柴油机的燃烧过程学习教案.pptx

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1、会计学1柴油机的燃烧柴油机的燃烧(rnsho)过程过程第一页，共51页。第六章第六章 柴油机的燃烧柴油机的燃烧(rnsho)(rnsho)过程过程要求：要求：1 1、熟熟悉悉柴柴油油机机的的燃燃烧烧过过程程及及存在的问题；存在的问题；2 2、懂懂得得放放热热规规律律的的意意义义及及基基本要求；本要求；3 3、懂懂得得柴柴油油机机混混合合气气的的形形成成特点及影响因素；特点及影响因素；4 4、掌掌握握(zhngw)(zhngw)各各种种运运转转因素对燃烧过程的影响。因素对燃烧过程的影响。第1页/共50页第二页，共51页。一、燃烧一、燃烧(rnsho)(rnsho)过程过程1 1 1 1、燃烧方式

2、、燃烧方式、燃烧方式、燃烧方式-油滴扩散燃烧油滴扩散燃烧油滴扩散燃烧油滴扩散燃烧 柴柴柴柴油油油油机机机机是是是是在在在在压压压压缩缩缩缩过过过过程程程程中中中中活活活活塞塞塞塞接接接接近近近近上上上上止止止止点点点点时时时时,借借借借助助助助喷喷喷喷油油油油设设设设备备备备将将将将燃燃燃燃油油油油在在在在高高高高压压压压下下下下成成成成雾雾雾雾状状状状喷喷喷喷入入入入燃燃燃燃烧烧烧烧室室室室,以便与空气形成可燃混合气。以便与空气形成可燃混合气。以便与空气形成可燃混合气。以便与空气形成可燃混合气。油滴的着火要满足两个条件：油滴的着火要满足两个条件：油滴的着火要满足两个条件：油滴的着火要满足两个

3、条件：（1 1 1 1）混合气的温度要高于着火临界温度。）混合气的温度要高于着火临界温度。）混合气的温度要高于着火临界温度。）混合气的温度要高于着火临界温度。（2 2 2 2）混混混混合合合合气气气气的的的的浓浓浓浓度度度度要要要要适适适适当当当当，即即即即混混混混合合合合气气气气的的的的浓浓浓浓度度度度要要要要在着火界限之内。在着火界限之内。在着火界限之内。在着火界限之内。着着着着火火火火时时时时机机机机、地地地地点点点点(ddin)(ddin)(ddin)(ddin)不不不不固固固固定定定定，着着着着火火火火点点点点位位位位于喷注外围与核心之间。于喷注外围与核心之间。于喷注外围与核心之间。

4、于喷注外围与核心之间。第2页/共50页第三页，共51页。图图6-1 6-1 单个油滴的着火单个油滴的着火(zho hu)(zho hu)区域区域Tc-Tc-Tc-Tc-热空气热空气热空气热空气温度；温度；温度；温度；Tw-Tw-Tw-Tw-油滴周油滴周油滴周油滴周围混合围混合围混合围混合气温度；气温度；气温度；气温度；Cu-Cu-Cu-Cu-油滴周油滴周油滴周油滴周围混合围混合围混合围混合气浓度；气浓度；气浓度；气浓度；W-W-W-W-化学反化学反化学反化学反应应应应(huxu(huxu(huxu(huxu fnyngfnyngfnyngfnyng)速度。速度。速度。速度。第3页/共50页第四

5、页，共51页。在稀火焰区形成着火核心；稀熄火在稀火焰区形成着火核心；稀熄火(x hu)(x hu)区是未燃区是未燃HCHC的主要的主要来源来源后喷现象：雾化和贯穿度小，形成后喷现象：雾化和贯穿度小，形成COCO、碳粒和未燃、碳粒和未燃HCHC等等第4页/共50页第五页，共51页。2 2、燃烧、燃烧(rnsh(rnsho)o)过程过程-滞燃期滞燃期 -速燃速燃期期 -缓燃期缓燃期 -后燃期后燃期 h-h-针阀升针阀升程程 Q-Q-循环循环(xnhun)(xnhun)放热量放热量 dQ/d-dQ/d-放热速率放热速率 dq/d-dq/d-喷油速率喷油速率1)1)喷油始点喷油始点2)2)缸内压力线偏

6、离缸内压力线偏离(pinl)(pinl)纯压缩线纯压缩线始点始点3)3)最高压力点最高压力点4)4)最高温度点最高温度点第5页/共50页第六页，共51页。、滞燃期（、滞燃期（1-21-2）在压缩终点在压缩终点在压缩终点在压缩终点,Tc=450-800,Tc=450-800,Tc=450-800,Tc=450-800,大于柴油大于柴油大于柴油大于柴油(chiyu)(chiyu)(chiyu)(chiyu)的自燃温度的自燃温度的自燃温度的自燃温度（330-350330-350330-350330-350）,但不会立即着火但不会立即着火但不会立即着火但不会立即着火,进行着火前的准备。进行着火前的准备

7、。进行着火前的准备。进行着火前的准备。物理准备：雾化，加热，蒸发，扩散和混合。物理准备：雾化，加热，蒸发，扩散和混合。物理准备：雾化，加热，蒸发，扩散和混合。物理准备：雾化，加热，蒸发，扩散和混合。化学准备：裂化，着火前的氧化反应。化学准备：裂化，着火前的氧化反应。化学准备：裂化，着火前的氧化反应。化学准备：裂化，着火前的氧化反应。一般着火延迟时间一般着火延迟时间一般着火延迟时间一般着火延迟时间i0.0007-0.003si0.0007-0.003si0.0007-0.003si0.0007-0.003s 从喷油开始到缸内压力线与压缩线偏离的始点阶段，称为滞从喷油开始到缸内压力线与压缩线偏离的

8、始点阶段，称为滞从喷油开始到缸内压力线与压缩线偏离的始点阶段，称为滞从喷油开始到缸内压力线与压缩线偏离的始点阶段，称为滞燃期或着火延迟期。燃期或着火延迟期。燃期或着火延迟期。燃期或着火延迟期。(图图图图6-2)6-2)6-2)6-2)喷油时缸内温度压力及燃料性质是影响喷油时缸内温度压力及燃料性质是影响喷油时缸内温度压力及燃料性质是影响喷油时缸内温度压力及燃料性质是影响iiii的主要因素。的主要因素。的主要因素。的主要因素。第6页/共50页第七页，共51页。、速燃期（、速燃期（2-32-3）（图（图（图（图6-26-2）着着火火后后，在在滞滞燃燃期期内内形形成成的的混混合合气气此此时时同同时时(

9、tngsh)(tngsh)燃燃烧烧，活活塞塞在在上上止止点点附附近近，接接近近于于等等容容燃燃烧烧，平平均均 压压 力力 升升 高高 率率 P/=(P3-P/=(P3-P2)/(3-2)P2)/(3-2)升升高高很很快快，放放热热率率d/d d/d 大。大。柴柴油油机机P/P/一一般般0.40.6MPa/A0.40.6MPa/A 同同时时(tngsh)(tngsh)，喷喷油油持持续续进进行行，形形成成燃燃烧烧与与喷喷油油的的重重叠叠，喷喷油油常常在在速燃期结束。速燃期结束。第7页/共50页第八页，共51页。、缓燃期（、缓燃期（、缓燃期（、缓燃期（3-43-43-43-4）（图（图（图（图6-2

10、6-26-26-2）速燃期内喷入的燃油在此阶段燃烧，放热量较速燃期内喷入的燃油在此阶段燃烧，放热量较速燃期内喷入的燃油在此阶段燃烧，放热量较速燃期内喷入的燃油在此阶段燃烧，放热量较大，占总放热量的大，占总放热量的大，占总放热量的大，占总放热量的7070707080%80%80%80%。一般在上止点后。一般在上止点后。一般在上止点后。一般在上止点后2020202035CA35CA35CA35CA，出现循环最高温度，达，出现循环最高温度，达，出现循环最高温度，达，出现循环最高温度，达16001600160016002000200020002000。温度虽升高，但活塞已下行，压力近似不变，近温度虽升

11、高，但活塞已下行，压力近似不变，近温度虽升高，但活塞已下行，压力近似不变，近温度虽升高，但活塞已下行，压力近似不变，近于等压燃烧。于等压燃烧。于等压燃烧。于等压燃烧。、后燃期（、后燃期（、后燃期（、后燃期（4-4-4-4-）从温度最高到燃料从温度最高到燃料从温度最高到燃料从温度最高到燃料(rnlio)(rnlio)(rnlio)(rnlio)燃烧结束。燃烧结束。燃烧结束。燃烧结束。远离上止点放热，大量的热传给冷却系，使排远离上止点放热，大量的热传给冷却系，使排远离上止点放热，大量的热传给冷却系，使排远离上止点放热，大量的热传给冷却系，使排气温度升高，零件热负荷增加，导致柴油机动气温度升高，零件

12、热负荷增加，导致柴油机动气温度升高，零件热负荷增加，导致柴油机动气温度升高，零件热负荷增加，导致柴油机动力性、经济性下降，故应尽量减少后燃。力性、经济性下降，故应尽量减少后燃。力性、经济性下降，故应尽量减少后燃。力性、经济性下降，故应尽量减少后燃。第8页/共50页第九页，共51页。二、燃烧二、燃烧(rnsho)(rnsho)过程中存过程中存在的问题在的问题 1.1.1.1.混合气形成困难，燃烧不完全。混合气形成困难，燃烧不完全。混合气形成困难，燃烧不完全。混合气形成困难，燃烧不完全。混合极不均匀混合极不均匀混合极不均匀混合极不均匀混合气形成时间短，边喷油、边混合、混合气形成时间短，边喷油、边混

13、合、混合气形成时间短，边喷油、边混合、混合气形成时间短，边喷油、边混合、边燃烧。边燃烧。边燃烧。边燃烧。改进措施：改进措施：改进措施：改进措施：促进混合气的形成。促进混合气的形成。促进混合气的形成。促进混合气的形成。结构结构结构结构(jigu)(jigu)(jigu)(jigu)上，促进缸内的涡流运动。上，促进缸内的涡流运动。上，促进缸内的涡流运动。上，促进缸内的涡流运动。供给较多的空气。供给较多的空气。供给较多的空气。供给较多的空气。大于大于大于大于1 1 1 1，一般取，一般取，一般取，一般取1.31.31.31.3。但是至少。但是至少。但是至少。但是至少30%30%30%30%的空气未被

14、利用，使的空气未被利用，使的空气未被利用，使的空气未被利用，使气缸工作容积的利用程度降低，使升功率、平均有效压气缸工作容积的利用程度降低，使升功率、平均有效压气缸工作容积的利用程度降低，使升功率、平均有效压气缸工作容积的利用程度降低，使升功率、平均有效压力降低，这与提高其动力性相矛盾。力降低，这与提高其动力性相矛盾。力降低，这与提高其动力性相矛盾。力降低，这与提高其动力性相矛盾。第9页/共50页第十页，共51页。2.2.工作粗暴，燃烧噪音较大。工作粗暴，燃烧噪音较大。速速燃燃期期内内,急急剧剧升升高高的的压压力力直直接接使使 燃燃 烧烧 室室 壁壁 面面 及及 活活 塞塞、曲曲 轴轴(qzhu

15、)(qzhu)等等机机件件产产生生强强烈烈的的振振动动,并并通过气缸壁传到外部通过气缸壁传到外部,形成燃烧噪音。形成燃烧噪音。燃燃烧烧噪噪音音与与速速燃燃期期内内的的P/P/有有很很大大关关系系。为为使使工工作作柔柔和和，要要求求P/400kpa/CAP/400kpa/CA。P/P/的的大大小小主主要要与与滞滞燃燃期期中中形形成成的的可可燃燃混混合合气气的的数数量量有有关关，缩缩短短着着火火延延迟迟时时间间ii，减减少少滞滞燃燃期期内内的的喷喷油油量量，抑抑制制此此阶阶段段混混合合气气的的形形成成,可可减减小小燃燃烧烧噪噪音音,但但与与提提高高动动力力性相矛盾。性相矛盾。第10页/共50页第十

16、一页，共51页。3.3.3.3.排气冒黑烟排气冒黑烟排气冒黑烟排气冒黑烟 主要发生在大负荷工况时，如加速，爬坡时。主要发生在大负荷工况时，如加速，爬坡时。主要发生在大负荷工况时，如加速，爬坡时。主要发生在大负荷工况时，如加速，爬坡时。燃油在高温缺氧下燃烧时易形成碳烟。燃油在高温缺氧下燃烧时易形成碳烟。燃油在高温缺氧下燃烧时易形成碳烟。燃油在高温缺氧下燃烧时易形成碳烟。减少黑烟的主要措施减少黑烟的主要措施减少黑烟的主要措施减少黑烟的主要措施:(1)(1)(1)(1)增增增增加加加加过过过过量量量量(gu(gu(gu(guling)ling)ling)ling)空空空空气气气气系系系系数数数数。但

17、但但但与与与与提高柴油机的动力性相矛盾。提高柴油机的动力性相矛盾。提高柴油机的动力性相矛盾。提高柴油机的动力性相矛盾。（2 2 2 2）改改改改善善善善混混混混合合合合气气气气的的的的形形形形成成成成。与与与与改改改改善善善善柴柴柴柴油油油油机机机机工工工工作作作作的的的的柔和性相矛盾。柔和性相矛盾。柔和性相矛盾。柔和性相矛盾。第11页/共50页第十二页，共51页。4.4.排气冒蓝烟、白烟排气冒蓝烟、白烟 在在冷冷起起动动及及怠怠速速、低低负负荷荷运运转转时时，气气缸缸内内温温度度低低，燃燃烧烧不不良良，不不同同直直径径的的柴柴油油微微粒粒随随废废气气排排出出，受受光光线线的的反反射射呈呈现现

18、不不同同的的颜颜色色，白白烟烟是是由由0.60.61 1微微米米的的颗颗粒粒构构成成，而而蓝烟是由蓝烟是由0.60.6微米以下微米以下(yxi)(yxi)的颗粒构成。的颗粒构成。暖暖机机时时，一一般般先先冒冒白白烟烟，后后冒冒蓝蓝烟烟，然然后后变为无色。变为无色。第12页/共50页第十三页，共51页。图图6-3 柴油机与汽油机的放热规律柴油机与汽油机的放热规律(gul)定义定义(dngy)(dngy)：放热率放热率dQ/ddQ/d(每度曲轴转角每度曲轴转角的放热量的放热量)随曲随曲轴转角的变化关轴转角的变化关系。系。它决定压力升高它决定压力升高率率(噪音噪音)的变化的变化和热效率。和热效率。三

19、、燃烧三、燃烧(rnsho)(rnsho)过程的过程的放热规律放热规律理想的放热规律应想的放热规律应为：为：曲线要先缓后急。曲线要先缓后急。放热开始时刻要适放热开始时刻要适当提前当提前,持续时间为持续时间为40CA40CA。第13页/共50页第十四页，共51页。在燃烧期内，放热过程分三个阶段：在燃烧期内，放热过程分三个阶段：预预混混合合燃燃烧烧阶阶段段对对应应(duyng)(duyng)速燃期，放热率很高，历时速燃期，放热率很高，历时 3 7A 3 7A。扩扩散散燃燃烧烧阶阶段段对对应应(duyng)(duyng)缓缓燃期，放热率下降，为主放燃期，放热率下降，为主放 热热 阶阶 段段，历历 时

20、时40A40A。这两个阶段放热达这两个阶段放热达80%80%。放放热热“尾尾巴巴”对对应应(duyng)(duyng)后后燃期，放热燃期，放热20%20%。放放热热规规律律三三要要素素：燃燃烧烧始始点点、放放热热曲曲线形状、持续时间。线形状、持续时间。燃燃烧烧始始点点使使最最高高压压力力发发生生在在上上止止点点后后78 A78 A。曲曲线线形形状状开开始始放放热热适适中中,然然后后燃燃烧烧加快，尾巴尽量短。加快，尾巴尽量短。燃烧持续时间燃烧持续时间最佳约为最佳约为40 A40 A第14页/共50页第十五页，共51页。第二节第二节 柴油机混合气的形成柴油机混合气的形成(xngchng)(xngc

21、hng)柴柴油油机机混混合合气气形形成成靠靠三三方方面面的的相相互互作作用用：一一是是燃燃烧烧室室的的结结构构,二二是是燃燃料料的的喷喷雾雾，三三是是缸缸内内适适当当的的空空气气运运动。动。混合气形成特点混合气形成特点:1 1、缸内形成、缸内形成 2 2、时间极短、时间极短 3 3、过量空气系数较大、过量空气系数较大 4 4、靠靠燃燃烧烧室室、喷喷雾雾、空空气气涡涡流流运运动三方面配合动三方面配合保保证证燃燃烧烧完完全全、及及时时靠靠加加快快(ji(ji kui)kui)混混合合气气的的形形成成速速度度（汽汽油油机机是是提高火焰传播速度）提高火焰传播速度）第15页/共50页第十六页，共51页。

22、混合气形成方法混合气形成方法:由由不不同同喷喷雾雾及及气气流流运运动动组组成成了了各各种种混混合合气气形形成成方方式式，其其基基本本(jbn)型型式可分为：式可分为：空间雾化混合，油膜蒸发混合。空间雾化混合，油膜蒸发混合。空空间间雾雾化化混混合合：将将燃燃油油喷喷向向燃燃烧烧室室空空间以雾状油滴与空气涡流混合。间以雾状油滴与空气涡流混合。油油膜膜蒸蒸发发混混合合：将将燃燃油油喷喷向向燃燃烧烧室室璧璧面以油膜蒸发油气与空气涡流混合。面以油膜蒸发油气与空气涡流混合。在在车车用用柴柴油油机机中中，两两种种方方式式均均有有，但但多多数数以以空空间间雾雾化化混混合合为为主主。球球形形燃燃烧烧室室柴柴油油

23、机机以以油油膜膜蒸蒸发发混混合合方方式式为主。为主。第16页/共50页第十七页，共51页。1.1.1.1.燃油的雾化燃油的雾化燃油的雾化燃油的雾化 燃燃燃燃油油油油在在在在经经经经喷喷喷喷孔孔孔孔喷喷喷喷出出出出时时时时，在在在在气气气气缸缸缸缸中中中中被被被被 破破破破 碎碎碎碎 成成成成 微微微微 粒粒粒粒(wil)(wil)(wil)(wil)的过程。的过程。的过程。的过程。喷油横截喷油横截面上燃油面上燃油分布分布(fnb)喷油横截面喷油横截面上油粒速度上油粒速度(sd)L:射程射程:锥角锥角图图6-5 喷注的形状喷注的形状一、燃油的喷雾一、燃油的喷雾第17页/共50页第十八页，共51页

24、。2 2喷注的特征：喷注的特征：喷注射程喷注射程(shchng)L(shchng)L：表示喷：表示喷注贯穿深度；注贯穿深度；喷注锥角喷注锥角：表示喷注紧密程度；：表示喷注紧密程度；细微度和均匀度：表示雾化程度。细微度和均匀度：表示雾化程度。细微度细微度-油注中的平均直径油注中的平均直径 均匀度均匀度-油注中最大直径与最小油注中最大直径与最小直径之差直径之差3 3影响喷注质量的主要因素：影响喷注质量的主要因素：喷注结构，喷油压力，气缸喷注结构，喷油压力，气缸(q n)(q n)内内空气的压力，柴油的粘度等。空气的压力，柴油的粘度等。第18页/共50页第十九页，共51页。二、空气运动对混合气二、空

25、气运动对混合气形成形成(xngchng)的影响的影响 缸内空气的涡流运动能加速雾缸内空气的涡流运动能加速雾化的油滴与周围空气的混合，促化的油滴与周围空气的混合，促进燃烧过程进燃烧过程(guchng)的进行。的进行。但涡流过强，会使燃烧产物与邻近的喷注重但涡流过强，会使燃烧产物与邻近的喷注重叠；涡流过强也使进气阻力叠；涡流过强也使进气阻力(zl)加大，充量系数加大，充量系数下降。下降。第19页/共50页第二十页，共51页。三、典型燃烧室结构三、典型燃烧室结构(jigu)(jigu)分析分析 1燃烧室分为两大类:直喷式和分开式。直喷式燃烧室：燃油直接喷入由活塞顶和缸盖形成的 一个统一空间(kngj

26、in)。开式燃烧室浅坑型，如浅盆形或浅形燃烧室 半开式燃烧室深坑型，如形和球形燃烧室分开式燃烧室：由主燃室和副燃室两部分组成。如：涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室第20页/共50页第二十一页，共51页。2对柴油机燃烧室的要求：小，但应燃烧完全及时；适度的P/和Pz值；以保证工作柔和，平稳，可靠；排气品质好；变工况适应好；应在负荷、转速变化(binhu)时，柴油机性能稳定；冷起动性好；制造、维修方便。第21页/共50页第二十二页，共51页。3 3、直喷式燃烧室的空气涡流、直喷式燃烧室的空气涡流(wli)(wli)运动运动 空气涡流运动是加速混合气形成的空气涡流运动是加速混合气形成的空气涡流运动是加

27、速混合气形成的空气涡流运动是加速混合气形成的有效手段有效手段有效手段有效手段(shudun)(shudun)(shudun)(shudun)；也是保证；也是保证；也是保证；也是保证完善燃烧的重要条件。完善燃烧的重要条件。完善燃烧的重要条件。完善燃烧的重要条件。直喷式燃烧室产生涡流运动的方法直喷式燃烧室产生涡流运动的方法直喷式燃烧室产生涡流运动的方法直喷式燃烧室产生涡流运动的方法有种：有种：有种：有种：1 1 1 1）进气涡流）进气涡流）进气涡流）进气涡流靠切向进气道和螺旋靠切向进气道和螺旋靠切向进气道和螺旋靠切向进气道和螺旋进气道形成。进气道形成。进气道形成。进气道形成。切向进气道：气道母线与

28、气缸相切，切向进气道：气道母线与气缸相切，切向进气道：气道母线与气缸相切，切向进气道：气道母线与气缸相切，在气门前强烈收缩，使气流越来在气门前强烈收缩，使气流越来在气门前强烈收缩，使气流越来在气门前强烈收缩，使气流越来越快进入气缸后受缸壁的约束而越快进入气缸后受缸壁的约束而越快进入气缸后受缸壁的约束而越快进入气缸后受缸壁的约束而转向，形成涡流。转向，形成涡流。转向，形成涡流。转向，形成涡流。第22页/共50页第二十三页，共51页。螺旋进气道：气门座上方的气道成螺旋型，相对于气缸中心螺旋进气道：气门座上方的气道成螺旋型，相对于气缸中心一定位置。气流形成绕气门中心的旋转运动一定位置。气流形成绕气门

29、中心的旋转运动(yndng)，进，进入气缸后近于切向气流，沿气缸壁绕气缸中心旋转运动入气缸后近于切向气流，沿气缸壁绕气缸中心旋转运动(yndng)。应用于高速柴油机上。应用于高速柴油机上。第23页/共50页第二十四页，共51页。2 2）挤气涡流）挤气涡流-在压缩在压缩(y(y su)su)行程后期，行程后期，活塞接近上止活塞接近上止点时，活塞顶点时，活塞顶上方环形空间上方环形空间中的空气被挤中的空气被挤入活塞顶部的入活塞顶部的燃烧室内，造燃烧室内，造成的空气的涡成的空气的涡流运动。流运动。涡流强度较进涡流强度较进气涡流小，只气涡流小，只起辅助作用。起辅助作用。逆挤流逆挤流第24页/共50页第二

30、十五页，共51页。4 4、直喷式燃烧室、直喷式燃烧室1 1）开式燃烧室浅坑型）开式燃烧室浅坑型 混合气形成方式以空间混合为主。混合气形成方式以空间混合为主。形成质量依靠燃油喷雾的细微形成质量依靠燃油喷雾的细微(xwi)(xwi)度及油束在燃烧室内的均度及油束在燃烧室内的均匀分布实现。匀分布实现。特点：结构简单，特点：结构简单，F/VF/V小，小，Q Q放放 ，起动性好，经济性好，热负荷低；起动性好，经济性好，热负荷低；但但大（大（1.72.2)1.72.2)，工作粗暴，对，工作粗暴，对燃料要求高。燃料要求高。如：浅如：浅型燃烧室型燃烧室第25页/共50页第二十六页，共51页。浅浅型燃烧室型燃烧

31、室第26页/共50页第二十七页，共51页。2 2）半开式燃烧室深坑型）半开式燃烧室深坑型 型燃烧室型燃烧室 混合气形成：空间雾化混合为主。混合气形成：空间雾化混合为主。一般采用多孔喷嘴，并组织一定的进一般采用多孔喷嘴，并组织一定的进气涡流和挤气涡流，以加速混合气的形成。气涡流和挤气涡流，以加速混合气的形成。主要主要(zhyo)(zhyo)特点：特点：面容比小，面容比小，Q Q放放，经济性好。，经济性好。低温起动性好低温起动性好采用多孔喷嘴，高压喷射。采用多孔喷嘴，高压喷射。P/P/和和PzPz大，工作粗暴。大，工作粗暴。大，动力性差。大，动力性差。形成碳烟多，氮氧化物多、排放差。形成碳烟多，氮

32、氧化物多、排放差。多用于多用于3000r/min3000r/min以下的柴油机。以下的柴油机。第27页/共50页第二十八页，共51页。型燃烧室型燃烧室第28页/共50页第二十九页，共51页。球形燃烧室球形燃烧室球形燃烧室球形燃烧室 混合气形成：油膜蒸发。混合气形成：油膜蒸发。混合气形成：油膜蒸发。混合气形成：油膜蒸发。一般采用单孔喷嘴，一般采用单孔喷嘴，一般采用单孔喷嘴，一般采用单孔喷嘴，均配有螺旋进气道以产生均配有螺旋进气道以产生均配有螺旋进气道以产生均配有螺旋进气道以产生(ch(ch nshng)nshng)强进强进强进强进气涡流。气涡流。气涡流。气涡流。主要特点：主要特点：主要特点：主要

33、特点：面容比小，经济性好。面容比小，经济性好。面容比小，经济性好。面容比小，经济性好。P/P/和和和和PzPz较小，工作柔和。较小，工作柔和。较小，工作柔和。较小，工作柔和。对燃油的品质及雾化质量要求低，可以燃用多对燃油的品质及雾化质量要求低，可以燃用多对燃油的品质及雾化质量要求低，可以燃用多对燃油的品质及雾化质量要求低，可以燃用多种燃料。种燃料。种燃料。种燃料。冷起动困难。冷起动困难。冷起动困难。冷起动困难。低速、加速时冒黑烟。低速、加速时冒黑烟。低速、加速时冒黑烟。低速、加速时冒黑烟。不适于增压，变工况适应性差。不适于增压，变工况适应性差。不适于增压，变工况适应性差。不适于增压，变工况适应

34、性差。第29页/共50页第三十页，共51页。球型燃烧室球型燃烧室第30页/共50页第三十一页，共51页。5 5 5 5、分开、分开、分开、分开(fn ki)(fn ki)(fn ki)(fn ki)式燃烧室式燃烧室式燃烧室式燃烧室1 1）涡流）涡流(wli)(wli)室式燃烧室室式燃烧室 混合气形成：空间雾化混合为主。一混合气形成：空间雾化混合为主。一般采用轴针式喷油器。般采用轴针式喷油器。主要特点：主要特点：喷雾质量要求不高。喷雾质量要求不高。P/P/较小，工作柔和。较小，工作柔和。值可较小，空气利用率高。值可较小，空气利用率高。变工况适应性好，对转速不敏感。变工况适应性好，对转速不敏感。面

35、容比较大，经济性较差，启动性差。面容比较大，经济性较差，启动性差。第31页/共50页第三十二页，共51页。涡流涡流(wli)室式燃室式燃烧室烧室第32页/共50页第三十三页，共51页。1 1）预燃室式燃烧室）预燃室式燃烧室 混合气形成：空间雾化混合气形成：空间雾化(w hu)(w hu)混合混合为主。一般采用轴针式喷油器。为主。一般采用轴针式喷油器。主要特点：主要特点：喷雾质量要求不高。喷雾质量要求不高。P/P/较小，工作柔和。较小，工作柔和。值可较小，空气利用率高。值可较小，空气利用率高。变工况适应性好，对转速不敏感。变工况适应性好，对转速不敏感。面容比较大，经济性差，启动性差。面容比较大，

36、经济性差，启动性差。低速噪声大低速噪声大第33页/共50页第三十四页，共51页。预燃室式燃烧室预燃室式燃烧室第34页/共50页第三十五页，共51页。各种各种(zhn)燃烧室的比较燃烧室的比较第35页/共50页第三十六页，共51页。第三节第三节 燃油的喷射燃油的喷射(pnsh)(pnsh)一、喷射过程一、喷射过程 1 1燃油的喷射：燃油的喷射：燃燃油油在在喷喷油油泵泵泵泵室室中中，受受到到柱柱塞塞压压缩缩(y(y su)su)，压压力力升升高高，经经喷喷油油器器喷喷出出的的过程。过程。2 2分三个阶段：分三个阶段：喷油延迟阶段，主喷射阶段，滴漏阶段。喷油延迟阶段，主喷射阶段，滴漏阶段。第36页/

37、共50页第三十七页，共51页。图图6-17 6-17 燃油的喷射燃油的喷射(pnsh)(pnsh)过程过程第37页/共50页第三十八页，共51页。二、不正常二、不正常(zhngchng)喷射喷射二次喷射二次喷射 针阀落座后，过针阀落座后，过大的反射波使针大的反射波使针阀再次升起阀再次升起(shn q)(shn q)而喷而喷油的现象。油的现象。危害危害(wihi)(wihi)：喷油时间喷油时间，喷，喷油量油量 发动机过热，发动机过热，排气温度排气温度，燃油，燃油消耗率消耗率 喷射压力低，雾化不良，燃烧过程中喷入气缸，排气冒黑烟，喷射压力低，雾化不良，燃烧过程中喷入气缸，排气冒黑烟，积碳。积碳。第

38、38页/共50页第三十九页，共51页。隔次喷射发生在怠隔次喷射发生在怠速运行时，造成速运行时，造成(zo(zo chn)chn)柴油机怠速运转柴油机怠速运转不稳。不稳。三、避免不正常喷三、避免不正常喷射射(pnsh)(pnsh)的措施的措施 减少高压容积，减少高压容积，缩短高压油管长度，缩短高压油管长度，合理选择喷射合理选择喷射(pnsh)(pnsh)系统参数。系统参数。断续断续(dun x)(dun x)喷射、隔次喷射喷射、隔次喷射 断续喷射常发生在低断续喷射常发生在低速小负荷工况。速小负荷工况。第39页/共50页第四十页，共51页。第四节第四节 影响影响(yngxing)(yngxing)

39、燃烧燃烧过程的因素过程的因素一、燃油的影响一、燃油的影响一、燃油的影响一、燃油的影响 1 1 1 1燃油的着火性燃油的着火性燃油的着火性燃油的着火性 是是是是指指指指柴柴柴柴油油油油喷喷喷喷入入入入汽汽汽汽缸缸缸缸后后后后能能能能否否否否迅迅迅迅速速速速着着着着火火火火燃燃燃燃烧烧烧烧(rnsho)(rnsho)(rnsho)(rnsho)的能力。的能力。的能力。的能力。用十六烷值表示。用十六烷值表示。用十六烷值表示。用十六烷值表示。十十十十六六六六烷烷烷烷值值值值高高高高，着着着着火火火火性性性性好好好好，滞滞滞滞燃燃燃燃期期期期短短短短，P/P/P/P/较较较较小，工作柔和。十六烷值高，起

40、动性好。小，工作柔和。十六烷值高，起动性好。小，工作柔和。十六烷值高，起动性好。小，工作柔和。十六烷值高，起动性好。十十十十 六六六六 烷烷烷烷 值值值值 过过过过 高高高高，使使使使 燃燃燃燃 油油油油 来来来来 不不不不 及及及及 混混混混 合合合合 就就就就 燃燃燃燃 烧烧烧烧(rnsho)(rnsho)(rnsho)(rnsho)，冒烟。，冒烟。，冒烟。，冒烟。车用柴油机的十六烷值，一般为车用柴油机的十六烷值，一般为车用柴油机的十六烷值，一般为车用柴油机的十六烷值，一般为4040404050505050。2 2 2 2十十十十六六六六烷烷烷烷值值值值对对对对燃燃燃燃烧烧烧烧(rnsho

41、)(rnsho)(rnsho)(rnsho)过过过过程程程程的的的的影影影影响响响响。图图图图6-6-6-6-19 19 19 19 3 3 3 3 蒸发性蒸发性蒸发性蒸发性 蒸蒸蒸蒸发发发发性性性性过过过过好好好好，工工工工作作作作粗粗粗粗暴暴暴暴。蒸蒸蒸蒸发发发发性性性性差差差差，燃燃燃燃烧烧烧烧(rnsho)(rnsho)(rnsho)(rnsho)不完全。不完全。不完全。不完全。蒸发性适中蒸发性适中蒸发性适中蒸发性适中第40页/共50页第四十一页，共51页。二、压缩性二、压缩性的影响的影响(yngxing)(yngxing)TcTc、PcPc 滞燃期缩短，工滞燃期缩短，工作柔和，改善柴

42、油机冷起动性。作柔和，改善柴油机冷起动性。但但过大过大 PzPz，机械磨损，机械磨损，使，使用寿命用寿命。当当2121时，时，ii的提高不明显。的提高不明显。柴油机合适柴油机合适(hsh)(hsh)的压缩比主要的压缩比主要是根据冷起动的需要来确定。是根据冷起动的需要来确定。第41页/共50页第四十二页，共51页。三、使用方面三、使用方面(fngmin)(fngmin)因素因素的影响的影响（一）喷油规律（一）喷油规律 1 1定定义义：指指喷喷油油速速率率(sl)dq/d(sl)dq/d（每每度度曲曲轴轴转转角角的的喷喷油油量量）随随曲曲轴轴转转角角的的变变化关系。化关系。2 2柴柴油油机机结结构

43、构一一定定时时，放放热热规规律律取取决决于于喷油规律。喷油规律。理理想想的的喷喷油油持持续续角角为为161635CA35CA，喷喷油速率油速率(sl)(sl)的变化要先缓后急。的变化要先缓后急。喷喷油油规规律律可可以以通通过过改改变变喷喷油油泵泵凸凸轮轮轴轴的凸轮型面加以调整。的凸轮型面加以调整。第42页/共50页第四十三页，共51页。（二）供油提（二）供油提前前(tqin)(tqin)角角1 1定义：定义：高高压压油油泵泵柱柱塞塞关关闭闭进进油油孔孔瞬瞬时时到到上上止止点点之间的曲轴转角。之间的曲轴转角。与喷油提前角相差喷油延迟与喷油提前角相差喷油延迟(ynch)(ynch)角。角。2 2过

44、大、过小的危害：过大、过小的危害：（图（图6-216-21）过过大大滞滞燃燃期期柴柴油油机机工工作作粗粗暴暴，怠怠速速不稳，冷起动困难。不稳，冷起动困难。压缩负功压缩负功，NeNe，gege。过小过小后燃量后燃量，排气温度，排气温度，ii，Ne Ne，gege。第43页/共50页第四十四页，共51页。3 3、柴、柴油机的性油机的性能指标随能指标随供油提前供油提前(tqin)(tqin)角角的变的变化关系化关系供油提前供油提前(tqin)(tqin)角调整特角调整特性。性。4 4、当柴油、当柴油机机gege最低，最低，NeNe最大时的供油最大时的供油提前提前(tqin)(tqin)角角最佳供油最

45、佳供油提前提前(tqin)(tqin)角。角。第44页/共50页第四十五页，共51页。（三）转速（三）转速(zhun s)n(zhun s)n nn 加加速速、改改 善善(gishn)(gishn)混混 合合 气气 形形成成 着着火火延延迟迟时间时间ii。但但着着火火延延迟迟角角 i=6nii=6nior or 图图6-23 转速转速(zhun s)对对i及及i的影响的影响 对直喷式柴油机对直喷式柴油机,n n最佳供油提最佳供油提前角前角。故柴油机上通故柴油机上通常装有供油提前角常装有供油提前角自动提前装置。自动提前装置。第45页/共50页第四十六页，共51页。（四）负荷（四）负荷(fh)(f

46、h)负负荷荷 循循环环供供油油量量 放放热热量量(rling)(rling)喷喷油油 时时 缸缸 内内 温温 度度 着着火火延延迟迟时时间间 工工作作柔柔和和性性。但循环但循环(xnhun)(xnhun)供油量供油量 喷油持续角喷油持续角 燃烧恶化燃烧恶化 ii，gigi。当负荷过大时当负荷过大时,过小，燃烧过小，燃烧恶化，排气冒黑烟，柴油机恶化，排气冒黑烟，柴油机经济性进一步下降。经济性进一步下降。第46页/共50页第四十七页，共51页。图图6-21 供供油油提提前前角角对对燃燃烧烧过过程程(guchng)的的影影响响第47页/共50页第四十八页，共51页。图图6 6-1 19 9 柴柴油油

47、十十六六烷烷值值对对燃燃烧烧(r r n ns sh h o o)过过程程的的影影响响第48页/共50页第四十九页，共51页。空间雾化空间雾化(w hu)(w hu)混合及油膜蒸混合及油膜蒸发混合发混合空间雾化混合：空间雾化混合：空间雾化混合：空间雾化混合：将将将将燃燃燃燃油油油油喷喷喷喷向向向向燃燃燃燃烧烧烧烧室室室室空空空空间间间间，形形形形成成成成雾雾雾雾状状状状，雾雾雾雾状状状状油油油油滴滴滴滴从从从从高高高高温温温温空空空空气气气气中中中中吸吸吸吸热热热热蒸蒸蒸蒸发发发发并并并并扩扩扩扩散散散散，与与与与空空空空气气气气形形形形成成成成混混混混合气。合气。合气。合气。油膜蒸发混合：油膜蒸发混合：油膜蒸发混合：油膜蒸发混合：将将将将大大大大部部部部分分分分燃燃燃燃油油油油喷喷喷喷向向向向燃燃燃燃烧烧烧烧室室室室璧璧璧璧面面面面，形形形形成成成成一一一一层层层层油油油油膜膜膜膜，油油油油膜膜膜膜受受受受热热热热(shu(shu(shu(shu r)r)r)r)汽汽汽汽化化化化蒸蒸蒸蒸发发发发，与与与与空空空空气气气气形形形形成成成成混混混混合合合合气。气。气。气。第49页/共50页第五十页，共51页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第50页/共50页第五十一页，共51页。