过渡工况对混合气的控制要求
• 加速：节气门急速打开时，由于燃油惯性大 于空气，在打开节气门之后的一个短时间里 发动机吸进的燃油量增加滞后，缸内混合气 瞬时变稀，甚至过稀，要过一段时间才能达 到新的平衡状态。这使曲轴转速提高缓慢或 降低，这会影响汽车加速性，严重时甚至可 能发生熄火或化油器回火。 • 因此在汽车加速时，额外多供给一些燃油使 缸内混合气不至于过稀，满足加速的需要。
（1）按喷油器数量分 ① 多点喷射（Multi Point Injection，缩写为 MPI） 每个气缸有一个专用的喷油器用于为 该气缸提供汽油。属于多点喷射的有BOSCH 的L-Jetronic、Motronic等系统。 ② 单点喷射（Single Point Injection,缩写为 SPI） 几个气缸共用一个或两个喷油器生成混 合气。属于此类的有BOSCH公司的MonoJetronic和Mono-Motronic等系统。
汽油喷射的分类
（3）按喷油的连续性分 ①连续喷射 在发动机运行过程中连续不断地喷 油，如BOSCH公司的 K－Jetronic和 KEJectronic。连续喷射不能用于直接喷入气缸。 ②间歇喷射 此时发动机一个工作循环中只在一 定的曲轴转角范围内喷油。间歇喷射既可用于 多点喷射，又可用于单点喷射；既用用于喷入 气缸，也可用于喷在进气门前或喷在节气门上。 目前生产的汽油喷射装置几乎都采用间歇喷射。
过渡工况对混合气的控制要求
• 急减速：节气门突然关闭，此时由于惯性作用， 发动机仍保持很高的转速，因此进气管真空度 急增，进气量减少，进气管内气压急降而管壁 温度降低缓慢，油膜蒸发更快，供油量增加， 缸内混合气变浓，车辆也不能平顺减速。 • 因此，在急减速时宜利用阻尼器使节气门缓慢 关闭（用化油器时）或者使怠速旁通空气道的 通路面积缓慢减小（电控喷油时），以延缓进 气量的减少而防止缸内混合气过浓。
汽油机的燃料供给方式与所形成可燃混合 气的关系
燃料供给方式 化油器式 缸外 汽油喷射式 位置 向进气管供 油 形成的可燃混合气 均质可燃混合气α<1.15 均质可燃混合气α<1.15 中、低转速和负荷工况形成浓度分 层的混合气，平均α可达3.0～ 3.4 高转速和负荷工况形成均质混合气 平均α≈1.0 功率调节方 式 量调
过渡工况对混合气的控制要求
• 汽车实际使用工况中冷机起动、暖机、加 速和减速都是变工况过程。 • 当发动机工况稳定时，进气管内气流速度、 气体压力与温度、管壁温度等均稳定，油 膜沿进气管全长的分布情况、蒸发速率等 也都稳定不变，这时在同一单位时间内被 吸进气缸的燃油总量必定同化油器或中央 喷油器的供油量保持平衡。但在工况变动 时，这两种燃油量是不一致的。
第7章 汽油机混合气的 形成和燃烧
学习目标
• 本章属于发动机原理的基本内容，包括汽油机混合 气的形成、汽油机的燃烧过程、汽油机的燃烧室等 三节。 • 通过本章学习，要求掌握电控汽油喷射式混合气形 成方式的基本原理和主要结构组成，并能分析电控 汽油喷射的优缺点； • 掌握汽油机的燃烧过程及影响因素； • 了解汽油机的不正常燃烧现象；能够对几种常用的 燃烧室的特征及性能进行对比。
向进气管或 各缸进气道 喷油
量调
缸内 汽油喷射式
直接向各缸 内喷油
质调
过量空气系数 α对动力性、 燃料经济性和 排放的影响
稳定工况和热机怠速工况对混合气的控制要求
稳定运行工况 燃料供给方式 部分负荷工 况 节气门接近全开 及全开工况 随负荷加大而逐 渐加浓到节 气门全开时 的最大功率 混合气 热机怠速工况 过量空气系数 α在0.8左右， 以最小节 气门开度 下指示功 率最大为 准 开环控制 α略小于1 怠速转速／r ／min
化油器供油方式的缺点
（1）燃油雾化程度受空气密度的影响； （2）过量空气系数受空气密度的影响； （3）多缸机混合气分配不均匀； （4）负荷变动造成附加的燃油耗和排放恶化； （5）充气效率较低； （6）化油器结冰； （7）浮子式化油器的工作受发动机姿势的影响； （8）发动机制动影响排放和油耗。
汽油喷射的分类
图7-5 进气管喷射示意图 a）单点汽油喷射系统结构示意图；b）多点汽油喷射系统结构示意图 1-汽油；2-空气；3-节气门；4-进气支管；5-喷油器；6-发动机；
汽油喷射的分类
（2）按喷油地点分 ①喷入气缸（Direct Injection,缩写为 DI） 与柴油机 一样，直接将燃油喷入气缸,又称为直接喷射。稀薄 燃烧的汽油机通常可用直接喷射产生不均匀混合气， 如三菱公司的GDI。 ②喷在进气门前 喷油器装在进气管上，燃油喷在进气 门前，又称进气口喷射（Port Fuel Injection,缩写 为 PFI）。只有多点喷射才能采用上述两种喷射方式。 ③喷在节气门上 喷油器装在节气门体上，燃油喷在节 气门阀板上，用于单点喷射 后两种喷射方式又称间接喷射（InDirect Injection, 缩写为IDI）。

化油器供油
大体接近于 最经济 混合气 开环控制 按最经济混 合气浓 度供油 闭环控制 过量空气系 数在1附 近
600～800
电控汽油喷射 无三元催化转 化器 电控汽油喷射 带三元催化转 化器
开环控制 随负荷加大而逐 渐加浓到节 气门全开时 的最大功率 混合气
闭环控制 α≈1
闭环控制，并 至少有高、 低两个控 制目标值： 低怠速800～ 900 高怠速l000～ 1100
过渡工况对混合气的控制要求
• 冷机起动：燃油和空气温度很低，汽油雾化 性差，大部分燃料以油膜状态流进气缸，而 在冷气缸中能气化的只是燃油中的轻馏分， 大部分燃油会沿缸壁流失和随排气排出，气 缸内混合气过稀，起动困难。要使冷机起动 时缸中实际形成的混合气浓度落到点火界限 之内，就必须设置起动系统，供给极浓的混 合气。 • 暖机：起动后随着发动机温度升高，燃油蒸 发量加大，因此在暖机时要求比起动瞬间有 稍稀的混合气，要求在暖机过程中逐渐减少 供油量。
汽油机混合气的形成
• 汽油机的均质可燃混合气的形成方法主要有3种： （1）化油器式：利用化油器在气缸外部形成大致均 匀的可燃混合气，依靠控制节气门开度的变化来调 节混合气数量。 （2）缸外汽油喷射式（电控汽油喷射式）在一定压 力下利用喷油器直接向进气管或进气道内喷射汽油， 与吸入的空气相混合形成可燃混合气。 （3）缸内直喷式汽油机，其在节能方面具有很大优 势。