第三节可燃混合气成分与汽油机性能的关系 可燃混合气成分即可燃混合气浓度,一般用空燃比或过量空气系 数来表示 空燃比Δ/F=空气质量流量/燃料质量流量(欧美国家) 过量空气系数O 燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量 完全燃烧Ikg燃料所需的理论空气质量 1kg汽油完全燃烧需要空气14.7kg,因此理论混合气的空燃 比=14.7,理论混合气的过量空气系数a=1。A/F>147或>1时的 可燃混合气称为稀混合气,A/F<14.7或α<1时的可燃混合气称 为浓混合气。 可燃混合气成分对发动机性能的影响: 试验确定:发动机转速一定,节气门全开的条件下(空气流量 自然一定),改变混合气浓度的方法是更换不同尺寸大小的主 量孔铜螺塞,分别测出对应的发动机功率和燃油消耗率的大小, 如图所示
第三节 可燃混合气成分与汽油机性能的关系 可燃混合气成分即可燃混合气浓度，一般用空燃比或过量空气系 数来表示： 空燃比A/F=空气质量流量/燃料质量流量（欧美国家） 过量空气系数= 燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量 完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量 一、可燃混合气成分对发动机性能的影响： 试验确定：发动机转速一定，节气门全开的条件下（空气流量 自然一定），改变混合气浓度的方法是更换不同尺寸大小的主 量孔铜螺塞，分别测出对应的发动机功率和燃油消耗率的大小， 如图所示。 1kg汽油完全燃烧需要空气14.7kg ，因此理论混合气的空燃 比=14.7，理论混合气的过量空气系数=1。A/F>14.7或>1时的 可燃混合气称为稀混合气，A/F<14.7或< 1时的可燃混合气称 为浓混合气
(一)经济混合气成分: 由于时间(燃烧速度有限)和 空间(不可能气缸内绝对混合均 140 匀)的限制,理论混合气不可能 120 完全燃烧。要想达到完全燃烧, 必须是稀混合气。从图中可以看 出,∝=1.1左右,燃料消耗率最低。P,0 经济混合气成分一般在 1.05~1.15之间,过稀的混合气虽 0.88I.11 0.60.81.0 然可使燃料完全燃烧,但燃烧速 过浓 有利 过稀 度慢,后燃现象严重,一则有效 浓 稀 膨胀比降低,二则散热损失增加, 火焰传 标准 火焰传 播上限 播下限 导致循环热效率降低,发动机燃 油经济性恶化,严重者会引起进 图4-4可燃混合气成分对发动机性能的影响 气管内回火现象(化油器回火) 发动机转速不变,节气门全开) 1-燃油消耗率;2-功率
经济混合气成分一般在 1.05~1.15之间，过稀的混合气虽 然可使燃料完全燃烧，但燃烧速 度慢，后燃现象严重，一则有效 膨胀比降低，二则散热损失增加， 导致循环热效率降低，发动机燃 油经济性恶化，严重者会引起进 气管内回火现象（化油器回火）。 （一）经济混合气成分： 由于时间（燃烧速度有限）和 空间（不可能气缸内绝对混合均 匀）的限制，理论混合气不可能 完全燃烧。要想达到完全燃烧， 必须是稀混合气。从图中可以看 出，=1.1左右，燃料消耗率最低
(二)功率混合气: 从图中可以看出,0=0.88左右时,发动机输出功率最大, 此时,燃烧速度最快,一则热效率最高,二则单位体积可燃混 合气燃烧时放出的热量最大,因而功率最高。过浓混合气由于 燃烧速度反而下降,输出功率降低,而且,由于燃烧不完全, 燃料经济性恶化,严重者,由于气缸中产生大量的CO和游离 的碳粒,造成排气门、火花塞裙部、活塞顶、气缸盖底部积碳 排气管冒黑烟,废气中的CO还可能在排气管中被高温废气点 燃,发生排气管“放炮”现象。 (三)火焰传播界限: 当混合气加浓到α<0.4时,由于燃烧过程中严重缺氧,将使火 焰无法传播,此值称为火焰传播上限;当混合气过稀到 >1.4时,燃料分子之间的距离将增大到火焰不能传播的程度, 此α值称为火焰传播下限。 混合气成分必须在火焰传播界限内(a=0.4~1.4),否则, 发动机运转不稳定,直至熄火
（二）功率混合气： 从图中可以看出，=0.88左右时，发动机输出功率最大， 此时，燃烧速度最快，一则热效率最高，二则单位体积可燃混 合气燃烧时放出的热量最大，因而功率最高。过浓混合气由于 燃烧速度反而下降，输出功率降低，而且，由于燃烧不完全， 燃料经济性恶化，严重者，由于气缸中产生大量的CO和游离 的碳粒，造成排气门、火花塞裙部、活塞顶、气缸盖底部积碳， 排气管冒黑烟，废气中的CO还可能在排气管中被高温废气点 燃，发生排气管“放炮”现象。 （三）火焰传播界限： 当混合气加浓到<0.4时，由于燃烧过程中严重缺氧，将使火 焰无法传播，此值称为火焰传播上限；当混合气过稀到 >1.4时，燃料分子之间的距离将增大到火焰不能传播的程度， 此值称为火焰传播下限。 混合气成分必须在火焰传播界限内（ =0.4~1.4），否则， 发动机运转不稳定，直至熄火
可燃混合气浓度对发动机性能的影响 表 4-2 混合气种类空气过量系数a发动机功率Pe耗油率g备注 火焰传播上限 0.4 混合气不燃烧发动机不工作 过浓混合气0.43-~0.87 减小 显荐增大燃烧室积炭排气管冒黑烟消音器有拍击声 (放炮) 功率混合气 0.88 最大 增大10~15% 标准混合气 减小2% 增大4% 经济混合气 1.11 减小8% 最小 过希混合气1.13~13显著减小 显著增大化油器回火和有拍击声发动机过热,加速性 变坏 火烙传播下限 1.4 混合气不燃烧,发动机不工作
(四)有利的可燃混合气成 分随发动机负荷(节气门开 度)变化的关系(发动机转1 速一定): 对应于最大功率的可燃 混合气成分α随着节气门开0.8 度的变化而变化,如右图 所示曲线1。 对应于最低燃料消耗率的045如0 可燃混合气成分α随着节气门 小负荷 中负荷 大负荷 开度的变化而变化,如右图息速 全负荷 节气门开度最小) 节气门全开) 所示曲线2。 因此,前述功率混合气成 图4-5有利的可燃混合气成分随发动机负荷 而变化的关系(转速一定 分(=0.88)及经济混合气 1-相应于最大功率的a值;2相应于最小 成分(a=1.1)均指节气门 燃油消耗率的a值;3-理想化油器特性 全开的条件下试验结果,包 括火焰传播界限 (0.4~0.5<0<1.3~1.4)
（四）有利的可燃混合气成 分随发动机负荷（节气门开 度）变化的关系（发动机转 速一定）： 对应于最大功率的可燃 混合气成分随着节气门开 度的变化而变化，如右图 所示曲线1。... 对应于最低燃料消耗率的 可燃混合气成分随着节气门 开度的变化而变化，如右图 所示曲线2。…. 因此，前述功率混合气成 分（ =0.88）及经济混合气 成分（ =1.1）均指节气门 全开的条件下试验结果，包 括火焰传播界限 （0.4~0.5<<1.3~1.4）