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摩托车发动机气缸燃烧原理
2020-02-14 08:16:20   来源:网络   类型:转载   作者:佚名   阅读(3184次)
 
什么是最高爆发压力?

燃烧过程中汽缸中的最大压力称为最高爆发压力,摩托车汽油机的最高压力为4~7MPa。


火焰传播
汽缸点火后火焰由已燃部分逐渐传向未燃部分,
使燃烧过程持续扩展的现象称为火焰传播
均匀的混合气中火焰中心一旦形成
由于燃烧层热量和活化分子的传递
燃烧就能持续下去
但这种燃烧过程不像
自燃过程那样能瞬时
在混合气中同时发展起来
而是以一定的速度
由已着火的部分逐渐向未燃部分推进
最后使混合气完全燃烧
燃烧过程本身是一种气体流动学现象
换热现象和分子转移现象的综合体
显然火焰在其中传播时
气流的运动性质
必然会对燃烧过程或火焰传播过程有所影响
因而也就有火焰在
层流气流中和紊流气流中

两种传播形式


层流火焰传播
层流火焰传播对流速很低的均匀可燃混合气,用电火花点燃并局部着火以后,火焰就会以球面状向外传播,在火焰的前面是未燃的可燃混合气,后面是温度很高的未燃气体,出现明显的分层燃烧。这种层流火焰面的厚度只有十几分之一毫米 其中还有很大一部分是可燃混合气的预热区。经强烈的化学反应后,95%~98%的混合气发生了化学变化。
层流火焰传播的火焰面虽很窄,但温度和浓度变化却很大,火焰面内出现了很大的温度和浓度梯度,引起火焰中发生强烈的传热与传质,产生的热量向未然部分传播,引起临近混合气的加速反应,造成火焰在空间移动。层流火焰传播速度很低,对于汽油与空气的混合气为SL=0.4~0.5m/s 。SL的大小主要取决于混合气的理化性质。

紊流火焰传播
紊流火焰传播是指火焰在紊流气流中的传播 紊流是一种不规则的流动,可燃混合气的紊流使分子团作不规则的运动。这种运动任一流体质点的速度的大小和方向都随时间而变,故其温度和压力等参数也都随时间而变化。强的紊流运动除严重扭曲火焰前锋面,增大燃烧表面积外,还可使火焰前锋分裂成许多燃烧中心,导致紊流速度很快。较小的紊流虽不会使火焰前锋发生大的变化,但也会大大增加焰面中分子之间的相互渗透,因此也会增大火焰的传播速度。气流的紊流运动使火焰的传播速度大为提高,一般可达15~45m/s 。
放热规律
在燃烧过程中放热量或放热速率随曲轴转角的变化规律称为放热规律。放热规律决定汽缸内气体压力和温度的发展过程,这一过程又决定功率输出`压力增长率`噪声`放热率和最高燃烧压力等参数。因此,放热规律对发动机的 功率`机器负荷和热负荷都有很大影响由于汽缸内物理-化学过程极为复杂,计算放热规律的一些理论还不清楚,最主要的是目前对燃烧机理还不十分明白,从理论上推导放热规律的公式有困难,因而目前一般采用经验和试验方法。其中常用的方法有韦别提出的半经验方程式,W.Lyn提出的三角形放热规律,以及用示功图分析出放热规律。

着火落后期

火花塞发出电火花后,局部温度升高到2000C ,化学反应加速 放出的热量增多。这些热量使临近的混合气的温度升高而发生化学反应。当反应放出的热量超过一定量时使温度升高到着火,既形成火焰中心。  从点火开始,到火焰中心形成,压力开始急剧上升止,这段时间称为着火落后期。

(编辑:DENGBO)

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