柴油机混合气形成和燃烧.pptx

第五章柴油机混合气形成和燃烧

柴油机混合气形成；柴油机的燃烧过程；柴油机供油系统的工作特性及其对燃烧过程的影响；柴油机的燃烧室。本章内容：

第一节柴油机混合气形成两种基本形式空间雾化油膜蒸发

（一）空间雾化将燃料喷在燃烧室空间使之成为雾状，再利用空气运动达到充分混合。特点:、对燃料喷雾要求高、对空气运动要求不高、初期空间分布燃料多，燃烧迅速

（二）油膜蒸发将燃料喷在燃烧室壁面上，使之成为薄薄的一层油膜附着在燃烧室壁面上，只有一小部分燃料分布在燃烧室空间。经燃烧室壁面和燃烧加热，边蒸发，边混合，边燃烧。初期蒸发、燃烧慢，后期蒸发、燃烧迅速。特点:对燃料喷雾要求不高放热先缓后急但低速性能不好，冷起动困难。

二燃料的喷雾喷雾的作用只有当燃料与空气充分接触，形成可燃混合气时，才有可能燃烧。接触面积越大，可燃混合气越多，燃烧越完善。

（二）喷雾的形成油束燃油喷射－高压、高速。一级雾化－气缸中空气的动力作用将油束撕裂成片、带、泡或大颗粒的油滴。二级雾化－空气动力作用将片、带、泡或大颗粒的油滴再粉碎成细小的油滴。着火条件浓度、温度为着火的必要条件

（三）喷雾特性L???燃料喷到壁面上多?空间混合气太稀。L???燃料集中?混合气分布不均匀，空气利用?。油束射程L反映油束的紧密程度。孔式喷嘴—???油束松散，粒细。轴针式喷嘴—???油束紧密，粒粗。喷雾锥角?细微度—油滴平均直径均匀度—油滴最大直径-油滴平均直径雾化质量（雾化特性）

（四）喷油规律单位时间（或曲轴转角）的喷油量随时间（或曲轴转角）的变化规律。1、喷油延迟角喷油提前角?—开始喷油?上止点的曲轴转角。?’—上止点?停止喷油的曲轴转角。喷油延迟角??????’?—开始喷油?停止喷油的曲轴转角。2、喷油延迟角对性能的影响??????’????喷油持续时间长,工作柔和，但油耗增大,排放变差。??????’????喷油持续时间短,油耗下降,排放好，但工作粗暴。

??????’????油耗?,排放好，但工作粗暴。先急后缓???工作粗暴。?’??油耗?,排放差。先缓后急???工作柔和。?’??油耗?,排放好,尽量采用，但很难做到。喷油延迟角的比较（四）喷油规律

（五）喷油嘴12主要用于直喷式燃烧室中。孔数:1～5个，?=0.25～0.8mm。雾化好，但易阻塞。孔数越多，雾化越好，但也易阻塞。、孔式喷嘴主要用于分隔式燃烧室中。?=1～3mm，通道间隙?=0.025～0.05mm。雾化差，但有自洁作用，不易阻塞。轴针式喷嘴

三气流运动对混合气形成的影响气流运动的作用

（二）气流运动使进气气流相对于气缸中心产生一个力，形成涡流。切向气道特点:气道母线与气缸相切。优点:结构简单，气流阻力小缺点:涡流强度对进气口位置敏感。螺旋气道特点:进气道呈螺旋型。优点:能产生强烈的进气涡流。缺点:工艺要求高，制造、调试难度较高进气涡流

（二）气流运动挤气涡流活塞上行:将活塞顶隙的气体挤出流向燃烧室中，形成挤气涡流。活塞下行:燃烧室中的气体流向活塞顶隙处，形成反涡流。挤气间隙??挤气涡流强度?挤气面积??挤气涡流强度?

（二）气流运动燃烧涡流燃烧在燃烧室中产生压力差，形成燃烧涡流。尤其是分隔式的涡流室型燃烧室，气缸盖内的副燃烧室中的燃料燃烧后，高压混合气流和火焰高速喷向活塞顶部的主燃烧室中，由于主燃烧室的导向作用，形成燃烧涡流，或称二次涡流。

（三）热混合作用刚性涡流涡流中心质点速度为零，越向边缘速度越大。势涡流涡流中心质点速度最大，压力最小。越向边缘速度越小，压力越大，壁面处速度为零。

热混合作用涡流中的质点受两个力作用，离心力使质点向外运动，压差力使质点向中心运动。若?’—质点密度，?—空气密度。当?’=?时，—质点作圆周运动。当?’?时，—离心力为主，质点呈螺旋形向外运动。当?’?时，—压差力为主，质点呈螺旋形向中心运动。液体油、燃油蒸汽:?’400?，向外运动。燃烧产物:?’0.3?，向中心运动。燃烧产物将新鲜空气挤向外围与燃油混合，并使混合气与燃烧产物分开，火焰呈螺旋形向中心运动，这就是热混合作用。（三）热混合作用

第二节柴油机的燃烧过程燃烧过程的特点和柴油机燃烧的主要研究方向燃烧过程的特点高压喷油在气缸内部形成可燃混合气。压缩自燃。柴油机燃烧的主要研究方向喷油雾化喷油规律气流运动燃烧室结构配合要好。

二、柴油机燃烧过程概述着火延迟期速燃期缓燃期?着火延迟期也