第三章柴油机溷合气形成和燃烧课件.pptVIP

第三章 柴油机混合气形成和燃烧 重点：燃料的喷射与雾化； 使用因素对燃烧过程的影响； 燃烧室。 难点：使用因素对燃烧过程的影响； 第一节 柴油机混和气形成 （二） 油膜蒸发 （M过程） 空间雾化型混合气蒸发方式要求将燃料尽量喷在燃烧室空间，而油膜蒸发型混合气蒸发方式则有意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 （先缓后急）。 特点: 1 对燃料喷雾要求不高 （采用单、双孔喷嘴） ，对空气运动要求高。 2 放热先缓后急 ? ?， ? ? 工作柔和，噪声小，经济性较好。 3 但低速性能不好，冷起动困难。对进气道、燃料供给系统和燃烧室结构参数 之间的配合要求很高，制造工艺要求严格。 二、 燃料的喷雾 （一） 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。 1 ml 油滴: 1 个， d = 9.7 mm，S = 245 mm 雾化: 个， d = 40 ?m， S = mm 面积增大 5090 倍，燃烧反应机会大大增加。 （二） 喷雾的形成及着火条件 1 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。 油束中央速度高，但浓度也高，油滴集中，颗粒大。边上油滴松散，颗粒小。 2 着火条件 浓度、温度为着火的必要条件 中间油粒大, 浓度偏高。 　 外侧混合气形成快，物理准备快，但初期温度不高，化学准备没有跟上。等温度适合于着火了，油粒又过分发散，也不会着火。要控制好浓度与温度的进程，使之正好配合，方可着火。 （三） 喷雾特性 1 油束射程L 并不一定越大越好，这要根据混合气形成的机理与燃烧室形状具体分析。 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?。 2 喷雾锥角? 　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。 3 雾化质量（雾化特性） 　细微度 — 油滴平均直径 细：雾化好 均匀度 — 油滴最大直径 - 油滴平均直径 匀：雾化好 粒细?均匀度好，粒粗?均匀度差。 （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。 　　喷油规律影响放热规律，放热规律影响动力性、经济性和排放。 a. 先急后缓 ? 工作粗暴 ? 油耗? , 排放差。 b. 先缓后急 ? 工作柔和 ? 油耗? , 排放好, 尽量采用，但很难做到。 （五）影响油束特性的因素 1）喷油嘴构造 a） 孔式喷嘴 主要用于直喷式燃烧室中。 孔数: 1～5个，? = 0.25～0.8 mm。 雾化好，但易阻塞。孔数越少，雾化越好，但也易阻塞。 b）轴针式喷嘴 主要用于分隔式燃烧室中。 ? = 1～3 mm，通道间隙 ? = 0.025～0.05 mm。 雾化差，但有自洁作用，不易阻塞。 2）喷油压力 压力?→燃油流出速度?→扰动程度和介质阻力?→ 雾化细度及均匀度?→雾化质量 ? 压力?→喷油器涨裂?且磨损?→制造要求? 3）介质反压力 介质密度?→反压力?→作用在油束上的空气阻力?→雾化有所改善（喷雾锥角增加、射程缩短） 4）喷油泵凸轮外形及转速 凸轮形状较陡或转速较高时，均使喷油泵的柱塞供油速度加快，由于节流作用会使油管中的燃油压力增加，从而使喷油速度增大， 因此雾化变好，油束射程和喷雾锥角均有所增加。 三、空气运动对混合气形成的影响 （一） 气流运动的作用 空气运动可以促使油束分散，增大混合的范围。 （二） 气流运动 组织气流运动，加速混合气形成。 1 进气涡流 使进气气流相对于汽缸中心产生一个力，形成涡流。 （1） 切向气道 特点: 气道母线与汽缸相切。 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。 （2） 螺旋气