柴油燃烧（液体燃料）.pptVIP

第十一章 柴油机中燃料的燃烧 本章要点 柴油机的燃烧过程如何 什么是柴油的发火性，影响发火性的因素是什么 柴油机工作粗暴的原因是什么，与汽油机爆震有何区别 柴油发火性的评定 第一节 柴油机中燃料的燃烧过程 柴油机和点燃式发动机中燃烧过程的区别： 　Ａ、着火方式不同。 　Ｂ、供油方式和混合气的形成过程不同。 柴油机中的燃烧过程： 　　　　　　发火延迟期 　四个阶段　急燃期 　　　　　　缓燃期 　　　　　　后燃期。 柴油机示功图 一、 发火延迟期(滞燃期) 由喷油开始(图中A点）到混合气开始着火为止的一段时间，实际工作中常取示功图中压力曲线开始偏离无喷油压缩曲线而开始迅速上升的交点(即图中B点)，作为发火延迟期的终点。这个时期很短，只有1～3ms。 作用——为着火作准备 　　　物理准备：雾化、受热、蒸发、扩散以及与空气混合。称为物理延迟。 　　　化学准备：焰前氧化，进行一系列的链反应，以形成最初的发火点。称为化学延迟。 特点：在发火延迟时期，由于温度较低，反应速度较小，燃料氧化反应中释放出的热量有限，且部分热量被喷入的柴油所吸收，因此气缸内的压力没有明显的上升，有时还略低于无喷油压缩曲线的压力。 重要性：但这段时间的长短对以后的燃烧过程有着决定性的影响——发火延迟期愈长，着火时积累的燃料越多，压力上升愈剧烈，使发动机工作粗暴。 影响因素： ①增加发动机的压缩比 ②加温进入的空气　　　缩短发火延迟期 ③改善雾化条件 ④采用发火性好的燃料 二、急燃期(速燃期) 时间：从燃料开始着火到气缸压力不再急剧升高为止的时间。这个阶段是燃料的急燃阶段，相当于示功图中的BC段。 特点：接近“定容燃烧”，燃烧速度很高，单位时间放热量很多，气缸内温度和压力上升很快。 作用：提高气缸压力 　　　急燃期中压力升高速度的大小，取决于延迟期的持续时间，即延迟期愈矩，发动机工作愈柔和。　　　太大，即缸内压力猛增，发动机就会出现粗暴。 三、缓燃期(慢燃期、渐燃期，主燃期) 缓燃期：从气缸压力不再急剧升高时起，到压力开始迅速下降时(通常与喷油终止点重合)为止的一段时间，相当于图中CD曲线。是柴油机中燃烧过程的主要阶段，大量的燃料(50～60%)是在这个阶段燃烧掉的。 特点：气缸内压力变化不大，在后期还稍有下降，而温度则继续升高达到最高值，然后下降。 意义：主要作功期，应保证在缓燃期内燃烧大量的燃料，从而获得较大的功率和较高的效率，但最大压力又不致过高。 四、后燃期(补燃期、余燃期) 后燃期：燃烧的最后阶段，从压力迅速下降开始到燃烧结束为止，约相当于图中的DE段。 特点：气缸容积迅速增大，散热面积增加，所以气缸压力迅速降低，温度也逐渐下降。 后燃期释放的热量不能充分利用，应尽量短。 关于柴油机工作粗暴 概念 　　由于柴油发火性差，着火延迟期过长，发火前气缸中积累大量燃料，发火时大量燃料同时燃烧，气缸压力迅速上升，发动机出现强烈震动，发出金属敲击声，功率下降，燃料消耗增加，排气冒黑烟。 汽油机爆震与柴油机工作“粗暴”的区别 发生时期不同：汽油机爆震发生在燃烧后期，柴油机“粗暴”发生在燃烧前期； 发生原因不同：汽油机爆震是由于氧化过快，最后部分未燃廷在正常火焰到达前发生自燃；柴油机“粗暴”是由于氧化不够快，发火延迟期过长，发火前积累大量燃料，发火时大量燃料同时燃烧，压力升高过快； 影响因素大致相反：凡促进氧化的因素都会增大汽油机爆震的倾向，而减小柴油机“粗暴”的倾向。如压缩比增大，进气温度、压力升高等 第二节 影响柴油机燃烧过程的因素 柴油的燃烧性能 柴油的雾化 喷油时气缸的热状态 喷油提前角 一、燃料的理化性质 柴油的发火性： 　　　发火性好，发火延迟期愈短，发动机工作愈平稳。发火性过高，高温时分解出难于燃烧的碳粒，使发动机冒黑烟，燃料单位消耗量增大。 　　　发火性用十六烷值、柴油指数、十六烷指数等评定 燃料的蒸发性： 　　　蒸发性好，易于和空气形成可燃混合气，发火延迟期可以缩短，燃烧迅速完全。 　　　燃料馏分过轻时，在延迟期中蒸发的数量过大，当燃料发火时，几乎所喷射的燃油全部参加燃烧过程，结果会导致压力增长过速，发动机工作粗暴。 　　　由同一原油生产的柴油，其轻馏分的组成增加时，燃料的发火延迟期也随着增加。即同一原油生产的柴油馏分十六烷值高，煤油馏分的较低，汽油馏分的更低。 馏分过轻的燃料对柴油机中的燃烧不利 二、 燃料的雾化质量 燃料雾化质量良好，可以缩短燃料发火的物理延迟时间，整个延迟期也因之缩短，使发动机工作平稳。 雾化良好的燃料有利于使燃料和空气均匀混合，保证燃烧迅速而完全。 三、气缸的热状态 压缩终了时气缸内的空气该温度和压力较高，则燃料着火前的化学反应速加快，蒸发也较快，发火延迟期缩短，发动机工作柔和。反之，如该温度压力不高，则燃料的物理和化学