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本帖最后由 非我所愿 于 2009-3-16 23:05 編輯 8 D8 F& K, F" a0 C/ `
% u: t o r2 j4 m, v什么叫稀燃？顧名思義就是發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣中的汽油含量低，汽油與空氣之比可達(dá)1：25以上。0 W. ^5 m3 Z4 c/ T! `
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其實(shí)，在20多年前就已經(jīng)有人在研究稀燃技術(shù)。面對(duì)21世紀(jì)70年代初歐美國(guó)家的排放規(guī)定以及石油危機(jī)引起的降低油耗的需求，人們探索了由稀混合氣運(yùn)行，用氧化催化劑凈化排氣的方法，采用了一種帶副燃燒室的發(fā)動(dòng)機(jī)。
6 v9 c' t( C) k! c 這種由豐田及本田公司發(fā)明的燃燒方式由于從副燃燒室噴出火焰會(huì)造成熱能損失，稀混合氣發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)對(duì)油耗的效果不明顯。
6 c0 T2 c& d# x( z9 J. Z. B 從那以后，隨著進(jìn)氣口的改進(jìn)，氣缸內(nèi)旋渦生成技術(shù)的進(jìn)步，由通用、福特、豐田、本田、日產(chǎn)等汽車公司先后搞成的開(kāi)口式燃燒室可以形成比帶副燃燒室還好的稀薄混合氣燃燒，并且隨著進(jìn)氣口燃料噴射技術(shù)的發(fā)展和稀混合氣傳感器技術(shù)的開(kāi)發(fā)，精密控制空燃比已成為可能。80年代中期，豐田正式使稀混合氣發(fā)動(dòng)機(jī)（T－LCS）產(chǎn)品化，三菱、本田也相繼將其產(chǎn)品實(shí)行產(chǎn)品化。' M7 d) m4 q6 V5 C9 @
進(jìn)入90年代，三菱汽車公司研制出來(lái)的缸內(nèi)直噴技術(shù)使稀燃技術(shù)又進(jìn)了一步。目前，各大公司都擁有自己的稀燃技術(shù)，其共同點(diǎn)都是利用缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)，使聚集在火花塞附近的混合氣最濃，先被點(diǎn)燃后迅速向外層推進(jìn)燃燒，并有較高的壓縮比。
8 Q, E! x1 t3 e) E/ h4 v3 j" j 比較著名的三菱缸內(nèi)噴注汽油機(jī)（GDI），可令混合比達(dá)到40:1。它采用立式吸氣口方式，從氣缸蓋的上方吸氣的獨(dú)特方式產(chǎn)生強(qiáng)大的下沉氣流。這種下沉氣流在彎曲頂面活塞附近得到加強(qiáng)并在氣缸內(nèi)形成縱向渦旋轉(zhuǎn)流。在高壓旋轉(zhuǎn)噴注器的作用下，壓縮過(guò)程后期被直接噴注進(jìn)氣缸內(nèi)的燃料形成濃密的噴霧，噴霧在彎曲頂面活塞的頂面空間中不是擴(kuò)散而是氣化。
( o3 U( g4 r8 D: O$ d 這種混和氣被縱向渦旋轉(zhuǎn)流帶到火花塞附近，在火花塞四周形成較濃的層狀混和狀態(tài)。這種混合狀態(tài)雖從燃燒室整體來(lái)看十分稀薄，但由于呈現(xiàn)從濃厚到稀薄的層狀分布，因此能保證點(diǎn)火并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。( _; p! P- ], y$ E5 L8 ]
大眾的直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)（FSI），則是采用了一個(gè)高壓泵，汽油通過(guò)一個(gè)分流軌道（共軌）到達(dá)電磁控制的高壓噴射氣門(mén)。它的特點(diǎn)是在進(jìn)氣道中已經(jīng)產(chǎn)生可變渦流，使進(jìn)氣流形成最佳的渦流形態(tài)進(jìn)入燃燒室內(nèi)，以分層填充的方式推動(dòng)，使混合氣體集中在位于燃燒室中央的火花塞周圍。6 `* m' g* E" O% |! k1 w
本田最新的VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)也將采用稀燃技術(shù)。這款取名為VTEC－i 2.0升發(fā)動(dòng)機(jī)將比一般本田發(fā)動(dòng)機(jī)省油20%，其特點(diǎn)是將VTEC技術(shù)與稀燃技術(shù)相結(jié)合，也是當(dāng)?shù)娃D(zhuǎn)速時(shí)令其中一組進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，在燃燒室內(nèi)形成一道稀薄的混合氣體渦流，層狀分布集結(jié)在火花塞周圍作點(diǎn)燃引爆，從而起到稀薄燃燒作用。6 n+ A" k4 F! y6 }9 v
綜上所述，汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)稀燃的關(guān)鍵技術(shù)歸納起來(lái)有以下三個(gè)主要方面：
9 ^) B7 ?5 A5 z. {6 X 一、提高壓縮比/ k2 N1 {$ z: S3 B8 L, j) |7 y
采用緊湊型燃燒室，通過(guò)進(jìn)氣口位置改進(jìn)使缸內(nèi)形成較強(qiáng)的空氣運(yùn)動(dòng)旋流，提高氣流速度；將火花塞置于燃燒室中央，縮短點(diǎn)火距離；提高壓縮比至13：1左右，促使燃燒速度加快。
4 y- B4 @& e+ s# \4 m( p; ^: d 二、分層燃燒
. [6 }: T0 c% t4 _4 { 如果稀燃技術(shù)的混合比達(dá)到25：1以上，按照常規(guī)是無(wú)法點(diǎn)燃的，因此必須采用由濃至稀的分層燃燒方式。通過(guò)缸內(nèi)空氣的運(yùn)動(dòng)在火花塞周圍形成易于點(diǎn)火的濃混合氣，混合比達(dá)到12：1左右，外層逐漸稀薄。濃混合氣點(diǎn)燃后，燃燒迅速波及外層。7 q' J& t5 O+ A5 K j2 K7 S' H
為了提高燃燒的穩(wěn)定性，降低氮氧化物（NOx），現(xiàn)在采用燃油噴射定時(shí)與分段噴射技術(shù)，即將噴油分成兩個(gè)階段，進(jìn)氣初期噴油，燃油首先進(jìn)入缸內(nèi)下部隨后在缸內(nèi)均勻分布，進(jìn)氣后期噴油，濃混合氣在缸內(nèi)上部聚集在火花塞四周被點(diǎn)燃，實(shí)現(xiàn)分層燃燒。 {2 g0 D/ |* _2 d4 j. {8 R
三、高能點(diǎn)火
0 R/ s! c. n* f9 G6 A 高能點(diǎn)火和寬間隙火花塞有利于火核形成，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x縮短，燃燒速度增快，稀燃極限大。有些稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙火花塞或者多極火花塞裝置來(lái)達(dá)到上述目的。, [8 a' \3 }6 S+ ]
以上三點(diǎn)只是對(duì)整體汽油發(fā)動(dòng)機(jī)稀燃技術(shù)而言，具體到某種機(jī)型會(huì)有所偏重。因?yàn)楦鞣N汽油發(fā)動(dòng)機(jī)稀燃方式的技術(shù)措施不完全一樣，甚至同一部發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況下稀燃方式也會(huì)不完全一樣。有些著重缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)及燃油分布的配合，重點(diǎn)在分層燃燒。有些著重加大點(diǎn)火能量、增快火焰?zhèn)鞑ニ俣群涂s短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，重點(diǎn)在高能點(diǎn)火。9 g; |0 N5 p A5 z$ O0 x- r
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發(fā)表于 2009-3-16 22:03:33
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