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第六章 柴油机的着火过程 第一节 燃烧化学反应动力学的基础理论 一．分子运动和碰撞 柴油机的着火过程是复杂的物理化学过程，化学过程是激烈的热—— 链化学反应， 要进行化学反应， 必须经过它们分子之间的相互碰撞， 并且符合碰撞要求才可 实现。燃烧化学反应中分子运动和碰撞的基本理论归纳如下： A. 参加化学反应的物质，分子必须相互碰撞。 B.分子的碰撞是杂乱无章的。 C.合适的方 向上碰撞才有可能起化学作用。 D. 运动能量超过最低能量。 E.最低能量称为活化能。 F.温度 越高，化学反应速度越大。 G.压力与密度越大，碰撞频率越高，反应速度加快。 二．活化络合物理论 活化络合物理论 （过渡态理论） 的基本内容是：进行化学反应时候，分子不仅需要相互 撞击，还需要适当能量，在适当的方位上撞击，以便获得形成一个不稳定，过度的，瞬态活 化络合物。活化能 E 就是把初态反应物提高到络合物所需能量。反应关系表达为： 反应物——活化络合物——终产物 三 .键能及其在化学反应中的作用。 物质内部相邻原子间或离子间产生的相互结合或相互作用的称为化学键。 可分为离子键， 共价键， 和金属键等几种类型。 正负离子通过静电引力形成的化学键为离子键。 物质内部相 邻原子或者原子团通过共用电子对形成的称为共价键。 由自由电子及排列成晶格状的金属离 子之间的静电吸引力组合而成金属键。 物质起化学变化时， 需要从外界吸收能量， 达到破坏原子间或者离子间所必须吸收的能 量，这种能量称为键能。 第二节 着火前燃料的物理——化学过程（焰前反应） 一。着火的分类和含义 按照火源性质，分为压缩自然和外源点火。按化学反应性质分为热式着火，链式着 火，和热—链式着火。 链式着火通过支链反应而自身积累活性中心并积聚能量。 按着火阶段 分，有高温单阶段着火和中低温多阶段着火。 多阶段着火指历经冷焰， 蓝焰到热焰的几个阶 段着火。 二．着火前的物理过程 必须先将反应物质（空气和烃类）能互相充分气相混合，并相互撞击，同时，需要一定 的初始能量。这就需要有进气过程， 喷射过程，喷注的破碎和雾化过程，以至形成可燃混合 气，并达到足够温度和压力的过程。这些都是着火前的物理准备过程。 三 .着火前的化学准备工作 （1）着火的温度条件 外源供热，获得热—链反应所必需的能源，是反应物具有足够的活化能以克服烃分子 化学键断裂的阻抗。 （2 ）着火的压力条件 压力影响本质上是空气密度，分子运动自由程度大小和碰撞频率对着火的影响。 （3 ）着火的浓度条件 混合气浓度对着火的影响也是决定性的。可燃混合气的着火只能在一定的浓度范围内 进行，超出极限范围，不管温度和压力多高，也难于着火。 第三节 柴油机的滞燃期及其影响因素 一．滞燃期 滞燃期（ AB ）段：在压缩过程末期，在上止点前 A 点喷油器针阀开启，向气缸喷入燃 料，这时气缸中空气温度高达 600 ℃，远远高于燃料在当时压力下的自燃温度， 但燃料并不 马上着火，而是稍有滞后，即到 B 点才开始着火燃烧，压力才开始急剧升高，气体压力曲 线开始与纯压缩曲线分离。从喷油开始（ A 点）到压力开始急剧升高时（ B 点）为止，这一 段时间称为滞燃期。 在滞燃期内， 喷入气缸的燃料经历一系列物理化学变化过程， 包括燃料 的雾化、加热、蒸发、扩散与空气混