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影响SI发动机爆震的因素
影响爆震的各种发动机变量可分为:
- 温度因素
- 密度的因素
- 时间因素
- 构成因素
(一)温度因素
提高未燃混合气的温度会增加SI发动机爆震的可能性。我们现在将讨论以下发动机参数对未燃混合气温度的影响:
i.提高压缩比
增加压缩比会同时增加温度和压力(未燃烧混合物的密度)。温度的升高降低了末端气体的延迟时间,从而增加了爆震的趋势。
2增压
同时也增加了温度和密度,增加了发动机爆震的倾向
3冷却液温度
延迟时间随冷却液温度的升高而减小,延迟时间的减小增加了爆震的趋势
四、气缸和燃烧室壁温度:
末端气体的温度取决于燃烧室的设计。火花塞和排气阀是燃烧室温度最高的两个部位,温度不均匀会导致预点火,从而产生爆震。
(B)密度的因素
增加未燃混合气的密度会增加发动机爆震的可能性。影响密度的发动机参数如下:
- 压缩比增大,密度增大
- 增加负载打开节流阀更多,从而密度
- 增压增加了混合物的密度
- 增加入口压力会增加循环期间的总压力。
高压端气降低了爆震的延迟时间,增加了爆震的趋势。 - 高级火花正时:在上止点位置之前和之后每个循环燃烧的燃料数量取决于火花正时。火花塞的温度随着火花塞燃烧速度的增加而增加,没有足够的时间到混合物的末端来散热,增加了爆震的倾向
(C)时间因素
增加未燃混合气在自燃条件下暴露的时间,会增加SI发动机爆震的可能性。
i.火焰传播距离:
如果火焰传播的距离越大,那么撞击的可能性也越大。这一问题可以通过燃烧室设计、火花塞位置和发动机尺寸来解决。紧凑的燃烧室具有更好的抗爆特性,因为火焰传播和燃烧时间会更短。此外,如果燃烧室湍流度高,燃烧速率高,因而燃烧时间进一步缩短;这进一步降低了敲击的倾向。
2倡导的位置:
火花塞位于燃烧室的中心,当火焰传播最小时,爆震的可能性最小。使用两个或多个火花塞可以减少火焰的传播。
3排气阀位置:
排气阀应靠近火花塞,使其不在端气区;否则会有敲门声的倾向。
iv.Engine大小
大型发动机有更大的爆震倾向,因为火焰需要更长的时间穿过燃烧室。因此,在SI发动机,一般限制在100毫米
v.Turbulence的混合物
降低混合物的湍流度会降低火焰速度,从而增加爆震的倾向。紊流取决于燃烧室的设计和发动机的转速。
构成因素
我。分子结构
爆震倾向受所用燃料类型的显著影响。石油燃料通常由许多分子结构不同的碳氢化合物组成。燃料分子的结构对爆震倾向有很大的影响。碳链的增加增加了碰撞倾向,碳原子的集中降低了碰撞倾向。不饱和烃比饱和烃具有较少的碰撞倾向。
2燃气比例:
燃料尾部比对反应时间和点火延迟的影响最为重要。当混合气比化学计量比(fuel-air ratio =0.08)高近10%时,末端气体的着火滞后最小,火焰传播速度最大。通过使混合料更稀或更富(比F/A 0.08),减少了发生磕碰的趋势。过浓的混合物尤其能有效地减少或减少消除了因延迟时间长和压缩温度低而引起的爆震。
3空气的湿度:
大气湿度的增加通过减少燃料的反应时间来降低爆震的趋势
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