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          我们常说的混合气的稀与浓是怎么回事?

          来源:搜狐网 编辑:张丹丹 发布?#22868;洌?017-04-25
          本文摘要:汽车发动机究竟需要什么样的混合气?
            我们的汽车在日常使用中有时会出现加不上油、发动机回火、放炮等现象,有时又会出现排气管冒黑烟、油耗突然升高的现象,这是因为你的车混合气过稀(或过浓)了。那么这个混合气的稀与浓是什么意思呢?今天就来给大家解析:汽车发动机究竟需要什么样的混合气?
           
          我们常说的混合气的稀与浓是怎么回事?
           
            汽车发动机混合气的形成方式
           
            大家都知道,发动机工作时是需要?#21152;?#30340;。?#21152;?#21448;分为汽油和柴?#20572;?#32477;大部分的轿车使用汽油作为燃料,所以今天我们只?#33268;?#27773;油机。
           
            汽车发动机是依靠汽油在发动机气缸内燃烧,然后膨胀做功,推动活塞下行,进而推动曲轴转动,向外输出动力。所以,发动机产生动力的根源就在于汽油的燃烧,汽油燃烧的好坏直接决定发动机的动力水平。大家都知道汽油的燃?#24080;?#38656;要氧气的,氧气从何而来?#30475;?#31354;气中获得。所以,将空气和汽油?#20945;找欢?#30340;比例和方式引进发动机,是保证汽油完全燃烧的关键,这就是发动机空燃比和混合气形成方式。
           
            汽油机混合气的形成有三种方式,分别是化油器式、多点电喷式和缸内直喷式。化油器式在汽车上已经淘汰,只有部分低?#35828;?#25705;托车上还在使用,今天我们不再?#33268;邸?/div>
           
            在多点电喷式?#21152;团?#23556;?#20302;?#20013;,空气经空气滤清器净化后,经?#23665;?#27668;门进入进气岐管,在进气岐管中与喷油器喷入的汽油混合,然后经进气门进入发动机气缸,再经过?#39038;酢?#28857;火做功、最后经燃烧后的废气经排气门排出发动机,由此完成一个工作循环。
           
            而在缸内直喷?#21152;团?#23556;?#20302;?#20013;,空气不是在进气岐管中与汽油混合,而是在气缸中与汽油混合,其它的过程与多点电喷相同。这种混合气形成方式,可以实现稀薄燃烧?#22836;?#23618;燃烧,可以更好的降低油耗。在节能减排的大环境下,缸内直喷是未来发动机的发展方向。
           
            那么空气和汽油以什么样的比例混合最合适呢?这就涉及到混合气的空燃比(或过?#38752;?#27668;系数)的概念了。
           
            什么是空燃比?
           
            空燃比A/F(A:air-空气,F:fuel-燃料)表?#31350;?#27668;和燃料的混合比。空燃比是发动机运转时的一个重要?#38382;?#23427;对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影响。空气—?#21152;?#29702;论上理想的质量比为14.7:1,称作理论空燃比。?#21152;?#23436;全燃烧的质量关系为14.7kg空气比1kg?#21152;停?#19982;此对应的容积比为9500L空气比1L?#21152;汀?/div>
           
            理论上使?#21152;?#23436;全燃烧,所需的空气量等于理论空气量。?#23548;?#19978;,供给的空气量总是大于或小于理论空气量。为了评定发动机工作过程中所用空气数量的多寡,常引入过?#38752;?#27668;系数的概念。
           
            发动机工作过程中,燃烧1kg?#21152;褪导使?#32473;的空气量L与理论空气量LO之比,称为过?#38752;?#27668;系数。
            在理论上空气和汽油可以?#25105;?#27604;例的混合,但是只有混合气浓度在?#27426;?#33539;围内才?#35270;?#21457;动机的工作要求。在发动机不同的工况下,分别有正常混合气、浓混合气、稀混合气等,以下分别介绍。
           
            正常混合气
           
            为保证发动机稳定可靠地工作,有利的混合气成分一般在0.85~1. 2范围内。
           
            浓混合气
           
            过?#38752;?#27668;系数在0.85~0.95时,火焰传播速度最大,此?#27604;?#28903;速度最快,可在短?#22868;?#20869;使气缸压力和温度达到最大值,散?#20154;?#22833;小,做功最多。
           
            由于此时供给的燃料量比完全燃?#24080;?#25152;需的燃料稍多,在空气量?#27426;?#30340;情况下,提高了对氧的利用程度,使燃烧产物的分子数增多,燃气压力提高,因此,发动机发出最大功率。称这种混合气为最大功率混合气。
           
            当过?#38752;?#27668;系数小于0.85?#20445;?#31216;为过浓混合气。此时,由于火焰传播速度降低,功?#22987;?#23569;;由于缺氧,燃烧不完全,热效?#24335;?#20302;,耗油?#35797;?#21152;。发动机怠速或低负荷运转?#20445;?#33410;气门开度小,进入气缸的新鲜混合气?#21487;伲?#27531;余废气相对较多,可能引起断火现象。
           
            如果在发动机在中等负荷下,也供给过浓混合气,由于火焰传播速度低,燃烧速?#29123;?#24930;,混合气在大容积下燃烧,发动机易过热,排气温度增高。高温废气中未完全燃烧的成分在排气管口与空气相遇,剧烈氧化,形成排气管放炮现象。
           
            当过?#38752;?#27668;系数=0.4~0. 5?#20445;?#30001;于?#29616;?#32570;氧,火焰 不能传播,混合气不能燃烧。有些发动机所谓的“淹缸”就是这种情况。
           
            稀混合气
           
            当过?#38752;?#27668;系数=1.05~1.15?#20445;?#28779;焰传播速?#28909;?#24456;高,且此时空气相对充足,?#21152;?#33021;完全燃烧,所以热效率最高,有效耗油率最低。此浓度混合气称为最经济混合气。
           
            当过?#38752;?#27668;系数大于1.15?#20445;?#31216;为过稀混合气。 此时火焰传播速度降低很多,燃烧缓慢,使燃?#23637;?#31243;进行到排气行?#35752;?#20102;,补燃增多,使发动机功率下降,油耗增多。由于燃?#23637;?#31243;的?#22868;?#24310;长,在排气行?#35752;?#20102;进气门已开启,含氧过剩的高温废气可以点燃进气管内新气,造?#23665;?#27668;管回火。
            当过?#38752;?#27668;系数=1.3~1. 4?#20445;?#30001;于燃料热值过低,混合气不能传播,造成缺火或停车现象。此混合气浓度为火焰传播的下限。
           
            但是现在有一些发动机,在燃?#24080;?#32467;构上做了特殊的设计,可以使用很稀的混合气 实现稀薄燃烧或分层燃烧,这时的混合气浓度不再具有指导意义。
           
            发动机工况分析
           
            发动机在?#23548;试?#34892;过程中,其工况在工作范围内是?#27426;?#21464;化的,?#20197;?#24037;况变化时,发动机对可燃混合气空燃比的要求也是不同的,主要有稳定工况和过渡工况两种情况。
           
            稳定工况对混合气的要求发动机的稳定工况是指发动机已经完全预热,进入正常运转,?#20197;諞欢ㄊ奔?#20869;转速和负荷没有突然变化的情况.稳定工况又可分为怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负荷等几种。
           
            汽车在运行中的过渡工况可分为以下三?#20013;?#24335;: 冷起动、暖机、加速?#22270;?#36895; 。
           
            怠速工况
           
            怠速工况是指发动机对外无功率输出且以最低稳定转速运转。 此?#20445;?#28151;合气燃烧后所做的功,只用于克服发动机内部的阻力,并使发动机保持最低转速稳定运转。
           
            在怠速工况下,节气门处于关闭状态。因而进气管内的真空度很大。在进气门开启?#20445;?#27668;缸内的压力可能高于进气管压力,废气膨胀进入进气管内。在进气冲程中,把这些废气和新混合气同时吸入气缸,结果气缸内的混合气含有比例较大的废气,为保证这种经废气稀释过的混合气能正常燃烧,就必须供给很浓的混合气。
           
            小负荷工况
           
            如图中A点开始,随节气门开度增大,稀释将逐渐减弱,所以小负荷工况下要求混合气如图AB段所?#23613;?#20063;就是说,发动机在小负荷运行?#20445;?#20379;给混合气也应加浓,但加浓的程?#20154;?#36127;荷的增加而减小。
           
            中等负荷工况
           
            汽车发动机的大部分?#22868;?#37117;处在中等负荷状态。在中等负荷运行?#20445;?#33410;气门已有足够的开度,废气稀释影响已经不复存在,因此要求供给发动机稀的混合气,以获得最佳的?#21152;?#32463;济性,如图BC段,空燃比?#22025;?6~17。
           
            大负荷工况
           
            在大负荷?#20445;?#33410;气门开度已超过3/4,此时应随着节气门开度的加大而逐渐地加浓混合气以满足发动机功率的要求,如图中的CD段。但?#23548;?#19978;,在节气门?#24418;?#20840;开之前,如果需要获得更大的转矩,只要把节气门进一步开大就能实现,没有必要使用功率空燃比来提高功率,而应当继续使用经济混合气来达到省油的目的。因此,在节气门全开之前所有的部分负荷工况都按经济混合气配制。
           
            只是在全负荷工况?#20445;?#33410;气门已经全开,此时为了获得该工况下的最大功?#26102;?#39035;供给功率混合气,如图中D点。在从大负荷过渡到全负荷工况的过程中,混合气的加浓也应该是逐渐变化的。
           
            冷车起动
           
            冷车起动?#20445;?#30001;于发动机的转速和燃?#24080;?#22721;面温度低、空气流速慢,导致汽油蒸发和雾化条件不好,因此要求发动机供给很浓的混合气。为保证冷起动顺利,要求供给的混合气空燃比达2︰1才能在气缸中产生可燃混合气。在早期的电喷发动机中,甚至还有专门在冷车启动时工作的冷启动喷油器。
           
            发动机暖机
           
            暖车过程中,尽管发动机温?#20154;?#30528;转速的提升也在逐步上升,但发动机温?#28909;?#28982;较低,气缸内的废气相对较多,混合气受到稀?#20572;?#23545;燃烧不利,为保持发动机稳定的运行也要求浓的混合气。暖车的加浓程度,应在暖车过程中逐渐减小,一直到发动机能以正常的混合气在稳定工况下运转为止。
           
            加速?#22270;?#36895;
           
            汽车在加速?#20445;?#33410;气门突然开大,进气管压力随之增加。由于液体燃料流动的惯性和进气管压力增大后燃?#38505;?#21457;量减少、大量的汽油颗粒沉淀在进气管壁上,形成厚油膜,这样造成?#23548;?#28151;合气成分?#24067;?#34987;稀?#20572;?#20351;发动机转速下降。为?#20048;?#36825;种现象发生,要喷入进气管附加燃料,才能获得良好的加速性能。
           
            汽车?#22868;?#36895;?#20445;?#39550;驶员迅速松开加速踏板,节气门突?#36824;?#38381;,此时由于惯性作用,发动机仍保持很高的转速。因为进气管真空?#29123;本?#21319;高,进气管内压力降低,促使附着在进气管壁上?#21152;图?#36895;气化,造成混合气过浓。为避免这一情况发生,在发动机减速?#20445;?#20379;给的燃料应减少。
           
           我们常说的混合气的稀与浓是怎么回事? 
           
            车市网点评
           
            发动机在不同工况下,对混合气的需求是有所不同的,所以,发动机对空燃比的控制,是发动机控制的一项重要内容。现在的发动机由于电子计算机控制?#38469;?#30340;迅速发展,大量新?#38469;酢?#26032;结构?#27426;?#20986;现,比如VVT?#26432;?#37197;气相位?#38469;酢?#30005;子气门升程控?#39057;取?#30005;子节气门控制、缸内直喷?#38469;酢?#20998;层燃烧?#38469;?#31561;等新?#38469;酰?#24102;来了一系?#22411;?#20840;不同控?#35780;?#24565;。因此,现在发动机空燃比控制,涉及的因素非常多,总体上是趋向于使用稀混合气实现稀薄燃烧。
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          文章关键字:维修保养 混合气

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