什么是空气/燃料(燃料/空气)比率-富,贫,化学计量混合物用于Ic发动机

什么是空气/燃料(燃料/空气)比率-富,贫,化学计量混合物用于Ic发动机

内燃机燃烧燃料产生动能。燃料的燃烧基本上是燃料与空气中的氧气发生反应。气缸中氧气的含量是可燃烧燃料量的限制因素。如果有太多的燃料存在,并不是所有的燃料将燃烧,未燃烧的燃料将被推出通过排气阀。
在摩托车上,化油器控制燃油/空气混合物,你经常听到“lean”和“rich”被用来描述燃油/空气混合物。让我们看看这个比率对发动机有什么影响。

空气/燃料比的公式
空气/燃料比的公式


首先,存在一个理论上最优的燃料/空气混合物。这叫做化学计量质量/体积,它告诉你有多少空气。氧气)你需要完全燃烧大量的燃料。如果空气比这个少,混合物就丰富。如果空气太多,混合物就稀薄。你可以从燃料的角度来看。太多的燃料会产生丰富的混合物,太少的燃料会产生稀薄的混合物。
例如:
15.0: 1 =精益
14.7: 1 =化学计量
13.0: 1 =丰富
化学计量质量与燃料中的碳/氢比有关。这是有道理的,因为每个碳原子需要两个氧原子来产生二氧化碳,而每个氢原子平均需要半个氧原子。所以你可以把碳原子和氢原子的数量加起来,做一些数学运算,算出你需要多少个氧原子。
如果你有“完美”量的氧气为你的汽油,你可以期望得到约45兆焦耳的能量为每公斤汽油,你有。然而,发动机并不是完全有效的。首先,要从爆炸中获得最大的功,你必须让气体膨胀,直到它们冷却到周围的空气温度(在某处可以查阅卡诺循环)。在真正的发动机中,只有活塞向下运动时,气体才会膨胀。当排气口打开,活塞向上移动将废气排出时,废气仍是热的。所以排气管才会热!
空气污染与化学计量比的关系
空气污染与化学计量比的关系
普通发动机的效率约为20-40%,所以每次爆炸只能获得理论上最大能量的20-40%。剩下的能量用来加热发动机冷却剂、排气和发动机周围的环境。
所有这些热废气从气缸排出,经过排气阀。这使得排气值相当热-高达300摄氏度。正因为如此,排气值比进气阀需要更多的锤击,因为进入气缸的气体处于空气温度下。
显然,对于汽油来说,当燃料与空气的比例为1:15(即15份空气与1份燃料的比例)时,就得到了化学计量燃烧(即完全燃烧)。你可以通过运行更丰富的13:1的混合气来获得更多的动力,但你会产生一些部分燃烧的燃料,导致烟雾排放和粘稠的发动机。当你有一个稀薄的混合物,如17:1时,你会得到最大的热效率(给定的燃料量的最大能量?)
让我们看看,当火花塞着火时,会发生什么,当你运行一个稀薄的混合物。因为有更少的燃料分子,所以火焰穿过气缸的速度更慢。这样气缸壁和缸盖就会有更多的热量,从而导致过热。如果燃料/空气混合物很稀,那么当进气门打开时火焰仍然存在,这会导致回火!
如果压缩比为12:1,在发动机转速为1500转/分的情况下,火焰会以每秒15米的速度穿过气缸。
随着发动机转速的提高,混合气完全燃烧的时间越来越少。转速为1000转的发动机每循环需要0.06秒,转速为10000转的发动机每循环需要0.006秒。一种方法来对抗这种下降可用燃烧时间是点火火花塞稍早时,发动机正在快速运行-这被称为火花提前。如果你把火花提前得太多,就会引起爆震。然而,如果发动机运行速度很快,那么在火焰前端发生反应的时间就会减少,这往往会降低爆震的几率。

萨钦Thorat

萨钦毕业于一所著名的工程学院,主修机械工程。188金宝搏bet官方下载目前,他在钣金行业从事设计工作。此外,他还对产品设计、动画和项目设计感兴趣。他也喜欢写与机械工程领域相关的文章,并试图通过他创新的项目想法、设计、模型和视频来激励其他机械188金宝搏bet官方下载工程学生。

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