第五章 柴油机混合气形成及燃烧2.ppt

二、 着火延迟期对柴油机性能的影响 ? ? 期间喷入缸内的燃料量? ? 着火前可燃混合气量? ? ?，Pmax?。 Pmax ?? ? 冲击载荷?，工作粗暴，柴油机寿命?。 ?? ? 混合气形成欠佳 ? 柴油机性能? 当?i过大时，前期喷入的燃料量增加，使速燃期内的压力迅速增高，因其发动机工作粗暴，振动噪声增加，燃烧难以控制。 ?i过小时，对混合气形成不利，性能恶化。总体来说为控制燃烧过程，降低机械负荷使发动机平稳运转，应尽量减小滞燃期。 压缩温度和压力 、 喷油提前角?、转速N、 十六烷值、增压 较理想的柴油机燃烧放热规律 有一合适的燃烧起点，同时燃烧应该是先缓后急。 开始放热阶段，控制燃烧放热速率，以降低压力升高率。 然后燃烧应加速进行，绝大部分燃油在尽可能靠近上止点处完成燃烧。 燃烧持续时间不宜过长。 一 、供油系统和喷射过程 1、 供油系统的组成 油箱 ? 输油泵 ? 滤油器 ? 低压油管 ?喷油泵 ? 高压油管 ? 喷油器 （喷油嘴） 4、喷射过程 5、供油规律和喷油规律 6、不正常喷射现象 1） 二次喷射 高压油管内压力波引起。 喷射时间? ? 雾化不良，燃烧不完全，补燃严重，排污?，炭烟?，零件过热。 解决办法：是增加出油阀的减压容积，但过大会造成高压油管穴蚀；增大出油阀开启压力，但过大会造成低速、小负荷时喷射不正常；缩短高压油管长度等。 正常与不正常喷射比较 5）喷射系统中的穴蚀破坏 穴蚀破坏出现在系统内与燃油接触的金属表面上。 产生的机理：在高压容积内产生压力波动时，在极低的压力区形成汽泡，随后压力迅速升高使汽泡爆裂而产生冲击波，这种冲击波多次作用于金属表面则引起穴蚀。 穴蚀破坏会影响到喷射系统的工作可靠性和使用寿命。 7、对喷射系统的要求 1）在任一工况下都不出现不正常喷射现象，不产生穴蚀破坏。 2）根据不同转速和负荷的工况要求，在最佳的喷油时刻，精确提供所需的燃油量。 3）尽可能实现理想的喷油规律。 4）良好的油束特性能满足具体燃烧室的要求。 5）对于喷射系统的强化，应采取相应的措施保证有关零部件的强度和刚度，同时注意降低喷射系统的噪声与振动。 理想的喷油规律： 更高的喷射压力和喷油速率以及更短的喷油持续时间已是技术发展的一个明显趋势。 为避免柴油机工作过于粗暴，又希望实现“先缓后急”的喷油规律。 在所有的工况下都希望在喷射结束阶段能尽可能迅速地结束喷射。 二 、喷油泵速度特性及其校正 1、 节流作用 理论上 （不存在节流） 实际上 （存在节流） 所以，实际供油比理论供油时间长，供油量大。 2、 喷油泵速度特性 每循环供油量随转速n的变化关系。 n? ? 节流作用? ? 循环供油时间?? 循环供油量 ?g? §5-3 混合气的形成和燃烧室 一、柴油机混合气形成特点和方式 混合气形成特点 混合气形成时间短； 燃料的蒸发性差； 柴油难以彻底雾化，必须采用较大的过量空气系数，才能燃烧得较完全。（非增压：?=1.2～1.4;增压:?=1.7～2.2） 提高空间雾化混合方式可燃混合气形成质量的方法(“油找气”)： 提高喷油压力、减小喷孔直径，增加了燃油喷射初速度，改善了燃油雾化特性，改善了径向混合不均匀现象。 在每循环喷油量一定的条件下，减小喷孔直径意味着增加了喷孔数目，改善了周向混合不均匀现象。 空间雾化混合方式的优缺点： 优：对燃油喷射系统要求高，喷孔数目多，喷射压力高，雾化质量好。 发动机冷起动容易，燃油经济性好。 缺：着火延迟期内形成的可燃混合气数量多，始燃量大，压力升高率高，燃烧噪声大，发动机工作粗暴。 油膜蒸发混合方式的优缺点： 缺：着火延迟期内壁面油膜蒸发主要受壁面温度影响，因而冷起动困难。 优：1）着火延迟期内形成的均匀可燃混合气数量少，即始燃量少，燃烧噪声小，工作柔和。 2）要求进气道组织强烈的进气涡流。 3）对燃油系统要求不高，一般是单孔或双孔喷油嘴，喷油压力低，喷孔直径较大。 二、缸内气流运动 进气涡流的作用（“气找油”） 进气涡流的“热混合”作用改善了径向混合不均匀性： 进气道的结构类型 平直无旋进气道：气门出口速度均布（水平方向速度分量）。 带导气屏（注意位置）的进气道： 切向气道： 螺旋进气道： 不同进气道的比较： 通过改变导气屏的包角和安装位置，可调节涡流强度。因此，带导气屏的进气道适合于试验研究用。 螺旋进气道气门出口处速度分布较均匀，在气门升程很小时流量系数就远远高于切向进气道，当进气涡流运动较强时也能保持很高的流量系数，适合于对进气涡流要求高的柴油机。 螺旋进气道与切向进气道不同，对气道泥芯位置不敏