汽車發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣的形成方式
大家都知道，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)是需要燃油的。燃油又分為和柴油，絕大部分的轎車使用作為燃料，所以今天我們只討論機(jī)。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是依靠在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒，然后膨脹做功，推動(dòng)活塞下行，進(jìn)而推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，向外輸出動(dòng)力。所以，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力的根源就在于的燃燒，燃燒的好壞直接決定發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力水平。大家都知道的燃燒使需要氧氣的，氧氣從何而來(lái)？從空氣中獲得。所以，將空氣和按照一定的比例和方式引進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，是保證燃燒的關(guān)鍵，這就是發(fā)動(dòng)機(jī)
空燃比
和混合氣形成方式。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
機(jī)混合氣的形成有三種方式，分別是化油器式、多點(diǎn)電噴式和缸內(nèi)直噴式?；推魇皆谄嚿弦呀?jīng)淘汰，只有部分低端的摩托車上還在使用，今天我們不再討論。
在多點(diǎn)電噴式燃油噴射系統(tǒng)中，空氣經(jīng)空氣濾清器凈化后，經(jīng)由
節(jié)氣門(mén)
進(jìn)入進(jìn)氣岐管，在進(jìn)氣岐管中與噴油器噴入的混合，然后經(jīng)進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，再經(jīng)過(guò)壓縮、點(diǎn)火做功、后經(jīng)燃燒后的廢氣經(jīng)排氣門(mén)排出發(fā)動(dòng)機(jī)，由此完成一個(gè)工作循環(huán)。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
而在缸內(nèi)直噴燃油噴射系統(tǒng)中，空氣不是在進(jìn)氣岐管中與混合，而是在氣缸中與混合，其它的過(guò)程與多點(diǎn)電噴相同。這種混合氣形成方式，可以實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒和分層燃燒，可以*好的降低油耗。在
節(jié)能減排
的大環(huán)境下，缸內(nèi)直噴是未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展方向。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
那么空氣和以什么樣的比例混合合適呢？這就涉及到混合氣的空燃比（或過(guò)量空氣系數(shù)）的概念了。
什么是空燃比？
空燃比A/F(A：air-空氣，F(xiàn)：fuel-燃料)表示空氣和燃料的混合比?？杖急仁前l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的一個(gè)重要參數(shù)，它對(duì)尾氣排放、發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都有很大的影響?？諝狻加屠碚撋侠硐氲馁|(zhì)量比為14.7：1，稱作理論空燃比。燃油燃燒的質(zhì)量關(guān)系為14.7kg空氣比1kg燃油，與此對(duì)應(yīng)的容積比為9500L空氣比1L燃油。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
理論上使燃油燃燒，所需的空氣量等于理論空氣量。實(shí)際上，供給的空氣量總是大于或小于理論空氣量。為了評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中所用空氣數(shù)量的多寡，常引入過(guò)量空氣系數(shù)的概念。
發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，燃燒1kg燃油實(shí)際供給的空氣量L與理論空氣量LO之比,稱為過(guò)量空氣系數(shù)。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
在理論上空氣和可以任意比例的混合，但是只有混合氣濃度在一定范圍內(nèi)才適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作要求。在發(fā)動(dòng)機(jī)不同的工況下，分別有正?；旌蠚狻饣旌蠚?、稀混合氣等，以下分別介紹。
正?；旌蠚?br />為保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定可靠地工作，有利的混合氣成分一般在0.85～1.2范圍內(nèi)。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
濃混合氣
過(guò)量空氣系數(shù)在0.85～0.95時(shí),火焰?zhèn)鞑ニ俣萪a,此時(shí)燃燒速度快,可在短時(shí)間內(nèi)使氣缸壓力和溫度達(dá)到da值,熱損失小,做功多。
由于此時(shí)供給的燃料量比燃燒時(shí)所需的燃料稍多，在空氣量一定的情況下，提高了對(duì)氧的利用程度，使燃燒產(chǎn)物的分子數(shù)增多，燃?xì)鈮毫μ岣?，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出da功率。稱這種混合氣為da功率混合氣。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)小于0.85時(shí)，稱為過(guò)濃混合氣。此時(shí),由于火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档?，功率減少；由于缺氧，燃燒不，熱效率降低，耗油率增加。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度小，進(jìn)入氣缸的新鮮混合氣量少，殘余廢氣相對(duì)較多，可能引起斷火現(xiàn)象。
如果在發(fā)動(dòng)機(jī)在中等負(fù)荷下，也供給過(guò)濃混合氣，由于火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?，燃燒速度減慢，混合氣在大容積下燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)易過(guò)熱，排氣溫度。高溫廢氣中未燃燒的成分在排氣管口與空氣相遇，劇烈氧化，形成排氣管放炮現(xiàn)象。
當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)=0.4～0.5時(shí)，由于嚴(yán)重缺氧，火焰不能傳播，混合氣不能燃燒。有些發(fā)動(dòng)機(jī)所謂的“淹缸”就是這種情況。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
稀混合氣
當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)=1.05～1.15時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣热院芨?，且此時(shí)空氣相對(duì)充足，燃油能燃燒，所以熱效率gao，有效耗油率di。此濃度混合氣稱為經(jīng)濟(jì)混合氣。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)大于1.15時(shí)，稱為過(guò)稀混合氣。此時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档秃芏?，燃燒緩慢，使燃燒過(guò)程進(jìn)行到排氣行程終了，補(bǔ)燃增多，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，油耗增多。由于燃燒過(guò)程的時(shí)間延長(zhǎng)，在排氣行程終了進(jìn)氣門(mén)已開(kāi)啟，含氧過(guò)剩的高溫廢氣可以點(diǎn)燃進(jìn)氣管內(nèi)新氣，造成進(jìn)氣管回火。
當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)=1.3～1.4時(shí)，由于燃料熱值過(guò)低，混合氣不能傳播，造成缺火或停車現(xiàn)象。此混合氣濃度為火焰?zhèn)鞑サ南孪蕖?br />我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
但是現(xiàn)在有一些發(fā)動(dòng)機(jī)，在燃燒室結(jié)構(gòu)上做了特殊的設(shè)計(jì)，可以使用很稀的混合氣實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒或分層燃燒，這時(shí)的混合氣濃度不再具有指導(dǎo)意義。
發(fā)動(dòng)機(jī)工況分析
發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,其工況在工作范圍內(nèi)是不斷變化的,且在工況變化時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)可燃混合氣空燃比的要求也是不同的，主要有穩(wěn)定工況和過(guò)渡工況兩種情況。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
穩(wěn)定工況對(duì)混合氣的要求發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工況是指發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)預(yù)熱,進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn),且在一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷沒(méi)有突然變化的情況.穩(wěn)定工況又可分為怠速、小負(fù)荷、中等負(fù)荷、大負(fù)荷和全負(fù)荷等幾種。
汽車在運(yùn)行中的過(guò)渡工況可分為以下三種形式：冷起動(dòng)、暖機(jī)、加速和減速。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
怠速工況
怠速工況是指發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外無(wú)功率輸出且以di穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，混合氣燃燒后所做的功，只用于克服發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的阻力，并使發(fā)動(dòng)機(jī)保持di轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
怠速工況
下，節(jié)氣門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。因而進(jìn)氣管內(nèi)的真空度很大。在進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)，氣缸內(nèi)的壓力可能**進(jìn)氣管壓力，廢氣膨脹進(jìn)入進(jìn)氣管內(nèi)。在進(jìn)氣沖程中，把這些廢氣和新混合氣同時(shí)吸入氣缸，結(jié)果氣缸內(nèi)的混合氣含有比例較大的廢氣，為保證這種經(jīng)廢氣稀釋過(guò)的混合氣能正常燃燒，就**供給很濃的混合氣。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
小負(fù)荷工況
如圖中A點(diǎn)開(kāi)始，隨節(jié)氣門(mén)開(kāi)度增大，稀釋將逐漸減弱，所以小負(fù)荷工況下要求混合氣如圖AB段所示。也就是說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)在小負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，供給混合氣也應(yīng)加濃，但加濃的程度隨負(fù)荷的增加而減小。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
中等負(fù)荷工況
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)
的大部分時(shí)間都處在中等負(fù)荷狀態(tài)。在中等負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，節(jié)氣門(mén)已有足夠的開(kāi)度，廢氣稀釋影響已經(jīng)不復(fù)存在，因此要求供給發(fā)動(dòng)機(jī)稀的混合氣，以獲得jia的燃油經(jīng)濟(jì)性，如圖BC段，空燃比約為16～17。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
大負(fù)荷工況
在大負(fù)荷時(shí)，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度已*過(guò)3/4，此時(shí)應(yīng)隨著節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的加大而逐漸地加濃混合氣以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)功率的要求，如圖中的CD段。但實(shí)際上，在節(jié)氣門(mén)尚未全開(kāi)之前，如果需要獲得*大的轉(zhuǎn)矩，只要把節(jié)氣門(mén)進(jìn)一步開(kāi)大就能實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有必要使用功率空燃比來(lái)提高功率，而應(yīng)當(dāng)繼續(xù)使用經(jīng)濟(jì)混合氣來(lái)達(dá)到省油的目的。因此，在節(jié)氣門(mén)全開(kāi)之前所有的部分負(fù)荷工況都按經(jīng)濟(jì)混合氣配制。
只是在全負(fù)荷工況時(shí)，節(jié)氣門(mén)已經(jīng)全開(kāi)，此時(shí)為了獲得該工況下的da功率**供給功率混合氣，如圖中D點(diǎn)。在從大負(fù)荷過(guò)渡到全負(fù)荷工況的過(guò)程中，混合氣的加濃也應(yīng)該是逐漸變化的。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
冷車起動(dòng)
冷車起動(dòng)時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和燃燒室壁面溫度低、空氣流速慢，導(dǎo)致蒸發(fā)和霧化條件不好，因此要求發(fā)動(dòng)機(jī)供給很濃的混合氣。為保證冷起動(dòng)順利，要求供給的混合氣空燃比達(dá)2︰1才能在氣缸中產(chǎn)生可燃混合氣。在早期的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)中，甚至還有專門(mén)在冷車啟動(dòng)時(shí)工作的冷啟動(dòng)噴油器。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)
暖車過(guò)程中，盡管發(fā)動(dòng)機(jī)溫度隨著轉(zhuǎn)速的提升也在逐步上升，但發(fā)動(dòng)機(jī)溫度仍然較低，氣缸內(nèi)的廢氣相對(duì)較多，混合氣受到稀釋，對(duì)燃燒不利，為保持發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定的運(yùn)行也要求濃的混合氣。暖車的加濃程度，應(yīng)在暖車過(guò)程中逐漸減小，一直到發(fā)動(dòng)機(jī)能以正常的混合氣在穩(wěn)定工況下運(yùn)轉(zhuǎn)為止。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
加速和減速
汽車在加速時(shí)，節(jié)氣門(mén)突然開(kāi)大，進(jìn)氣管壓力隨之增加。由于液體燃料流動(dòng)的慣性和進(jìn)氣管壓力增大后燃料蒸發(fā)量減少、大量的沉淀在進(jìn)氣管壁上，形成厚油膜，這樣造成實(shí)際混合氣成分瞬間被稀釋，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，要噴入進(jìn)氣管附加燃料，才能獲得良好的加速性能。
汽車急減速時(shí)，駕駛員迅速松開(kāi)加速踏板，節(jié)氣門(mén)突然關(guān)閉，此時(shí)由于慣性作用，發(fā)動(dòng)機(jī)仍保持很高的轉(zhuǎn)速。因?yàn)檫M(jìn)氣管真空度急劇升高，進(jìn)氣管內(nèi)壓力降低，促使附著在進(jìn)氣管壁上燃油加速氣化，造成混合氣過(guò)濃。為避免這一情況發(fā)生，在發(fā)動(dòng)機(jī)減速時(shí)，供給的燃料應(yīng)減少。
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
我們常說(shuō)的混合氣的稀與濃是怎么回事？
老侯點(diǎn)評(píng)
發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下，對(duì)混合氣的需求是有所不同的，所以，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)空燃比的控制，是發(fā)動(dòng)機(jī)控制的一項(xiàng)重要內(nèi)容。現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)由于電子計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，大量新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，比如VVT可變配氣相位技術(shù)、電子氣門(mén)升程控制等、電子節(jié)氣門(mén)控制、缸內(nèi)直噴技術(shù)、分層燃燒技術(shù)等等新技術(shù)，帶來(lái)了一系列不同控制理念。因此，現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制，涉及的因素非常多，總體上是趨向于使用稀混合氣實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。