表的内容
影响内燃机火焰速度的因素有哪些?
影响火焰速度的因素
火焰传播速度的影响因素的研究是重要的，因为火焰速度影响缸内压力上升的速度，它与某些类型的异常燃烧发生在火花点火发动机。有几个因素在不同程度上影响火焰速度，最重要的是湍流和燃料-空气比。下面将详细讨论影响火焰速度的各种因素。
动荡:
- 在非紊流混合物中，火焰速度相当低，随着紊流的增加，火焰速度增加。这主要是由于额外的燃烧和未燃烧的粒子在火焰前沿的物理混合，通过增加接触速度加快反应。
- 进气混合气湍流是在进气段较窄的情况下产生的节流阀管路、气门开口等，在吸气行程中。湍流应该是由许多微小的漩涡组成的增加反应速度，产生一个更高的火焰速度比组成更大和更少的旋涡。适当的燃烧室设计包括缸盖和活塞顶的几何形状，增加了压缩行程期间的湍流。
- 一般来说，湍流增加了流向气缸壁的热流。它还通过燃料和氧气的密切混合来加速化学反应，从而减少火花的前进。这也有助于在精益混合物中工作。湍流引起的火焰速度的增加减少了燃烧持续时间，从而减少了异常燃烧的趋势。然而，过度的乱流可能熄灭火焰，导致粗糙和嘈杂的发动机运行。
燃气比例:
- 燃料-空气比对火焰速度有非常显著的影响。如图12.4所示，当混合气(A点)较丰富时，可以得到最高火焰速度(完全燃烧的最短时间)。图12.4显示了混合气强度对燃烧速率的影响，即在给定发动机中完全燃烧所需的时间。当混合物变稀或变富时(见图12.4中的A点)，火焰速度降低。在稀薄混合物的情况下，释放的热能较少，导致火焰温度较低。
- 非常丰富的混合物导致不完全燃烧，这又导致释放更少的热能。
温度和压力:
- 火焰速度随着进气温度和压力的增加而增加。较高的初始压力和温度有助于A的形成更均匀的空气蒸气混合物，有助于提高火焰速度。这是可能的，因为电荷密度的整体增加。
压缩比:
- 较高的压缩比增加了工作混合物的压力和温度，从而减少了初始制备阶段燃烧，因此需要较少的点火提前。高压和高温的压缩混合物也加速了二次阶段的燃烧。
- 压缩比的增加减少了间隙体积，因此增加了燃烧过程中气缸气体的密度。这增加了峰值压力和温度，减少了总燃烧时间。因此，具有较高压缩比的发动机具有较高的火焰速度。
发动机输出功率:
- 当发动机输出增加时，循环压力增加。随着增加的节流阀打开气缸得到填充到更高密度。这导致火焰速度增加。当输出通过节流减少时，初始和最终压缩压力工作混合液的稀释度增大。火焰自传播核的平稳发展成为不稳定和困难。
- SI发动机的主要缺点是低负荷时燃烧不良和必须进行混合浓缩(ⅱ介于1.2 ~ 1.3之间)，这导致燃料的浪费和排放未燃烧的碳氢化合物和不完全燃烧的产物，如一氧化碳等在大气中。
发动机转速:
- 火焰速度几乎与发动机转速成线性关系，因为发动机转速的增加增加了气缸内的湍流。如果发动机转速加倍，火焰穿过燃烧空间所需的时间就会减半。
- 两倍的发动机速度，因此，一半的原始时间将给予相同数量的曲柄度的火焰传播。在燃烧的整个阶段，火焰传播所需的曲柄角，将保持几乎恒定的速度。
引擎大小:
发动机的尺寸对火焰传播的速度没有太大的影响。在大型发动机中，完成所需的时间燃烧更多是因为火焰必须传播更长的距离。这需要在燃烧期间增加曲柄角度持续时间。这就是为什么大型发动机被设计成低速运转的原因之一。
更多资源:
