发动机原理颜伏伍柴油机混合气的形成和燃烧解析：.ppt

绪论 第一章 发动机的性能 第二章 发动机的换气过程 第三章 燃料与燃烧 第四章 汽油机混合气的形成和燃烧 第五章 柴油机混合气的形成和燃烧 第六章 发动机的特性 第八章 排气污染与控制 第五章  柴油机混合气的形成和燃烧  柴油机燃烧过程 由喷射系统在压缩行程接近终了时开始直接喷入燃烧室内 。 混合气形成的时间极短，混合气不均匀，在高温、高压下多点自燃着火燃烧的。 近年来柴油机发展 ，涌现出一些新型燃烧系统 ：高压共轨喷射系统 、燃料参烧技术等。 第一节 柴油机燃烧过程  正常燃烧过程 （一）燃烧过程概述 （二）燃烧放热规律 （三）柴油机的有害排放物 （四）柴油机的噪声振动 （一）柴油机燃烧过程概述 着火延迟期 （二）燃烧放热规律 瞬时放热速率: 在燃烧过程中的某一时刻，单位时间内（或1°曲轴转角内）燃烧的燃油所放出的热量。 累积放热百分比: 从燃烧过程开始至某一时刻为止已经燃烧的燃油与循环供油量的比值。 瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系，称为燃烧放热规律。 燃烧起点、燃烧放热规律曲线形状和燃烧持续时间被认为是燃烧放热规律的三要素。 各种发动机的燃烧放热规律 燃烧放热规律影响柴油机的性能，对了解、分析和改进燃烧过程有着特别重要的作用。 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。 （三）柴油机的有害排放物 微粒 微粒是指温度在52℃以下时，排气中除水以外的固态和液态物质。 氮氧化合物（NOx） 一氧化碳（CO） 碳氢化台物（HC） 白烟与蓝烟 白烟的微粒直径较蓝烟的微粒直径大 （四）柴油机的噪声振动 气体动力噪声 指由于进、排气系统及冷却风扇工作时气流压力脉动而产生的噪声，其中排气噪声占主要部分。 机械噪声 由曲轴连杆活塞机构、配气机构、齿轮系、喷油泵及其它附属机构等部分的高速运动并与其相邻零部件发生频繁的机械撞击，激励结构振动而产生的噪声。 燃烧噪声 因为迅速地燃烧引起燃烧室内压力急剧变化 控制噪声与振动的措施 1）控制燃烧过程来降低燃烧噪声。 2）改进机体等有关零部件的结构，降低结构振动的振幅和提高共振频率。 3）为减小撞击力，尽可能减小缸套与活塞之间、轴承、传动齿轮等处的间隙。为减小惯性力应减小运动件的质量，并在可能的情况下，适当降低活塞平均速度。 4）应用吸振减振材料制造薄板零件 5）改进消声器的结构、材料；改进空气滤清器、冷却风扇等的设计及适当调节配气相位以降低气体动力噪声。 6）遮蔽噪声源 第二节 燃油喷射和雾化 一、供油系统和喷射过程 柴油机供油系统 喷油泵速度特性及其校正 喷射过程 供油规律和喷油规律 不正常喷射现象和喷射系统中的穴蚀破坏 柴油机供油系统 柴油机供油系统一般由油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等组成，另外还包括调速器和供油提前角调节装置等。 其中的喷油泵、喷油器和高压油管等组成了高压油路，称为喷射系统，是整个柴油机供油系统的关键部分。 柴油机供油系统－喷油泵 喷油泵的主要作用是定时、定量地向各缸的喷油器周期性地供给高压燃油 。 常见的有直列式喷油泵（柱塞泵）和分配式喷油泵（转子泵）两种类型。 分配式喷油泵具有结构紧凑，能在较高转速下工作的优点，但供油压力较低。 柴油机供油系统－喷油泵 柴油机供油系统－喷油器 喷油器的主要作用是将喷油泵供给的高压燃油喷入柴油机燃烧室内，使燃油雾化成微细的油粒，并按一定的要求适当地分布在燃烧室内。 喷油器有孔式喷油器和轴针式喷油器两类。 柴油机供油系统－喷油器 孔式喷油器 用于直喷式燃烧室中。 较小的喷孔与高压泵配合，可形成较细的喷油颗粒。 易引起积炭堵塞。 柴油机供油系统－喷油器 汽、柴油机混合气形成装置 对混合气的要求 数量 浓度 空间形态 燃烧起点 汽油机 节气门 化油器 (均匀) 火花塞 喷油泵速度特性及其校正 喷油泵油量控制机构位置固定，循环供油量随转速变化的关系称为喷油泵速度特性。 对于柱塞式喷油泵，随着转速的上升，循环供油量呈略有增大的趋势。 为使供油量与空气量相匹配，对特性进行必要的校正，得到较理想的扭矩特性。 喷射过程 供油规律和喷油规律 不正常喷射现象 正常喷射过程 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