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火花點火引擎燃燒速度之研究

摘要

火花點火引擎的燃燒過程非常的複雜，燃燒火焰為一種預混不穩定
擾動火焰，所需考量的變數太多，因此以實驗的方法來探討其燃燒特性
才是最理想的研究模式。

本實驗中採用單缸四衝程火花點火引擎，引擎汽缸體上安裝壓克力
材質汽缸頭，在汽缸頭上安裝.. 5個光敏電阻及信號輸出線。分別使用.. LPG
或甲烷為燃料，針對實驗主要的三個運轉參數－當量比、進氣溫度和引
擎轉速，以固定兩個參數，改變特一參數作為實驗變數進行實驗。燃燒
時感測器偵測火焰信號經處理後記錄於磁帶式暫態信號記錄器，同時將
上述信號應用於記憶式示波器進行比對。利用資料擷取卡連結.. PC與磁帶
式暫態信號記錄器，使用Labview的程式作紀錄器的控制與讀取工作，
進行信號相對時間差與平均時間差運算，以求得火焰瞬間及平均速度。

 綜合實驗結果得知，燃料當量比、進氣溫度、引擎轉速對於不同燃
料之燃燒速度的影響。其甲烷.. -空氣混合氣當量比.. 1.1時燃燒速度為最高..
(S=23.668m/s)，且在當量比界於.. 1.0至.. 1.1的速度變化趨緩，LPG則在
當量比.. 1.0時得到最高燃燒速度(S=33.167m/s)。燃燒速度在進氣溫度..
298K較高，進氣溫度在.. 298K至.. 303K之間為其較好的燃燒範圍；引擎
轉速提高時，汽缸內紊流強度加強，故其火焰燃燒速度隨引擎轉速的增
加而提高。總合來說，甲烷或.. LPG當燃料時，進氣溫度及引擎轉速對燃
燒速度影響相似。