1.燃油分層燃燒
分層燃燒的好處在於熱效率高、節流損失少、有限的燃料盡可能多地轉化成工作能量。分層燃燒模式下節氣門不完全打開,保證進氣管內有一定真空度(可以控制廢氣再循環和碳罐等裝置)。這時,發動機的扭矩大小取決於噴油量,與進氣量和點火提前角關系不大。
分層燃燒模式在進氣過程中節氣門開度相對較大,減少瞭一部分節流損失。進氣過程中的關鍵是進氣歧管中安置一翻版,翻版向上開啟(原理性質,實際機型可能有所不同)封住下進氣歧管,讓進氣加速通過,與omega;形活塞頂配合,相成進氣渦旋。
分層燃燒時噴油時間在上止點前60deg;至上止點前45deg;,噴射時刻對混合氣的形成有很大影響,燃油被噴射在活塞頂的凹坑內,噴出的燃油與渦旋進氣結合形成混合氣。混合氣形成發生在曲軸轉角40deg;至50deg;范圍內,如果小於這個范圍,混合氣無法點燃,若大於,就變成均質狀態瞭。分層燃燒的空燃比一般在1.6-3之間。
點火時,隻有火花塞周圍混合狀態較好的氣體被點燃,這時周圍的新鮮空氣以及來自廢氣再循環的氣體形成瞭很好的隔熱保護,減少瞭缸臂散熱,提升瞭熱效率。點火時刻的控制也很重要,它隻在壓縮過程終瞭的一個很窄的范圍內。
ldquo;分層燃燒rdquo;的特點與優點、難點
1.分層燃燒的定義是:燃燒是分濃度層次的,燃燒區中心的燃料濃度較高,燃燒區域外圍是空氣較多,最後的結果是ldquo;完全燃燒rdquo;。
2.要求在點火瞬間,火花塞電極處燃汽的濃度正好,以便可靠點火。其他區域有些偏差不要緊;但多年來最難做到的也就是這一點!。
3.在發動機ldquo;小油門rdquo;或怠速時,氣缸內隻要求在火花塞區域有一點點濃鬱燃汽,其他區域都是新鮮空氣,可以實現燃油完全燃燒幹凈。
4.因燃燒到最後的結果是含氧空氣還有多餘,燃燒可以完全透徹,所以發動機燃油效率極高,常規發動機的不良燃燒污染物也幾乎沒有。
5.送進氣缸裡的燃油霧化自然是越細越好,但濃度范圍比常規發動機所用的燃油濃度比例大些,這樣對ldquo;化油器rdquo;的調整要簡單好辦些。
6.因為在ldquo;小油門rdquo;時有多餘的空氣將燃燒區域與缸壁、活塞隔開,所以發動機受熱不是很嚴重,發動機作功效率因散熱少而有所提高。
7.多數ldquo;分層燃燒rdquo;的發動機結構是用噴咀對準火花塞噴射霧態燃油,在一點火小室內實施高濃度燃料的點火,而後再擴散燃燒到全部。
8.不使用大量勻質燃汽,不用擔心有大規模燃汽受壓爆燃事故,故發動機壓縮比可以提高,這對於平時提高發動機的做功效率很有好處。
9.這類燃燒方式與常規發動機相反,小油門時極端節油狀態特好,適應瞭多數車輛平時多用小油門,偶爾才使用大油門的實際使用狀況。
10.因缸內不全是充滿勻質燃汽,所以發動機的ldquo;升功率rdquo;略微低些,但排量的增加和散熱系統的減少,發動機的總重量基本上應差不多。
ldquo;分層燃燒rdquo;的目的是合理應用ldquo;氣多油少rdquo;的安排,將油料的燃燒進行的完全徹底,所以在發動機中實施分層燃燒一定是以ldquo;氣多油少rdquo;為基本佈局。最難最關鍵的一點是:局部燃汽的濃度要遷就電火花的點火,隻要能點著火,其他部分的燃料可多可少就是ldquo;油門大小rdquo;。
在氣流激烈的氣缸內實施濃度正好的點火,有點類似在大風天將一杯燃油潑向十米外一根瞬間點燃的火柴,有點難度。除瞭點火難題外,還有許多其它方面的技術問題;幾十年來海外已經實驗瞭不少的設計結構,但至今還沒有出現理想完美標準結構的發動機,其難度由此可見。