【摘 要】作为混合气浓度最直观参数空燃比的变化, 直接影响发动机性能,在不同空燃比的燃烧过程中, 空燃比A/F对发动机影响的程度和变化规律各不相同。使发动机达到最佳的空燃比,可有效地提高和改善发动机的动力性、经济性及排放性,从而提高了发动机的性能。
【关键词】空燃比;燃烧;发动机;性能
0.引言
当一台发动机完成整体设计并生产出来后,对其性能影响最大的因素之一就是进入气缸的混合气浓度。因为混合气的浓度直接影响着混合气在燃烧室中进行燃烧的速度、压力和温度,从而对发动机性能产生极大的影响;发动机原理中,用以表述混合气浓度的参数是空燃比。
1.空燃比对发动机性能的影响
东风日产销售精英俱乐部空燃比是指进人气缸进行燃烧的空气的质量与燃料的质量之比,用A/F表示。空燃比的大小
支配着发动机的动力性、经济性及废气中污染物的含量。从理论上讲,燃料只有完全燃烧才能获得最佳的经济性和最小的空气污染。那么,实现燃料完全燃烧时的空燃比称为理论空燃比。
宝马z4敞篷视频奔腾车型1.1空燃比对发动机动力性、经济性的影响
当空燃比略小于理论空燃比时,燃烧火焰的温度最高,而当空燃比高于或低于此空燃比时,火焰温度都会比这种空燃比时的低。此时的空燃比约为13.5-14.00,当空燃比A/F=12-13时,火焰温度虽然没有上述情况下的高,但是,火焰的传播速度却因混合气浓度的增加而达到最高值。因此,在这种空燃比下,发动机发出的功率达到最大值。此时的空燃比又称为功率空燃比,这样的混合气被称为功率混合气。但是,由于混合气浓度的增加,使燃烧过程中,混合气中的燃料不能得到完全燃烧,从而使发动机的油耗率明显上升。当空燃比继续减小时,由于混合气过浓使燃烧时氧的供应明显不足,因而又使燃烧速度和燃烧温度都下降,发动机的功率下降,油耗率上升。
当空燃比在16附近变化时,发动机的耗油率达到最低值,而火焰温度和发动机功率均随之下降。
报据以上分析可以看出.提高发动机功率和降低燃料消耗是一对矛盾。要提高功率,就会降低经济性。同样,要提高经济性指标,就必须要降低动力性。但是.这样的关系只有在一定的范围内才存在。当空燃比A/F≥18或者A/F≤12时,不但动力性下降,而且经济性也变差。因此,对发动机空燃比的控制要同时兼顾动力性和经济性两个方面。
1.2空燃比对发动机排放性的影响
发动机排出的废气中含有多种对人体有害的成分,这些有害成分产生的数量、有害成分的种类,都与燃烧时的空燃比有着密切的关系。
程力洒水车价格1.2.1一氧化碳(CO)
CO是由于燃烧过程中氧的不足而产生的。因此废气中CO的浓度与空燃比有着直接的关系。当空燃比A/F≤16时,CO的浓度极小。而当空燃比A/F<16时,随着空燃比的减小,CO的浓度急剧上升。所以控制CO最有效的办法就是提高空燃比,采用稀混合气。
1.2.2碳氢化合物(HC)
He的排放浓度与空燃比也有着非常密切的联系。
第一种原因:HC的含量主要取决于燃烧过程中未燃烧混合气的多少。l可
由于HC是不完全燃烧的产物,如果空燃比小于理论空燃比,未燃烧燃料增多或者在燃烧过程中产生的HC量增多,HC的排放浓度增加。但是,当空燃比过大时,由于混合气过稀,有时会出现点火点不着的情况,同时,也存在着火焰传播速度过慢的问题。这些因素都会导致发动机燃烧的不稳定,造成HC的增加。
第二种原因:来自于气缸里冷边界层的激冷作用。当燃烧着的火焰扩展到气缸壁时,由于气缸壁的温度较低,产生激冷作用,火焰被熄灭。而气缸壁激冷层的厚度与空燃比有一定的关系,只有在某一个合适的空燃比下,混合气的燃烧温度最高,气缸壁的激冷层最薄,产生的HC最少。
由此可见,HC的浓度与发动机混合气的空燃比之间存在着一个最佳的空燃比值。只有在这种空燃比时,发动机排出的气体中,HC的浓度才会最低。
1.2.3氮氧化合物(NOx)
发动机排出的氮氧化合物中,除少量NO2外,大量的是NO。废气中的NO排人大气后,与
大气中的氧化合成NO2。为了便于分析研究,通常把NO和NO2通称为NOx,当气缸内混合气的空燃比在16左右时,氮氧化合物的排放量最多。空燃比再小些或者再大些,NO的排放量均会迅速减少。这是因为,NO的产生与气缸内燃烧着的混合气的温度及氧的含量有关,温度越高,同时氧的浓度也较大时所产生的NO越多。
当混合气的空燃比较小时,由于混合气中氧的浓度较低,所以不会产生太多的NO,而当混合气的空燃比再大些时,虽然有很充足的氧,但由于混合气燃烧时的温度比较低,也不会产生多的NO。
2.结论
从以上分析可以看出, 作为混合气浓度最直观参数的空燃比的变化, 直接影响发动机性能,在不同空燃比的燃烧过程中,空燃比A/F对发动机影响的程度和变化规律各不相同。使发动机达到最佳的空燃比,可有效地提高和改善发动机的动力性、经济性及排放性,从而提高了发动机的性能。
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