一、汽油的抗爆性與蒸發(fā)性
汽油的抗爆性是影響汽油機燃燒過(guò)程的最主要性能之一??贡员硎咀柚谷剂显谌紵^(guò)程中發(fā)生爆震燃燒的能力,一般用辛烷值加以評定。
汽油的蒸發(fā)性一般用餾分組成和蒸汽壓來(lái)表征。在汽油蒸餾試驗時(shí),分別測定蒸發(fā)出10%、50%、90%餾分時(shí)的溫度及終餾溫度。10%餾出溫度與汽油機冷啟動(dòng)性能有關(guān),這個(gè)溫度越低,發(fā)動(dòng)機越容易啟動(dòng)。50%餾出溫度表明汽油中間餾分的蒸發(fā)性,對發(fā)動(dòng)機的預熱、加速性和工作穩定性都有影響,這個(gè)溫度越低,發(fā)動(dòng)機預熱越快,由低轉速加速起來(lái)也越快,還可使混合氣均勻分配到各氣缸,發(fā)動(dòng)機在怠速穩定運轉不致熄火。90%餾出溫度和終餾溫度可以判斷汽油中不易蒸發(fā)的重餾分的含量,90%餾出溫度越低,即燃料是含高沸點(diǎn)而不易蒸發(fā)的重餾分越少;這個(gè)溫度過(guò)高,因蒸發(fā)不完會(huì )使燃燒不完全,增加燃料消耗,未蒸發(fā)燃料會(huì )由缸壁漏入曲軸箱稀釋潤滑油。
汽油的蒸發(fā)性還用飽和蒸汽壓來(lái)限定。汽油的蒸發(fā)性過(guò)高,在一定溫度下由于蒸發(fā)而形成的蒸汽壓過(guò)高,會(huì )使燃油系統為蒸汽泡所隔阻(汽阻),減少或中斷燃油的供給,影響化油器的正常工作。
二、點(diǎn)火提前角
當點(diǎn)火提前角過(guò)大時(shí),容易引起爆震,但出現輕微爆震時(shí)的各方面條件也有利于正常燃燒,所以點(diǎn)火提前角一般是調整在開(kāi)始發(fā)生爆震的提前角稍后一點(diǎn)的位置。最佳點(diǎn)火提前角還隨轉速和負荷的大小而變化,隨著(zhù)轉速提高,負荷減小,最佳點(diǎn)火提前角須要適當加大,所以有的汽油機點(diǎn)火系統帶有點(diǎn)火提前角的自動(dòng)調整裝置。
三、混合氣成分
混合氣變稀,火焰傳播速度降低,但是燃料利用改善,燃燒趨于完全。當混合氣比a=1.05~1.15時(shí),燃燒最完全,這時(shí)火焰傳播速度下降不太多,而熱損失減少,工作最經(jīng)濟?;旌蠚膺M(jìn)一步變稀,燃料分子間距離過(guò)大,如不采用專(zhuān)門(mén)措施,將使燃燒條件惡化。汽油機用過(guò)稀混合氣工作時(shí),還會(huì )發(fā)生化油器回火現象(這是由于燃燒速度過(guò)?。?,以致燃燒過(guò)程拉長(cháng)到排氣行程終了進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)還在繼續著(zhù),因而使進(jìn)氣系統中的可燃混合氣燒著(zhù)。
混合氣過(guò)濃時(shí)(混合氣比a <0. 85~0.95),由于氧氣缺乏,火焰前鋒的傳播速度也會(huì )大大降低。
由于多缸汽油機各缸混合氣分配和混合氣成分并不一定均勻,氣缸中有廢氣對新氣的稀釋作用,或者余氣和新氣有分層現象,在汽油機工作中會(huì )使火焰傳播減慢,當混合氣比過(guò)大或過(guò)小時(shí),使氣缸缺火或間歇缺火,而造成氣缸工作平穩性和均勻性降低。
四、轉速
當汽油機轉速提高時(shí),混合氣流過(guò)進(jìn)氣門(mén)的速度提高,壓縮過(guò)程時(shí)活塞運動(dòng)速度也相應提高,因而氣缸內渦流和紊流強度加強,改善了燃料和空氣的混合,加速已燃和未燃氣體的熱交換,使火焰傳播速度大致成比例加大。這是現代汽油機所以能成為高速發(fā)動(dòng)機、并且還可以向高轉速發(fā)展的重要原因。
總的說(shuō)來(lái),隨著(zhù)轉速的提高,燃燒過(guò)程所用的時(shí)間減少,但不一定成正比減少,往往所占的曲軸轉角則增加,后燃增多,為了保證燃燒過(guò)程正常進(jìn)行,在轉速提高時(shí)點(diǎn)火時(shí)間要適當提前。
隨著(zhù)轉速提高,工作循環(huán)持續的時(shí)間縮短,后燃混合氣中燃料通過(guò)兩階段的準備而自行著(zhù)火的可能性變??;燃燒室中相對的殘余廢氣量也加多,因此使爆燃的可能性減弱,正常燃燒的條件也有一定程度的惡化。
轉速提高時(shí)燃燒室壁的溫度是提高的,這會(huì )有助于燃燒過(guò)程的進(jìn)行。
五、負荷
負荷減小,節氣門(mén)開(kāi)度減小,這是汽油機對負荷量調節的方法。這時(shí)新鮮充量減少,余氣系數加大,使火焰前鋒形成期變長(cháng)。由于進(jìn)氣節流使壓縮終了的壓力和溫度降低,因此燃燒速度降低,最大燃燒壓力和最高燃燒溫度都下降,燃燒質(zhì)量變差,而且后燃增多,散熱損失增大,所以這時(shí)要求采用真空式調節器自動(dòng)加大點(diǎn)火提前角。以上這些因素也使爆燃傾向減小,因而在出現爆燃時(shí)可以減少負荷以消除之。
六、壓縮比
提高壓縮比使殘余廢氣系數減少,使電火花點(diǎn)火時(shí)混合氣壓力和溫度升高,因而有利于火焰前鋒形成,使初始期縮短,也使主燃期燃燒加快,最高壓力接近上止點(diǎn),因而宜于適當減小最大功率時(shí)的點(diǎn)火提前角;但提高壓縮比又使燃燒室容積減小,形狀趨于扁形,面容比加大,使燃燒室壁面處的活塞頂擠壓面處混合氣的相對量增多,使主燃期的放熱減少,也使后燃的混合氣量增多,有效放熱變差。提高壓縮比,由于面容比加大、燃燒最高溫度升高而膨脹和排氣后期溫度下降,則使HC、NOx等的排放增多。



