃烧速率急剧上升 ，压力急剧增大等异常现象。
汽油机的不正常燃烧主要是爆燃和表面点火。
一、爆燃 是汽油机最主要的一种不正 常燃烧现象，常在压缩比比 较高时出现。 （一）爆燃的外部特征 气缸内发出特别尖锐的金 属敲击声，亦称为敲缸。 轻微敲缸时：发动机功率 上升，油耗下降； 严重敲缸时：会产生冷却 水过热，功率下降，油耗上 升，发动机磨损加剧，排放 污染增加（主要是排气冒黑 烟）。
二、表面点火
在汽油机中，凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面（如 排气门头部、火花塞绝缘体或零件表面炽热的沉积物等）点燃混合 气的现象，统称表面点火。 它的点火时刻是不可控制的，多发生在ε=9以上的强化汽油机 上。
炽 热 表 面
1、后火 表面点火出现在火花塞跳火后，并 且形成的火焰前锋仍以正常的火焰传播 速度向未燃气体推进，称为后火。 可在发动机断火后发现，出现这种 现象时，发动机仍像有电火花一样，继 续运转，直到炽热点温度下降到不能点 燃混合气为止，发动机才停转。后火对 发动机影响不大。
（四）影响爆燃的因素
发动机工作是否有爆燃现象，一方面取决于所用 燃料，另一方面取决于发动机的运转条件和燃烧室的 设计。 1、燃料的性质 辛烷值高的燃料抗爆燃能力强。四乙铅添加剂能 有效地提高燃料的抗爆燃能力，但这会排出有毒的含 铅颗粒，污染大气并影响催化剂的使用，因此近年来 各国都对含铅汽油的使用加以限制。 可用醇类燃料作为添加剂提高汽油的辛烷值。
（2）贴附在缸壁熄火区未燃混合气层的部分燃烧。
（ 3 ）高温分解的燃烧产物（ H2 、 O2 、 CO 等）重新氧
化。燃烧产物 CO2 、 H2O 中，有少部分在高温的作用下
，分解成 H2 、 O2 、 CO 等产物，在膨胀过程中，因工质 温度下降，热分解产物又继续燃烧、放热。 这种燃烧已远离上止点，为保证循环热效率和循 环功，应尽量减少后燃期时间。
（二）爆燃产生的原因
正常燃烧：有明显的火焰前锋，且逐层向外 传播，直至燃烧完毕。 爆燃：火焰前锋未到，未燃混合气的温度达 到其自燃温度而着火燃烧，形成新的火焰中心 ，产生新的火焰传播。
正常燃烧与爆燃的不同：
正常燃烧的火焰传播速度为50-80m/s，无压力波， 压力升高率在200-400 kpa/(º)的范围内。 爆燃的火焰传播速度：轻微爆燃时，火焰传播速度 约 为 100m/s-300m/s ， 强 烈 爆 燃 时 可 高 达 800m/s1000m/s。使未燃混合气瞬时燃烧完毕，局部压力、温 度很高，形成强烈的压力冲击波。冲击波反复撞击燃烧 室壁，发出尖锐的敲缸声。
第六章
汽油机混合气的形成和燃烧
第一节 第二节
汽油机的燃烧过程 汽油机的燃烧室
第三节
汽油机电控汽油喷射系统
对汽油机燃烧过程的要求： （1）完全：燃烧完全，才能充分利用燃油的热能； 同时影响排出废气的成分。 （2）及时：在上止点附近燃烧（即在上止点后 12°-15°CA燃烧完毕），循环功最多。 （3）正常：正常燃烧，才能保证发动机稳定、可 靠的工作。
在均值混合气中，当火焰中心形成后，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。
p 常用平均压力升高率λp〔kPa／(º)〕表征压力变化 的急剧程度。
p p
式中：△p——明显燃烧期始点和终点的气体压力差（kPa）; △ ——明显燃烧期始点和终点相对于上止点的曲轴 转角差（CAº）。 汽油机的λp在200-400 kpa/(º)的范围内。
1)燃烧室中气体的紊流运动;
2)混合气成分;
3)混合气初始温度、压力等。
火焰传播速度：
火焰前锋相对于未燃混合气向前推进的速度。
1 ）湍流运动：湍流运动是由一定运动方向的 涡流和无规则的气体脉动所组成。湍流运动可 使火焰前锋表面扭曲，甚至分隔成许多火焰中 心，使火焰前锋燃烧区加厚，火焰传播速度加 快，如图所示。提高混合气的湍流程度是改善 汽油机燃烧的有效手段。
4、发动机磨损加剧 由于传热损失增加，使冷却水和润滑油温度增加，使润滑油润 滑效果变差，零件磨损加剧。实验表明，严重爆燃时磨损比正常燃 烧时大27倍。 5、排气冒黑烟，补燃增加，排气温度增加 爆燃时局部高温引起热分解现象严重，使燃烧产物分解为HC、 H2、O2、NO及游离碳的现象增多，排气冒烟严重。 HC、H2、O2等在膨胀过程中重新燃烧又使补燃增加，排气温度 增高。 爆燃产生的炭粒形成积炭，破坏活塞环、火花塞、气门等零件 的正常工作，使发动机可靠性下降。
明显燃烧期是汽油机燃烧的主要时期:
明显燃烧期愈短，愈靠近上止点，汽 油机经济性、动力性愈好，但可能导致压 力升高率值过高，工作粗暴，使燃烧噪声 和振动增加，对排污亦不利。
（c）后燃期 从最高压力点开始到燃料基本燃烧为止 称为补燃期（后燃期）。
在后燃期参加燃烧的燃料主要有： （1）火焰前锋后未完全燃烧掉的燃料再燃烧。
火焰传播下限：Φa＞ 1.3-1.4时，火焰传播速度降 低，甚至不能传播。 火焰传播上限：Φa＜ 0.4-0.5时，混合气过浓，也 使火焰不能传播。
为了保证可靠的工作， 汽油机的Φa在0.6-1.2范围， 即空燃比A/F=9-18。
3）混合气初始温度、压力等：混合气初始温度、压 力越高，火焰传播速度增加。
着火延迟期在不同循环有变化，最大 值可达最小值的数倍。为了提高效率，希 望尽量缩短着火落后期，为了发动机运转 稳定，希望着火落后期稳定。
点火提前角： 是指从火花塞跳火到上止点间的曲轴转 角。可用其表示点火时刻。
(b)明显燃烧期(2-3段)(火焰传播阶段) 从形成火焰中心到火焰烧遍整个燃烧
室、最高压力出现。
为了保证汽油机工作柔和、动力性良好，一 般使明显燃烧期起点 2 在上止点前 12º-15º 曲轴转 角，燃烧最高压力 3 点出现在上止点后 12º-15º 曲 轴转角，λp=175-250kpa/(º) 为宜。整个燃烧持 续期约占曲轴转角40º-60º。
（二）燃烧速率 燃烧速率是指单位时间燃烧的混合气量。 可以表达为
dm m T FT dt
式中 ρm—未燃混合气密度；
μT—火焰传播速度，
F T—火焰前锋面积。
控制燃烧速率就能控制明显燃烧期的 长短及其相对曲轴转角的位置。
影响燃烧速率的因素有：
1、火焰传播速度μT
火焰传播速度是决定明显燃烧期长短的主 要因素。现代汽油机的μT 可高达50-80m/s。 影响μT的主要因素是：
将燃烧过程分为三 个阶段: (a)着火落后期；
(b)明显燃烧期；
(c)后燃期。
（a）着火落后期（1-2段） 从火花塞跳火到形成 火焰中心时的时间或曲轴 转角。 特点： （1）火花放电时两极电 压达10-35kV，局部温度 可达3000K，加快了混合 气的氧化反应速度。 （2）此阶段缸内压力无 明显升高。