燃燒循環變動

燃燒循環變動(又稱燃燒循環壓力變動)是點燃式發動機燃燒過程的一大特徵。它的含義是當發動機以某一工況穩定運行時，這一循環和下一循環的燃燒過程的進行情況不斷變化，具體表現在壓力曲線、火焰傳播情況及發動機功率輸出均不相同。

基本介紹

• 中文名：燃燒循環變動
• 領域：內燃機

意義

當採用稀薄燃燒和在低負荷、低轉速下運行時，這種循環的變動會加劇，有些循環的燃燒過程進行得快，有些循環進行得慢，從而使發動機的轉速和輸出轉矩產生波動，影響發動機的性能。

另外，對於燃燒快的循環，氣缸最高燃燒壓力和爆燃的趨勢都增加，因而限制了壓縮比的提高；對於燃燒慢的循環，很有可能在排氣門開啟時混合氣還未燃燒完，因而碳氫排放及油耗會大幅度上升，這種情況更易在稀燃混合氣燃燒或怠速工況時發生。

由於循環變動，對於每一循環點火提前角不可能都處在最佳值，又會影響發動機性能指標。如果消除了氣缸壓力的循環變動，可以降低最高燃燒壓力，改善工作粗暴性和燃油經濟性，降低發動機污染物排放量。

燃燒循環變動的表征參數

表征燃燒循環變動的參數大體上可以分為兩類：

與氣缸壓力相關的參數

比如最高燃燒壓力、相應於最高燃燒壓力的曲軸轉角、最大壓力升高率、相應於最大壓力升高率的曲軸轉角和發動機平均指示壓力等。

與燃燒速率相關的參數

比如最大燃燒速率、火焰發展曲軸轉角、快速燃燒曲軸轉角等。由於壓力參數比較容易測量，因此常用它來表征燃燒的循環變動。

產生原因及降低措施

導致點燃式發動機燃燒循環變動的原因很多，以下兩個因素被認為是最主要的：

1. 氣缸內氣體運動狀況的循環變動。

2. 氣缸內的混合氣成分的循環變動。

總之、氣流速度(平均參數和湍流參數)的變動，空燃比的變動，空氣、燃料和廢氣混合情況的變動是造成燃燒循環變動的主要原因。

降低燃燒循環變動的措施：

1. 多點點火有利於減少燃燒循環變動。

2. 組織進氣渦流能增加燃燒速率，從而減少燃燒循環變動。

3. 提高發動機轉速、在氣缸內形成更強烈的湍流也能減少燃燒循環變動。

4. 採用化學計量或者略濃空燃比的混合氣，由於火焰溫度和傳播速度比較高，因此燃燒循環變動最小。

5. 採用燃油電控噴射技術可改善循環之間的混合氣濃度不均勻性，降低燃燒循環變動。

6. 採用快速燃燒技術，提高火焰的傳播速率有助於減少燃燒循環變動。

7. 加大點火能量，最佳化放電方式，採用大的火花塞間隙有助於減少燃燒循環變動。