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发动机燃烧效率

2024-02-20 02:14

发动机燃烧效率:燃油喷射、混合气形成、燃烧过程与控制

一、燃油喷射与混合气形成

燃油喷射是发动机燃烧过程的重要环节。在汽油发动机中,燃油喷射系统将燃料喷入进气歧管或气缸内,与空气混合形成可燃混合气。这个过程需要精确控制燃油喷射的时间和量,以实现最佳的混合气浓度和分布。先进的燃油喷射技术,如缸内直喷和多次喷射,可以提高混合气的形成质量和燃烧效率。

二、燃烧过程与燃烧室设计

燃烧过程是发动机做功的关键环节。在点燃混合气后,火焰传播和燃烧需要在一个短时间内完成,以充分利用燃料能量并减少有害排放。燃烧室设计对燃烧过程有着重要影响。理想的燃烧室形状应有助于混合气的均匀分布,促进火焰传播,并减少热量损失。常见的燃烧室形状包括半球形、梨形和涡流室等。

三、发动机控制系统与调节

现代发动机控制系统通过调节空气和燃料流量、点火时间和气门开度等参数,实现最佳的燃烧过程。电子控制单元(ECU)根据发动机转速、负荷和空气质量等参数,计算出最佳的喷射量和点火时间等参数,并通过执行器进行控制。可变气门正时(VVT)和可变压缩比等技术也可以根据发动机工况进行调节,以实现更高的燃烧效率。

四、排放控制与净化系统

随着环保意识的提高,发动机排放控制变得越来越重要。三元催化器和颗粒物捕集器(DPF)等净化系统用于减少发动机尾气中的有害物质。通过优化燃油喷射和燃烧过程,可以减少未完全燃烧的碳氢化合物和一氧化碳等有害物质的排放。先进的后处理技术如选择性催化还原(SCR)和氨选择性催化还原(ASC)等可用于减少氮氧化物(Ox)的排放。

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