汽油发动机的燃烧过程及混合气浓度对发动机的影响
汽车发动机的燃烧特性与排放控制方法
汽车发动机的燃烧特性与排放控制方法汽车作为现代社会不可或缺的交通工具，其发动机的性能和排放对环境和人类健康有着重要影响。
了解汽车发动机的燃烧特性以及掌握有效的排放控制方法，对于提高发动机的效率、减少环境污染具有重要意义。
汽车发动机的燃烧特性主要包括燃烧过程、燃烧速度和燃烧温度等方面。
燃烧过程可以分为三个阶段：着火延迟期、快速燃烧期和后燃期。
着火延迟期是指燃料从开始喷射到开始燃烧的时间间隔，这个阶段的长短会影响燃烧的稳定性和发动机的性能。
快速燃烧期是燃料燃烧的主要阶段，燃烧速度快，释放的能量多。
后燃期则是燃烧的末期，此时燃烧速度较慢，释放的能量相对较少。
燃烧速度取决于燃料的性质、混合气的浓度和温度、气缸内的压力等因素。
一般来说，混合气浓度适中、温度较高、压力较大时，燃烧速度会加快。
燃烧温度对发动机的性能和排放有着重要影响。
温度过高会导致氮氧化物（NOx）的生成增加，而温度过低则会使燃烧不完全，产生一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）等污染物。
汽车发动机的排放物主要包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）等。
这些排放物对环境和人体健康都有很大的危害。
CO 是一种无色无味的有毒气体，它会与人体血液中的血红蛋白结合，降低血液的输氧能力，导致缺氧。
HC 包括多种有机化合物，它们不仅会对环境造成污染，还可能对人体的呼吸系统和神经系统产生损害。
NOx 是形成酸雨和光化学烟雾的主要物质之一。
PM 则会对人体的肺部造成损害，引发呼吸道疾病。
为了控制汽车发动机的排放，采取了多种方法。
首先是优化发动机的燃烧过程。
通过改进进气系统、喷油系统和点火系统等，使混合气的形成和燃烧更加均匀和充分，从而减少污染物的生成。
例如，采用电子控制燃油喷射技术可以精确控制燃油的喷射量和喷射时间，提高燃油的利用率，降低排放。
其次是使用尾气净化装置。
常见的尾气净化装置有三元催化转化器、颗粒物捕集器等。
三元催化转化器可以将 CO、HC 和 NOx 转化为无害的二氧化碳（CO₂）、水（H₂O）和氮气（N₂）。
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。
发动机原理第五章汽油机混合气的形成和燃烧
发动机原理第五章汽油机混合气的形成和燃烧汽油机是一种内燃机，其工作原理是通过将空气和汽油混合后，利用火花塞点火将混合气体燃烧产生的能量转化为机械能。
汽油机混合气的形成是通过进气管、节气门和进气道来完成的。
当驱动节气门打开时，汽油喷油器会喷射适量的汽油进入进气道中。
同时，空气经过进气管进入气缸。
汽油和空气在进气道中混合，形成可燃混合气体。
混合气的形成过程中有几个关键参数需要控制，例如进气量、燃料喷射量和混合气的浓度。
进气量取决于节气门的开度，而燃料喷射量则由喷油器决定。
为了保证混合气的浓度适中，汽油机通常会配备一个氧传感器，根据氧气浓度的反馈来调节喷油量。
这样可以确保混合气的化学组成接近于最佳的燃烧比例。
燃烧是汽油机中最关键的环节，也是产生动力的过程。
当混合气被点火后，燃烧产生的高温高压气体会向外膨胀，推动活塞运动，驱动曲轴旋转。
混合气的点燃是通过火花塞完成的。
火花塞由中心电极和接地电极组成，中心电极中的电火花将混合气点燃。
燃烧的过程主要包括点火延迟期、燃烧期和尾气期。
点火延迟期是指在点燃混合气之前，混合气在活塞顶部开始自燃的时间。
延迟期的长短会受到很多因素的影响，如混合气的浓度、温度、压力等。
燃烧期是指混合气完全燃烧的时间，这一阶段混合气的能量会被释放并用于驱动活塞运动。
尾气期是指废气在活塞向下运动排出气缸的时间。
为了提高燃烧效率，汽油机通常会采用一些技术来增加混合气的起燃性、均匀度和稳定性。
例如，在进气道中安装气流直通装置可以提高混合气的均匀度；在燃烧室中设置喷油器可以将燃油直接喷到燃烧室中，提高了起燃性；通过调整点火提前角度可以改变燃烧时机，提高燃烧效率。
总结起来，汽油机混合气的形成和燃烧是通过控制进气量、燃料喷射量和混合气的浓度来实现的。
混合气的形成需要一系列的控制和调节来确保混合气的化学组成接近于最佳的燃烧比例。
燃烧则是通过点火将混合气燃烧产生高温高压气体，推动活塞运动，从而驱动汽油机工作。
浅谈混合气浓度对发动机性能的影响与故障诊断(1)
文 、 图／ 天林 阮
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图３ 过 量 空 气 系 数 三 维 图
在 保 证 发 动机 动 力性 能 有 效 发挥 ３ ）。理 论上 １ ｇ 质量 的汽 油 完全燃 烧 时 ，混 合 气 较 稀 ， 燃 烧 最 完 全 ， 经 ｋ 的前 提 下 ，获得 最 大 经 济性 和 最 佳排 所需的空气为１． ｋ ， 即 ＝１．， ４ ｇ ７ ４ ７ 济 性 最 好 ，称 为 经 济 混 合 气 ； 当
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度较 大 。 当负荷 不 变 ，只是 转 速 和温 度 改变 时 ，混 合 比的 变化 较 轻 微 。可 燃混 合 气 浓 度在 形 成过 程 中受 多 种 因 素影 响 ，其 中 ，汽 油 的 蒸发 性 能 影 响
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表 示 空 燃 比 。而 在 俄 罗斯 等 东 欧 国
０ Ｏ 快 ，燃 烧速 率 最 大 ，燃 烧 温 度和 压 力
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关 的技 术参 数控 制 。
迟 缓 ，补 燃 量 增 多 ，动 力性 和 经 济 性 功 率 混 合气 ，此 时 ，废 气 中的Ｃ 和未 ０
严 重 过 稀 ，燃 料 分 子 可燃 混 合 气 严 重缺 氧 ，使混 合 气 无 法
距 离 过 大 ，混 合 气 中 燃烧 ，称 为火 焰传播 Ｌａ。 Ｉ Ｒ
火 焰 将 不 能 传 播 ，发 动机 不 能 稳 定 工 作 ， 为保 证 发 动 机 最大 功 率 和 最 大 转
使汽油柴油充分燃烧的措施
使汽油柴油充分燃烧的措施
汽油和柴油的充分燃烧对于发动机的性能和使用寿命非常重要。
以下是使汽油和柴油充分燃烧的措施：
1. 风量调节：充分的氧气是燃烧过程中必不可少的。
准确地控
制进气口气流量可以保证足够的氧气进入发动机内部，从而实现
充分燃烧。
2. 喷油量调节：因为燃料的不同，需要不同数量的燃料才能充
分燃烧。
喷油嘴需要根据实际情况进行调整，以达到最佳的燃油
使用效果。
3. 发动机升温：低温度下，燃油难以充分燃烧。
因此，保持发
动机处于适宜的温度是保证燃烧充分的重要因素之一。
4. 混合气浓度调节：混合气浓度是影响燃油燃烧的又一关键因素。
必须准确地配制混合气才能实现最佳燃油使用效果。
5. 点火时机调节：点火时机的准确调整可以帮助燃料充分燃烧。
发动机必须在正确时间点上进行点火，否则就会发生提前或者延
迟点火的情况，从而影响燃烧效率。
6. 定期更换空气滤清器：空气滤清器能够把油漆沙子等杂质过
滤掉，保证了进入发动机内部的空气是干净的。
这可保证空气充
分进入往往使得燃油充分燃烧。
7. 合理更换火花塞：通过对火花塞的定期更换还可以使发动机更快地进行燃烧，进而保证发动机的正常工作。
总之，采取以上措施可以保证汽油和柴油的充分燃烧。
这不仅可以提高发动机的性能和效率，还可以延长发动机的使用寿命，并降低废气污染和燃油浪费。
发动机的工作循环详解
发动机的工作循环详解发动机是现代交通运输和工业生产中不可或缺的重要设备，相信大家对于发动机已经有一定的了解。
本文将详细介绍发动机的工作循环，帮助读者更深入地理解发动机的工作原理和性能。
一、工作循环的概念工作循环是发动机在工作过程中气缸内空气燃烧的完整过程，分为四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
这四个阶段按照一定的顺序循环进行，保证发动机能够正常工作。
二、进气阶段进气阶段是指发动机在工作过程中通过气门将外界空气引入气缸内。
在进气阶段，活塞向下运动，气门打开，气缸内的压力低于外界，空气通过进气道进入气缸，同时混合气也随之形成。
三、压缩阶段压缩阶段是指进气阶段之后，活塞向上运动将气缸内的空气压缩。
在压缩阶段，气门关闭，活塞向上移动，使得气缸内的空气被压缩，同时温度也随之升高。
压缩的目的是为了提高空气的温度和压力，以利于后续的燃烧过程。
四、燃烧阶段燃烧阶段是指压缩阶段之后，点火塞点火引燃空气和燃油混合物，产生爆发力推动活塞向下运动。
在燃烧阶段，点火塞发出火花将混合气点燃，产生高温和高压的气体，燃烧产物通过气缸的推动活塞向下运动，同时驱动曲柄轴输出动力。
五、排气阶段排气阶段是指燃烧阶段之后，气缸内废气通过排气门排出。
在排气阶段，活塞向上运动，排气门打开，高温废气通过排气道排出气缸。
废气的排出让气缸内重新形成低压状态，为下一个工作循环的进气阶段做好准备。
六、工作循环的影响因素发动机的工作循环受到多个因素的影响：1. 排量：发动机的排量决定了每个循环气缸内可进入的空气和燃油混合物的体积大小，从而影响燃烧过程的效果。
2. 汽缸数：汽缸数越多，每个循环中燃烧室内的混合气体和废气排出的效率越高。
3. 气门间隙：气门间隙对于气门的开启和关闭时间有重要影响，过大或者过小的气门间隙都会影响进气和排气的效果。
4. 点火方式：点火方式的选择直接影响到燃烧效率，目前主要有电火花点火和压缩火花点火两种方式。
5. 混合气浓度：混合气的浓度对燃烧效果有很大影响，过浓或者过稀的混合气都会影响发动机的性能。
汽油机的燃烧过程
汽油机的燃烧过程
2. 中等负荷工况
中等负荷工况是指节气门开度为25%~85%的各种转速工况。 在此工况下，由于节气门有足够的开度，进入气缸的混合气数 量增多，燃烧条件好，如果只考虑发动机的燃料经济性，应供给较 稀的经济混合气。但在当前发动机压缩比较大的情况下，稀混合气 容易产生过多的氮氧化物(NOx)排放，为了控制发动机的排放污染， 同时保证排气管中的三效催化转化器能正常发挥作用，在中等负荷 工况下也必须使用理论混合气。
汽油机的燃烧过程
2. 稀混合气(α>1)
要使混合气中的汽油都能完全燃烧，混合气必须是α>1的 稀混合气。当混合气适当稀时，可使发动机的经济性最好，这 种混合气称为经济混合气。
如果混合气过稀(α>1.15)，虽然混合气中的汽油可以保证 完全燃烧，但是，由于过稀的混合气燃烧速度低，在燃烧过程 中，有很大一部分混合气的燃烧是在活塞向下止点移动时进行 的，会使发动机的动力性和经济性都相应变坏。
汽油机的燃烧过程
（一）可燃混合气浓度的表示方法
可燃混合气浓度可以用空燃比(A/F)或过量空气系数(α)来表示。
空燃比就是可燃混合气中所含空气和燃料的质量的比，即
A/F=空气质量(kg)/燃料质量(kg)
(1-1)
汽油机的燃烧过程
（二）可燃混合气浓度对发动机性能的影响
1. 理论混合气(α=1)
理论混合气是理论上燃料完全燃烧的混合气浓度。但 实际上，由于时间和空间条件的限制，汽油不可能及时与 空气绝对均匀混合，实现完全燃烧。因此，理论混合气既 不能实现最佳的燃油经济性，也不能获得最高的动力性。 但理论混合气燃烧后的排气能在排气管中的三效催化转化 器中获得最佳的综合净化效果。
汽油机的燃烧过程
浅谈混合气浓度对发动机性能的影响与故障诊断(2)
使空 气滤 清 器与化 油器 脱开 。 将 加 浓 手 柄 慢 慢 打 开 （Ｉ 图 见 ８ ，或 慢 慢 关 闭 阻风 门 ， 可燃 混 合 ） 气 变浓 ，如 发动 机 转速 明显 上 升 ，说 明该 车 可燃 混 合气过 稀 。
在 水冷 机 进 气管 头 上 串按 一 只 三通 与 负 压接 头 连接 ， 插 上 橡胶 软 管 ，用 住 橡 胶管 １ ３，在 加 的 同时 ，进行试验
根 据 故 障现 象 ，使 用 万 用表 检 测 半波 稳 压 整流 器的 运行 工 况 ，就 可 发
国产 中 、小 排 量 摩托 车 多 配置 使
摩 托 车 在 运 行 当 中 ，半 波 稳 压 整 现并 确 认 故障 疑 点 ，再 通 过 更换 半 波
稳压 整 流 器 ，彻 底 排 除故 障 。部 分 摩
ｎ 浓 于柄 ¨ 三
图７ 检验水 冷机踏板 车可燃 混合气 浓度
机 ，右 手缓 慢 加 大油 门 ，左 手 慢慢 松
如没 有 三 通 件 ，可 将 负压 开 关 的 源 ，使 负压 开关 不 下 油 ，再 起 动发 动
开 ，如 发 动机 转 速 上升 较快 ，说 明可 负压管用细绳扎 紧，使 摩托车技术 ４ ２ １ ．８ ０ １０ 图８ 打开加浓手柄
；
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团回— 固
照 明亮 度 不足 ，给 摩托 车 夜 间行 驶 带
更换半 波稳压 整流器后的检测确认
文／ 专政 徐
来 不 便 ；２ ）交 流 工 作 电 压 过 高 ，损 坏前 照灯 等交 流用 电设 备 。
况 ，分 别予 以检修 。
述 方法 相 似 ，摩 托 车停 车 ，待发 动 机
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汽油是汽油机的主要燃料。
汽油的抗爆性是指汽油在气缸中避免产生爆燃的能力，即“防爆燃”的能力。 评定汽油抗爆性的指标是辛烷值。辛烷值高则汽油抗爆性好，反之，汽油抗爆性差。
我国大部分汽车采用92号、95号汽油。
三、汽油的使用性能
1、物理特性：
粘度小、流动性好、自润性差。
2、使用性能指标：
⑴蒸发性：能被蒸发的性能。
2.学生互评
3.做好笔记
4.认真完成作业
5.预习新内容
1.提高自我学习能力
2.学会自我分析、反思
3.提升能力
教学难点
1.掌握燃油系统的功用；
2.掌握汽油机的燃烧过程；
3.掌握可燃混合气浓度对汽油机工作的影响；
教学方法：多媒体、PPT、教案、教材、视频
教 学 活 动
一、组织教学：
师生问好、军姿站立、清点人数、安全教育
二、任务引入：
发动机的工作状况与哪些内容有关。
三、目标明确：
1.掌握燃油系统的功用；
2.掌握汽油机的燃烧过程；
⑵热值：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。
⑶抗爆性：在燃烧中，避免产生爆燃的能力。（辛烷值越高，抗爆性越强）
3、牌号：牌号越高，抗爆性越强。
四、汽油机燃烧过程
1.正常燃烧 2.不正常燃烧（爆燃、表面点火）
五、非正常燃烧的防止措施
1.防止爆燃的措施 2.防止表面点火的措施
六、可燃混合气成分的表示方法
1.空燃比2.燃空比
章节内容
汽油发动机的燃烧过程及混合气浓度对发动机的影响
课时数
授课时间
201 年 月 --- 日 第 周
教学目标
1.掌握燃油系统的功用；
2.掌握汽油机的燃烧过程；
3.掌握可燃混合气浓度对汽油机工作的影响；
4.了解汽油特性。
教学重点
1.掌握燃油系统的功用；
2.掌握汽油机的燃烧过程；
3.掌握可燃混合气浓度对汽油机工作的影响；
3.过量空气系数
七、可燃混合气浓度对发动机工作的影响
1）标准混合气=1 2）稀混合气 >1
3）浓混合气 <1 ห้องสมุดไป่ตู้）燃烧极限
八、发动机各工况对可燃混合气成分的要求
1.冷起动--------极浓混合气。
2.怠速和小负荷--------少而浓的混合气。
3.中等负荷--------随节气门的开大，混合气由浓变稀。
4.大负荷--------功率混合气。
5.加速--------额外供油。
1.生回答问题
2.认真思考、讨论、分析任务
3.认真做好学习笔记
1.新课讲授
2.知识重难点突出
3.提高学生思维能力
4.提升团队协作能力
任务
总结
1.分析本堂课学生存在的问题
2.提问式总结
3.对学生做出评价
4.布置作业
5.安全教育
1.学生自评
3.掌握可燃混合气浓度对汽油机工作的影响；
4.了解汽油特性。
四、任务实施
环节
教师活动
学生活动
教学目的
引入
分析
1.师：发动机的工作状况与哪些内容有关。
2.师根据生的回答引出本节内容
1.生回答问题
2.掌握任务要求
新课引入
任务
实施
一、作用
根据发动机的各种不同工况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸。