1.汽油发动机能够正常运行需要满足的三个基本条件。 (1)充足的点火能量和准确的点火正时。 点火系统是发动机的重要组成部分,汽油机缸内的混合气由点火系统所产生的高压电火花燃。点火系统的作用是将蓄电池或发电机提供的低电压变为高压电,按照发动机的工作顺和点火时间的要求,适时、准确地将高压电分配给各缸火花塞,使之跳火,点燃可燃混合气。 发动机正常工作对点火系统也有一定的要求。 ①能产生足以击穿火花塞间隙的高压电:在点火系统中所产生的强烈电火花应产生于火花塞电极之间,以便于点燃空气一燃油混合气。因为空气存在空气电阻,这个电阻随空气的高度压缩而增大,所以点火系统必须能产生几万伏的高电压以保证产生强烈火花去点燃空气一燃油混合气。 ②火花塞产生的电火花应具有足够的能量:一般要求电火花的点火能量为50~80mJ，启动时应大于100mJ。 ③点火时刻要适当:点火系统必须始终根据发动机的转速和载荷的变化提供正确的点火正时,过早点火和过迟点火都不能在活塞顶部形成足够的气体压力。 (2)良好的空气燃油混合气。 发动机工作时,燃料必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以燃烧的混合气,这就是空燃比。空燃比是混合气中空气与燃料之间的质量比例,一般用每克燃料燃烧时所消耗的空气克数来表示(图9-6-1)。
每千克燃料完全燃烧所需最合适的空气克数称为理论空燃比,对于汽油机而言,理论空燃比A/F=14.7。
空燃比大于理论值的混合气称稀混合气,气多油少,燃烧完全,油耗低,污染小,但功率较小,称为经济空燃比(图9-6-2)。
空燃比小于理论值的混合气称为浓混合气，气少油多,功率较大,但燃烧不完全,油耗高,污染大,称为功率空燃比(图9-6-3)。
(3)足够的气缸压力。
无论是汽油发动机还是柴油发动机,能保持稳定且适当的压缩比才能使发动机的运转得以平顺和稳定。压缩比的定义就是发动机混合气体被压缩的程度,用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积(即燃烧室容积)之比来表示(图9-6-4)。
当没压缩的空气-燃油混合气被点燃时,燃油和空气的密度低,燃烧速度慢。而当被压缩的空气-燃油混合气被点燃时,高密度引起混合气突然燃烧(爆发)。即使是同样的燃油混合气,压缩的混合气点燃后也会比没压缩的混合气释放出更大的功率。此外,压缩的空气燃油混合气会使空气与燃油的混合更为彻底,点火时汽油产生更高的气化率和更高的温度。
压缩的空气-燃油混合气比不压缩的更容易燃烧。
通常,压缩压力越高,爆发压力越大。不过,压缩压力太高,就会产生爆燃。因此,汽油发动机的压缩比通常设计在9~11之间。
