汽油机燃烧室结构与发动机性能的关系
发动机结构及原理图
发动机结构及原理图发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。
无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。
要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。
汽油机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。
曲柄连杆机构起动系统曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。
而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。
发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。
因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。
完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。
点火系统冷却系统在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。
能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
润滑系统配气机构润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。
并对零件表面进行清洗和冷却。
KE495QME汽油机燃烧室改进设计探讨
摘 要： 结合汽油机燃烧室设计原则对 Ｋ ４ ５ ＭＥ汽油机燃烧室性 能进行分析 ， Ｅ ９Ｑ 并对其结构改进
Hale Waihona Puke 设计进行探讨 。用 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 软件的 Ｆ ０ Ｒ Ｎ Ｃ Ｄ对比分析改进前后燃烧室的气流组织情况， Ｌ Ｔ Ａ Ｆ 并
结合 发动 机其 它 结构 的改进 预 测整 机性 能 。
２５０ ３５ ０ｒｍｉ的主要 工作 段 。 ０ ￣ ０ ／ ｎ 实 验后 拆 机检 查发 现 ， 图 ｌ 示 ， 如 所 在进 气 门上
使得部分可燃混合气在此处燃烧缓慢 ， 从而导致后燃
期过长， 或产生积碳 。同时 ２ 这个狭长地带 由于压缩
余隙偏大 ， 实际上没有挤气效果 ， 反而容易产生积碳。
进气门、 排气门与燃烧室壁的最小距离如图 ｌ ６ 上 所
靠近火花塞的部分 ７ 、 处普遍存 在积碳 ， 处 ２ 且第 四 缸的进气 门靠近气缸盖壁的 ６ 出现严重积碳 。在 处 相应活塞部分也发现积碳现象。这说 明燃烧室的这
・
２ ・ ３
维普资讯
使用 中发现诸多问题 ， 比如， 功率不足 ， 扭矩偏低 ， 油
耗过高 ， 机油 、 冷却液过热， 燃烧室积炭严重等 ， 这也 反映了 Ｋ ４５ Ｅ ９ＱＭＥ设计上所存 在的缺 陷。本文主
要针对燃烧室 的改进作一个全面的探讨 。
１ 原燃烧 室结构 分析
１ １ 燃 烧 室结构 ．
１ 一 排气 Ｉ ；－ ： ２狭长地带 ； １ ３火花塞安 装处 ４ 流流 动区域 ； 进气 口； 气缸 盖壁 一 气 ５ ６ －
量系数以及排气 中的有害成分等都有较大影响， 在
一
和残余废气系数 比较高， 充量系数 比较低 ， 从而影响
发动机结构及工作原理介绍
发动机分类
缸数及排列
L 4 2.4L
直列LINE
4缸
排气量 V形排列
V 6 3.0L
6缸
排气量
直列发动机
V形发动机
水平对置发动机
6
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发动机分类 分类方式：点火方式、冲程数、缸数及排列、冷却。
点燃式发动机
点火方式
压燃式发动机
●汽油自燃温度高，采用火花塞强制点火，汽油发动机为点燃式发动机。 ●柴油自然温度低，采用高压缩比压燃，柴油发动机为压燃式发动机。
4
è
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缸体分类
四、紧凑性指标
1.比容积
发动机外廓体积与其标定功率的比值称为比容积。
2.比质量
发动机的干质量与其标定功率的比值称为比质量。干质量是指未加注燃油、 机油和冷却液的发动机质量。
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汽油机燃烧过程、柴油及机燃烧过程
第二节 汽油机混合气的形成与燃烧一．汽油机混合气的形成1.化油器式汽油机混合气的形成汽油机的不同工况，对混合气成分的要求也不同。
化油器式汽油机的可燃混合气，是在气缸外部由化油器形成的，并通过节气门开度不同控制混合气的量，从而实现混合气的量调节。
1）发动机不同工况对混合气的要求理想的化油器，能够在满足最佳性能要求的前提下，使混合气成分随负荷（或混合气量）的变化而变化，如图3－1所示。
2）化油器的工作原理为满足发动机不同工况对混合气的要求，化油器设有主供油装置、怠速供油装置、加速供油装置、加浓供油装置和起动供油装置等。
2．电子控制燃油喷射汽油机混合气的形成电子控制的汽油喷射系统，以发动机转速和空气量为依据，由ECU 接受来自各个传感器的信号，如：进气量、曲轴转角、发动机转速、加速减速、冷却水温度、过气温度、节气门开度及排气中氧含量等，经处理后，将控制信号送到喷油器，通过控制喷油器开闭时间的长短，控制供油量，使达到最佳空燃比，以适应发动机运行工况的要求。
常用的多点燃油喷射系统示意图如图3－6所示。
二．汽油机正常燃烧过程当汽油机压缩行程接近终了时，由火花塞跳火形成火焰中心，点燃可燃混合气，火焰以一定速度传播到整个燃烧室，燃烧混合气。
1. 正常燃烧进行情况在混合气的燃烧过程中，火焰的传播速度及火焰前锋的形状均没有急剧变化，这种燃烧现象称为正常燃烧。
根据高速摄影摄取的燃烧图，或激光吸收光谱仪来分析燃烧过程。
如图3－7所示，为汽油机燃烧过程的展开示功图，它以发动机曲轴转角为横坐标，气缸内气体压力为纵坐标。
图中虚线表示只压缩不点火的压缩线。
燃烧过程的进行是连续的，为分析方便，按其压力变化的特征，可人为地将汽油机的燃烧过程分为着火延迟期、明显燃烧期和补燃期三个阶段，分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。
1）着火延迟期从火花塞跳火开始到形成火焰中心为止的这段时间，称为着火延迟期。
如图3－7中I 阶段所示。
从火花塞跳火开始到上止点的曲轴转角，称为点火提前角，用θig 表示。
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。
汽油的性能指标
汽油的性能指标汽油的性能指标用汽油蒸发性、抗爆性、氧化安定性及防腐性来衡量;其中最主要的是汽油的抗爆性和蒸发性;1、抗爆性抗爆性是指汽油在发动机汽缸内燃烧时抵抗爆震的能力,常用辛烷值表示;辛烷值越高,汽油的标号亦越高,其抗爆性能越好;发动机要产生动力,必须压缩发动机汽缸内的油气混合物,在做功冲程将混合物用电火花引爆,产生强大的膨胀气体,推动活塞及连杆做功输出动力;气体压缩愈强,爆发力愈大,发动机动力越澎湃;但压缩比越大,形成爆燃的可能性就越大;所谓爆燃,是指汽油发动机火花塞的电极中心形成电火花后,以电极为中心形成一个焰心,焰锋以一定方向和速率向整个燃烧室传播;远离焰心的油气混合物,如果在焰锋到达前开始形成爆炸性燃烧,形成强烈的振动与冲击性压力波,称为爆燃;爆燃不但会引起发动机过热、油耗过高,而且还会导致发动机内部机件损坏,产生异响,时间一长易引发严重机械故障;这时就必须使用高标号汽油来保证不形成爆燃;标号越高,形成爆燃的趋势越小;2、汽油的蒸发性物理学中,把液体变为气态称为汽化或蒸发;汽油的蒸发性是指汽油由液态变为气态的难易程度;不管是传统的化油器汽油发动机,还是揉合现代高科技的EFI电子燃油喷射发动机,在做功冲程中要使汽油燃烧产生爆发力,必须先使汽油形成汽化物质,再由火花塞点火产生动力;汽油的蒸发性越好,就越易汽化,形成的油气混合物也越均匀;汽化良好的混合气燃烧速度快,发动机易起动,加速及时,油门响应快,同时可以减少发动机的机械磨损,降低油耗及汽车尾气有害物质的排放;但物极必反,若蒸发性过高,汽油在炎热气候和大气压较低的地区易发生“气阻”而使车辆出现加油不畅、加速不起、易死火等故障;同时也会使汽油的储运损失增大;汽油的选用在车辆的日常使用中,我们无法知悉汽油的蒸发性等汽油性能参数,也没必要花时间了解,但有一点我们很容易知道而且需要用心选用,那就是汽油的辛烷值,即在加油站所加汽油标号的大小,再通俗一点就是指选择加90号汽油,还是加97号汽油;目前,中国内地加油站出售的汽油主要有90号、93号及97号,部分沿海城市有98号汽油供应;一般称90号油为普通汽油,而97以上为高级或特级汽油;要正确的选用汽油,我们必须先了解不当标号汽油给车辆带来的危害;将低标号的汽油加在高压缩比的发动机上,除了会产生爆震外,还会连锁产生诸如功率下降、油耗上升,发动机内部零件损坏如活塞顶部烧蚀、脱顶等,严重缩短发动机的正常寿命;同样,高标号的汽油加在低压缩比发动机上,除用车成本会增加外,更会产生着火慢、燃烧时间长,而导致功率下降,此外还容易因燃烧气体温度过高而烧坏进排气门的座圈,导致气门关闭不严;选用汽油时必须严格参照厂家要求来进行;选用汽油的参数在车主手册上有明确规定,同时在油箱加油口的门上一般都有相应的油品要求;此外,我们还可根据车主手册技术参数中提供的发动机压缩比来选用正确标号的汽油;一般来说,压缩比为7-8的发动机选用90号汽油；压缩比为的发动机选用93号汽油；压缩比为以上时,应选用97号汽油,对一些特高压缩比的发动机,如奔驰、宝马及一些超级跑车等最好选用98号汽油,以保证满足发动机超高压缩比的要求,充分发挥其澎湃动力;在汽油的实际使用中,我们会发现,有一些厂家要求使用的标号汽油,在目前国内许多加油站找不到,如93号和98号汽油,而汽车厂家又规定必须使用这种汽油,怎么办相信大部分的车主都会采用“宁大勿小”的用油原则;一般来说,选用油在使用上与标准用油可以有上下2个标号左右的可选范围;只不过加相应油以后,必须有相应的调整;一般是将发动机的点火时间进行调整：若选用油比规定用油标号高,必须把发动机的点火时间调早；相反,若选用油的标号比规定用油低,就必须把点火时间推迟;调整的基本原则是以调整到发动机加油时不产生爆震,油门响应灵敏,不发闷为准;方法是松开发动机分电盘的固定螺丝,正反方向推动分电盘到合适的点火时间,这些操作需要一定的专业知识与技能,若您无法自行调整,可由维修中心的技师帮助完成;但现在的许多发动机采用的是直接点火,没有分电盘结构,也就无法调整;话说回来,只要选用的汽油标号与规定不是相差太大,产生爆震的机率一般比较低,即使有产生爆震的可能,也可由发动机的爆震传感器通过电脑的控制推迟点火时间,抑制爆震的产生,无须人工的调整;在目前的市场条件下下,建议您到一些信誉好、规模较大的油站加油,特别是在跑长途需要加油时,一定要选好油站,否则若油品差,含水、杂质多的话,会使车辆产生加油性能差,发动机易死火,导致无法行驶等现象,必将延误旅程,让您烦心耗力,懊恼不已;汽油有90号,93号,97号,98号目前市场上90号的几乎已经没有了汽油标号的高低只是表示汽油辛烷值的大小汽油辛烷值是这样给定的：异辛烷的抗爆性较好,辛烷值给定为100 ,正庚烷的抗爆性差,给定为0,汽油辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料,使其产生的爆震强度与试样相同,标准燃料中异辛烷所占的体积百分数就是试样的辛烷值;辛烷值高,抗爆性好;汽油的等级牌号是按辛烷值划分的;高辛烷值汽油可以满足高压缩比汽油机的需要;所谓的97号汽油,就是97％的异辛烷,3％的正庚烷;汽油机压缩比高,则热效率高,可以节省燃料;汽油抗爆能力的大小与化学组成有关;带支链的烷烃以及烯烃、芳烃通常具有优良的抗爆性;提高汽油辛烷值主要靠增加高辛烷值汽油组分,但也通过添加四乙基铅等抗爆剂实现;汽油机压缩比：发动机混合气体被压缩的程度,用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积即燃烧室容积之比来表示;目前,绝对大部分汽车采用所谓的'往复式发动机',简单地讲,就是在发动机气缸中,有一只活塞周而复始地做着直线往复运动,且一直循环不已,所以在这周而复始又持续不断的工作行程之中有其一定的运动行程范围;就发动机某个气缸而言,当活塞的行程到达最低点,此时的位置点便称为下止点,整个气缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积,当活塞反向运动,到达最高点位置时,这个位置点便称为上止点,所形成的容积为整个活塞运动行程容积最小的状况,需计算的压缩比就是这最大行程容积与最小容积的比值;怎样选用：应根据发动机压缩比的不同来选择不同标号的汽油;压缩比在－之间的中档轿车一般应使用93号汽油；压缩比大于的轿车应使用97号汽油;目前国产轿车的压缩比一般都在9以上,最好使用93号或97号汽油;高压缩比的发动机如果选用低标号汽油,会使汽缸温度剧升,汽油燃烧不完全,机器强烈震动,从而使输出功率下降,机件受损;低压缩比的发动机硬要用高标号油,就会出现“滞燃”现象,即压到了头它还不到自燃点,一样会出现燃烧不完全现象,对发动机也没什么好处;车辆越高档对燃油质量的要求也越高,例如30万元以上的中高档车,就只能加95号或97号汽油,而这里说的95号和97号代表的只是汽油中的辛烷值能量的大与小,并不能说明97号汽油就比93号汽油清洁;而高档汽车对汽油的清洁度却要求极高,如果汽油的标号不够,对车辆的影响很快就能表现出来,如加完油后马上出现加速无力的现象；如果汽油杂质过多,对汽车的影响就要一段时间后才能反应出来,因为积碳或胶质增多到一定程度才会影响汽车行驶;国家对车用汽油有严格的标准;它不仅要求汽油有一定的辛烷值俗称汽油标号,同时对汽油各种化学成分的含量都有严格的规定;如果烯烃的含量过高,汽车不能完全燃烧,从而产生一种胶状物质,聚积在进气歧管及气门导管部位;在发动机处于正常工作温度时,无异常现象；而当发动机熄火冷却一段时间后,这些胶质会把气门粘在气门导管内;这时起动发动机,就会发生顶气门现象;并不是标号越高越好,要根据发动机压缩比合理选择汽油标号;在汽车发动机的参数中,大多数崇尚动力性的车友都只是注意到了功率和扭矩这两个指标,但另一个重要指标却往往被人所忽视,这就是压缩比;压缩比就是汽缸内活塞的最大行程容积与最小行程容积的比值,也等于整个活塞的运动行程上止点和下止点在不同行程位置的容积比值;目前,绝大部分汽车采用所谓的“往复式发动机”,简单地讲,就是在发动机汽缸中,有一只活塞周而复始地做着直线往复运动,且一直循环不已,所以在这周而复始又持续不断的工作行程之中有其一定的运动行程范围;就发动机某个汽缸而言,当活塞的行程到达最低点,此时的位置点便称为下止点,整个汽缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积；当活塞反向运动,到达最高点位置时,这个位置点便称为上止点,所形成的容积为整个活塞运动行程容积最小的状况,需计算的压缩比就是这最大行程容积与最小容积的比值;例如压缩比为10的发动机就是将可燃混合汽压缩为原来体积的1／10;一般来说在发动机的其他设计不变的情况下,压缩比越高的车功率越大,效率越高,燃油经济性方面也会好一些;但是压缩比过高会造成稳定性下降,发动机寿命缩短;而且压缩比也不可能无限制地提高,因为可燃混合汽在压缩过程中温度会急剧提高,如果在没有到活塞的上止点处温度就已经超过可燃混合汽的燃点,则可燃混合汽就会爆燃,这就是俗称的敲缸,可以听到明显的金属撞击声,严重的爆燃甚至会使发动机倒转,给发动机造成致命的伤害;汽油发动机在运转时,吸进来的是汽油与空气混合而成的混合气,在压缩过程中活塞上行,除了挤压混合气使之体积缩小之外,同时也发生了涡流和紊流两种现象;当密闭容器中的气体受到压缩时,压力随着温度的升高而升高;若发动机的压缩比较高,压缩时所产生的气缸压力与温度相应提高,混合气中的汽油汽化得更完全,加上高压缩比的作用,当火花塞跳出火花时就能使混合气在瞬间内完成燃烧,释放出能量,成为发动机的动力输出;反之,燃烧的时间延长,能量会耗费并增加发动机的温度,而并非参与发动机动力的输出,所以,高压缩比的发动机就意味着具有较大的动力输出;。
发动机构造及工作原理
·组成：活塞、连杆、曲 轴三部分
·作用：将活塞的往复直线 运动—曲轴的旋转运动 对外输出动力
3．供给系统
·组成：燃油供给系统和进、排气系统组成 ·作用：将燃油系统和空气及时地供给气缸， 并将燃烧后的废气及时排除 ·主要部件：化油器（汽）、喷油泵和喷油
器 （柴）、空气滤清器、进气管、排气管、声
be=(B/Pe)×10-3 (g/(KWh)) •B—每小时的燃油消耗量，kg/h •Pe—有效功率，kW 显然燃油消耗率越低，燃油经济性越好
§1.5 发动机的性能指标
三、发动机的速度特性
指发动机的功率、转矩和燃 油消耗率三者随曲轴转速变化 的规律。
发动机外特性：
当节气门开度达到最 大时，所得到的速度 特性称为发动机外特 性
状态 行程
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
温度(K)
压力
370~440
75~90 kPa
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
3~5MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
900~1200
105~125 kPa
§1.3.2 四冲程柴油机的工作原理
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V s )
发动机排量(VL)
燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积(Va ) 压缩比ε
Vs= πD2·S ×10-6/4 （L）
D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= Vs × I
工工况作（循P环、n） 负荷率（％）
ε= Va / Vc
压缩比
定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用ε表示。
汽油机和柴油机
汽油机和柴油机是目前广泛应用在工农业生产和交通运输部门的热机。
它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。
压缩比是指活塞在气缸中运动时，气缸中出现气体的最大体积和最小体积之比。
活塞在最低点时气缸中气体体积最大，活塞在最高点时气缸中气体体积最小，前者叫气缸总容积，后者叫气缸燃烧室容积。
压缩比规定为压缩比＝汽缸总容积／燃烧室容积压缩比是内燃机的重要指标，压缩比越大，其压强越大，温度越高。
汽油机的压缩比为4～6。
柴油机的压缩比为15～18。
从理论上讲，压缩比越大，效率越高。
但因为气缸受材料强度的限制，而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点，所以压缩比不能太大。
它们的点火方式不同，汽油机是把吸入气缸的汽油蒸汽与空气混合、加压，然后用火花塞点火。
柴油机是由喷油嘴喷出的雾状柴油与空气混合、加压，靠压缩来提高混合气体的温度自动点火。
汽油机是用汽油做燃料，柴油机是用柴油做燃料。
它们的名称就是由此而来的。
汽油机使用铝合金、塑料等材料制成。
体积小，重量轻，起动方便，运转平稳，转速快，适用于汽车、飞机等要求体积孝速度快的运输工具。
柴油机的压缩比大，气缸因为要承受较大的压力而做得较为牢固笨重，一般用钢板，铁板等材料制成。
它的功率大，适用于载重较大的大型卡车、拖拉机、机车和船舰。
汽油车和柴油车由于使用油料不同，发动机结构、混合气形成方式和燃烧方式不同，其污染物排放规律也不同。
两者排放物的主要区别表现在以下几个方面:1、汽油具有很强的挥发性，而柴油很难挥发，因此汽油车污染物中有燃料蒸发排放物，其组分是碳氢化合物(HC)。
2、汽油具有容易与空气混合，且混合后不易分离的特性。
汽油车燃料混合气的形成是在发动机燃烧室外进行的(在化油器和/或进气管)，在点燃之前又经过进气、压缩过程，有相对较长的混合时间。
因此汽油与空气可以混合得很均匀，基本不存在局部过浓或过稀和液态油滴的情况。
汽油的分子又小，决定了汽油车排放物中颗粒物较少。
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汽油机燃烧室结构与发动机性能的关系
摘要：本文主要介绍了我学习《汽车拖拉机发动机》这门课目的、意义、体会以及自己所选汽油机燃烧室结构与发动机性能的关系。
内燃机的课程我们主要学习了：发动机的循环、热效率，换气过程和充气效率，汽油机、柴油机混合气的形成和燃烧，发动机动力性、经济型的评定，废气涡轮增压，排气污染和控制。
关键词：内燃机；燃烧室；发动机性能
1 学习的目的和意义
1）了解发动机的内部结构，原理
2）掌握发动机效率提高和结构的关系
3）掌握发动机评定的各项指标，合理选用发动机
2 学习体会
老师讲解了发动机的总体结构，分类，各零部件的结构和主要性能。
从发动机的动力性、经济性方面出发，依据公式功率正比于气体压力、充气效率、内耗摩擦、燃烧效率、转速，之间的关系，分析发动机的燃烧室结构，气门、火花塞的位置，晚关角、提前角，增压等对发动机性能的提高。
我整体上了解了内燃机的结构和相关性能指标关系。
内燃机不再是个神秘的东西。
我想在以后的生活和学习中我所学习的东西会对我有很大帮助。
3 对燃烧室的要求
汽油机燃烧室一般应注意以下几个原则：1）结构紧凑：面容比(A/V)——燃烧表面积与其容积之比。
A/V值小，则燃烧室紧凑，优点是:①火焰传播距离小，不易爆燃，可提高压缩比。
②相对散热损失小，热效率高。
③熄火面积小，HC排量少。
2）有良好的充气性能：充气性能的好坏，主要应考虑进气门、进气道的布置。
3）火花塞位置应布置合理在决定火花塞位置时必须考虑:要能利用新鲜混合气充分扫除火花塞周围的残余废气；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；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。
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。
6）防止爆燃和早燃：应对末端混合气进行适当冷却，燃烧室应避免局部热点和突出物。
图3-1 火花塞位置与辛烷值
4 典型燃烧室
4.1 浴盆形燃烧室
形状像一个椭圆形浴盆。
要求气门头部外径与燃烧室壁面之间保持6-8 mm的距离，避免壁面对气流的遮蔽作用，故气门大小受到限制。
特点：1）A/V较大，火焰传播距离较长，故压缩比一般不高。
2）燃烧时间拖长，平均压力上升速度小，动力性，经济性不高。
3）HC排出量多，而NOX较少。
4) 但由于它的制造工艺性好，又便于维修。
我国6100Q汽油机、桑塔纳轿车JV型汽油机、奥迪100型汽油机等，均采用此种燃烧室。
图4-1 盆型燃烧室
4.2 多球形燃烧室
半球形燃烧室结构紧凑，火花塞布置在燃烧室中央，结构紧凑，A/V值小，火焰行程短，故燃烧速率高，散热少，热效率高。
这种燃烧室结构上也允许气门双行排列，进气口直径较大，故充气效率较高，有较大的气门直径和平直圆滑的进气通道，一般采用进气涡流。
虽然使配气机构变得较复杂，但有利于排气净化，在轿车发动机上被广泛地应用。
图4-2 球形燃烧室
特点：1)ηυ值高，动力性、经济性好，2) HC排出量少; 3)它一般不组织挤流，紊流较弱，容易在低速、大负荷时引起爆燃。
4)由于火花塞附近有较大的容积，使Δp/Δφ大，工作粗暴，噪声较大。
5)采用多气门机构。
4.3 缸内直喷燃烧室
采用缸内直喷技术的目的：汽油缸内直喷技术是实现汽油在气缸内分层燃烧的一种特有技术，而汽油分层燃烧又是实现汽油稀薄燃烧的手段。
所谓稀薄燃烧就是让发动机运转时的空燃比高于理论空燃比，采用较少的燃油量，使燃油充分燃烧，并将废气中的可燃气体也进行燃烧，将其转化为热能，降低尾气中有毒气体的排放，提高发动机的燃烧效率，达到节省燃油的目的。
为使发动机做到稀薄燃烧，实现分层燃烧的技术要求，达到节省燃油降低有害气排放的目的，因此采用了燃油缸内直喷技术。
为了做到燃油的稀薄燃烧，供油系统会向气缸内喷入浓度较稀的燃油，在气缸内实际空然比要比理论空然比高，由于单纯利用火花塞放电的能量无法使混合气发火燃烧，而采用分层燃烧技术后，在燃料相对较浓的地方进行点火，利用较浓区域的燃料发火燃烧的能量引燃较稀区域的燃料，降低了点火能量，又实现了稀薄燃烧。
图4-3 缸内喷射
1）燃油顺气流喷入燃烧室。
油束外表面的小油粒在喷油后很快蒸发形成可燃混合气。
火花塞位于较浓混合气的附近容易着火的位置。
2）空燃比可达100。
3）技术要求高，稳定分层给气不易，适应变工况能力差，目前实用还有一定困难。
4.4 轴向分层燃烧室
首先，由进气管造成强烈的进气涡流；进气过程后期在进气道上的喷油器将燃料喷入缸内；燃料在涡流作用下，沿气缸轴向产生上浓下稀的分层。
这种分层一直维持到压缩行程后期，以保证在火花塞附近是较浓的混合气。
图4-4 滚流（纵涡）分层稀燃
在进气过程中形成的绕垂直于气缸轴线方向旋转的有组织的空气旋流，称为滚流，也称为纵涡或横向涡流。
滚流在压缩过程中逐渐被压扁，在上止点附近破碎成许多小尺寸的涡流和湍流，可大大改善混合气燃烧过程。
4.5 均质稀混合气的燃烧室
图4-5 三菱纵涡流旋转燃烧
特点：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。
4.6 碗形燃烧室
特点：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。
图4-6 碗型燃烧室
总结
本文主要介绍了6种燃烧室的结构和它们与发动机性能的影响。
它们的最终目的就是为了在防止汽油机爆燃的前提下，增强发动机的动力性和经济性，使工作轻声平稳，排气污染小，同时还要求结构简单，制造方便。
通过文章的学习让我更深刻的认识和学习了汽油机燃烧室的内部结构和它们设计的原理及它们结构设计的目的。
参考文献
【1】董敬，庄志，常思勤，等.汽车拖拉机发动机[M].北京;机械工业出版社，2011.6 【2】蒋德明.内燃机原理[M].北京：机械工业出版社,1988.4
【3】亲友方.车辆发动机原理[M].北京：国防工业出版社，1984.5。