一、混合汽的燃烧过程

混合汽的燃烧包含着火落后期、明显燃烧期、补燃期(后燃 期) 三个过程。

1.着火落后期

从火花塞跳火开始到形成火焰中心为止这段时间称为着火落 后期。火花塞跳火后，并不能立刻形成火焰中心，因为混合汽氧 化反应需要一定时间。火花能量使局部温度迅速升高，(火花放电时两极电压在15 000V以上，混合汽局部温度可达2 000℃)， 加快了混合汽的氧化反应速度。当这种反应达到一定程度时(约 0.001～0.002s)，出现发光区，形成火焰中心。此阶段缸内压力 无明显升高。

着火落后期的长短与燃料本身的分子结构和物理化学性质、 过量空气系数(φat=0.8～0.9时最短)、开始点火时汽缸内温度和压力(取决于压缩比)、残余废气量、汽缸内混合汽的运动、火花 能量大小等因素有关。

2.明显燃烧期

从火焰中心形成到汽缸内出现最高压力为止，这段时间称为 明显燃烧期。在示功图上为汽缸压力线脱离压缩线开始急剧上升 到压力达到最高点。

当火焰中心形成后，火焰前锋以20～30ｍ/s的速度从火焰中 心开始逐层向四周的未燃混合汽传播，直到连续不断地扫过整个 燃烧室。混合汽的绝大部分(约80%以上)在此期间燃烧完毕，使 汽缸内压力、温度迅速升高，出现最高压力点。

3.补燃期

从最高压力点开始到燃料基本燃烧完为止称为补燃期。这一 阶段的燃烧主要是明显燃烧期火焰前锋扫过的区域，部分未燃尽 的燃料继续燃烧；吸附在缸壁上的混合层继续燃烧，部分H2、 O2、CO等高温分解产物，因在膨胀过程中温度下降又重新燃 烧、放热。混合汽的燃烧过程如图1所示。

二、点火提前角

混合汽在汽缸内燃烧需占用一定的时间，所以混合汽不应在 压缩行程上止点处点燃，而应适当地提前，使燃烧产生的最高压 力出现在上止后12°～15°，此时对应的点火提前角为最佳点火 提前角。

1.混合汽燃烧时间

混合汽点火到完全燃烧约需2～3ms的时间。由于发动机的工 况、转速、节气门开度及汽缸内的混合汽浓度发生变化，导致了在 不同工况下，汽缸内混合汽燃烧时间的不同，所以，不能简单的一 概而论。在汽油机一定的节气门开度下，转速随负荷的变化而相应变化。

转速增加时，汽缸中紊流增强，火焰传播速度加快。随转速增加，压缩过程所用时间缩短，散热及漏气损失减 少，压缩终了工质的温度和压力较高，使以秒计的燃烧过程缩 短。但缩短程度不如转速增加的比例大，使燃烧过程相当的曲轴 转角增大，而以曲轴转角计的着火落后期增长。

2.点火提前角与发动机转速的关系

提前点火(发火)点处曲轴和活塞位置如图2所示。发动机转速 快，每一转所用的总时间减少，相同时间内，所转过的曲轴转角变 大。如果要保证混合汽燃烧时间不变，只有随发动机转角速度增 加，而延长或提前点火角度。变化的是发动机转速、点火提前的角 度，基本不变的是用来使混合汽燃烧所需的时间，如图3所示。

3.怠速时的点火提前角

怠速时，点火提前角度一般为上止点前5°～10°，对应的曲 轴转角为17°～25°，燃烧所用时间大约为3.5～5.2ms。

4.发动机转速2000r/m时的点火提前角

发动机转速2 000r/min时,点火提前角一般为上止点前 30°～35°，对应的曲轴转角为42°～50°，燃烧所用时间 3.5～4.16ms。

5.发动机转速3500r/min时的点火提前角

发动机转速3 000r/min时,点火提前角一般为上止点前 35°～40°，对应的曲轴转角为47°～55°，燃烧所用时间 2.6～3.05ms。

6.发动机转速与曲轴转角时间关系

发动机转速与曲轴转角时间关系列于表1。