电控发动机原理与检修（第2版）教学课件作者赵振宁1.ppt

第一章 汽油机的燃烧理论 　第一节　汽油的使用性能 　第二节　汽油发动机正常燃烧的条件 　第三节　汽油车排放基本知识 　第一节　汽油的使用性能 汽油有车用汽油、工业汽油和直馏汽油等。我们讨论的是车用汽油的使用性能。通过炼制和调制能够控制汽油的性能，以保证发动机和汽车的驾驶性能。影响燃料性能的主要因素有挥发性、含硫量、添加剂和辛烷值等。 １.汽油的挥发性 汽油机要求汽油能在极短时间（０.００１～０.０１ｓ） 内气化并与空气充分混合，使每一汽油分子都被空气中的氧包围以便可以充分燃烧。所以汽油的挥发性对汽油机的工作影响很大。 　第一节　汽油的使用性能 知识点滴：挥发性用来衡量燃料气化（形成蒸气） 难易程度。当燃料不易挥发时，称这种燃料是低挥发性的。 低挥发性的燃油可能导致下列情况发生： ① 发动机冷启动困难； ② 在环境温度较低时汽车的操纵性能和燃油的经济性能下降； ③ 火花塞和燃烧室的积炭增加。 知识点滴：在化油器发动机或者节气门体喷射发动机中，低的燃油挥发性可导致燃油分配不均匀，进而导致汽缸间的燃烧不均衡，在进气管中气化燃油比液体燃油传播得更远和更快。 　第一节　汽油的使用性能 在环境温度较高时，挥发性过强的燃油在油管和油泵内可以形成蒸气泡沫，这种蒸气泡沫可以导致气阻或者导致发动机性能的下降，可能引起的问题有： ① 较多的蒸发排放物； ② 发动机过热时汽车的操纵性能变差； ③ 燃油经济性变差； ④ 热浸后启动困难。 知识点滴：气阻是燃油在油管或者油箱内沸腾的结果。由于蒸气的可压缩性，产生气阻时，油泵不能将燃油输送到化油器或者喷油器中去，导致发动机失火。对油管进行充分冷却后，发动机能够重新工作。 燃油喷射发动机采用电控喷油泵，系统中燃油压力较高。高压下燃油的沸点提高，气阻发生的可能性减小。 　第一节　汽油的使用性能 如果在夏天使用冬季汽油，可能发生下列问题： ① 怠速工作粗暴； ② 游车； ③ 气阻； ④ 加速缓慢； ⑤ 发动机喘振； ⑥ 蒸发系统受损； ⑦ 发动机热浸时液体溢流。 ２.含硫量 由于硫是原油的组分之一，汽油中总会包含一些硫，汽油中含硫量过高会腐蚀发动机和排放控制系统。正因为如此，在油品炼制过程中应该尽可能地除掉硫。 　第一节　汽油的使用性能 当汽油在燃烧室中燃烧时，燃烧的产物之一是水。燃烧的高温使得水以蒸汽的状态离开燃烧室，水蒸气经过排放控制系统时可能冷凝成为液体状态。当发动机停机并冷却后，除排放控制系统以外，燃烧室中和曲轴箱中的由于燃烧窜入的水蒸气也可能冷凝。当汽油中的硫燃烧时，它与氧结合生成二氧化硫。当二氧化硫与水结合时会形成硫酸，硫酸具有极强的腐蚀性，硫酸的腐蚀会造成排气门腐蚀和排放控制系统的损坏。当二氧化硫流经催化转化器和排气系统时，会产生难闻的臭鸡蛋味道。为了降低腐蚀性，应严格限制汽油中的硫含量。在美国，现行的法律规定硫的质量百分数必须低于０.０１％。在许多欧洲和亚洲国家，这个标准更严格。 　第一节　汽油的使用性能 ３. 燃油添加剂 很多年来，炼油工业一直将对人体有害的铅的化合物，如四乙基铅加入到汽油中以提高汽油的辛烷值。从２０世纪７０年代中期以来，汽车设计要求采用无铅汽油。这是由于汽车上安装了一些防止环境污染的特殊装置，如催化转化器和氧传感器，为了使这些设备能够正常工作，含铅汽油不能再作为汽车燃料，汽油车上必须使用无铅汽油。 汽油添加剂具有不同的特性和各种不同的用途，汽油添加剂价格昂贵，因此只能加入有限的量。在汽油调配过程中需要加入的添加剂如下。 （１）清净剂。其用于保证燃油系统沉积物的清净性，控制添加剂燃烧的沉积物。如聚醚胺被加入到添加剂中帮助溶解沉积物，以保证喷油器的干净。但是此类添加剂趋向于在进气管处产生沉积物。 （２）防冻剂。在汽油中针对特定季节加入异丙醇以防止油管在寒冷的季节结冰。 　第一节　汽油的使用性能 （３）金属活性抑制剂和防锈剂。这些添加剂用于阻止燃油和燃油系统中的金属之间进行化学反应而形成腐蚀性物质。 知识点滴：添加清净剂最初是为了清洁喷油嘴并使其保持干净。喷油嘴发生阻塞的原因是在高温和短程驾驶条件下，会使汽油中的烯烃（一种有机化合物） 累积并形成沉淀，附着在喷嘴边上。添加清净剂的作用就在于使沉淀物分解并保持喷油器干净，但是它们自身也会在发动机进气门背部上和火花塞上形成沉淀。正因为如此，添加的汽油喷油嘴的净化物质可能也会危害发动机的运行，但此事不可避免。 节气门体喷射的供油系统很少使喷油嘴出现阻塞现象，这是因为喷油嘴的位置距发动机热源足够远，从而沉淀无法形成。 　第一节　汽油的使用性能 ４汽油的抗爆性 汽油在发动机中正常燃烧时，火焰的传播速率为３０～７０ｍ／ｓ。但当混合气已燃烧２／３～３／４时，未燃烧的混合气中产生了高度密集的过氧化物，它的分解使混合气中出现了许多燃烧中心，燃