柴油机的燃烧主讲详解.pptVIP

第五节 柴油机的排气污染 柴油机排气中CO，HC含量远比汽油机低，但碳烟排量远高于汽油机，为什么？ 1. 柴油机的压缩比 2. 柴油机混合气的过量空气系数大 控制措施：EGR 催化转化 各种燃烧室的比较 第四节 影响燃烧过程的因素 一、燃油的影响 1．燃油的着火性 是指柴油喷入汽缸后能否迅速着火燃烧的能力。 用十六烷值表示。 十六烷值高，着火性好，滞燃期短，ΔP/ΔΦ较小，工作柔和。十六烷值高，起动性好。 十六烷值过高，使燃油来不及混合就燃烧，冒烟。 车用柴油机的十六烷值，一般为40～50。 2．十六烷值对燃烧过程的影响。 3． 蒸发性 蒸发性过好，工作粗暴。 蒸发性差，燃烧不完全。 蒸发性适中。 二、压缩性ε的影响 ε↑?提高发动机工作的热效率，改善柴油机冷起动性。 但ε过大?造成燃烧最高压力过大，曲柄连杆机构承受过高的机械负荷，机械磨损↑，使用寿命↓。 当ε21时，ηi的提高不明显。 压缩比的选择：保证冷起动容易和在各种工况下活的可靠而有效的燃烧为前提，尽量选用较低的压缩比。 Q:汽油机的压缩比有什么要求？ 三、使用方面因素的影响 （一）喷油规律 1．柴油机结构一定时，放热规律取决于喷油规律。 2. 喷油速率的变化要先缓后急。 喷油规律可以通过改变喷油泵凸轮轴的凸轮型面加以调整。 （二）供油提前角θ 1．定义： 高压油泵柱塞关闭进油孔瞬时到上止点之间的曲轴转角。 2．θ过大、过小的危害： θ过大→滞燃期↑→柴油机工作粗暴，怠速不稳，冷起动困难。 →压缩负功↑，发动机功率↓，ge↑。 θ过小→后燃量↑，排气温度↑，?i↓， → 发动机功率↓，ge↑。 （三）转速n 转速升高时，压缩终点的温度和压力增高，同时，喷油压力增高，从而改善燃油的雾化；并且气缸内的空气涡流增强，有利于燃烧的蒸发，雾化及空气的混合。 因此在使用中应尽量使柴油机维持较高的转速运转。 但转速过高的话，充气效率会下降，导致热效率下降，排气污染加剧。 （四）负荷 柴油机在低速小负荷运转时，由于缸内温度和压力较低，着火延迟期长，压力升高率大，产生较强的燃烧噪声，称为：惰转噪声 或 怠速噪声。 冷启动时更明显。随着发动机变热，惰转噪声消失。 当负荷过大时,α过小，燃烧恶化，排气冒黑烟，柴油机经济性进一步下降。 由此可见，应尽量使柴油机维持在什么负荷工况？以便使柴油机发挥良好的综合行能? 图6-19 柴油十六烷值对燃烧过程的影响 空间雾化混合及油膜蒸发混合 空间雾化混合： 将燃油喷向燃烧室空间，形成雾状，雾状油滴从高温空气中吸热蒸发并扩散，与空气形成混合气。 油膜蒸发混合： 将大部分燃油喷向燃烧室璧面，形成一层油膜，油膜受热汽化蒸发，与空气形成混合气。 第六章 柴油机混合气形成与燃烧 本章要求： 了解：柴油机有害排放物的生成机理与噪声，柴油机燃烧室的分类，特点和对燃烧的影响。 理解：影响燃烧的因素和措施。 掌握：柴油机混合气的形成，柴油机燃烧过程，柴油机的喷射与雾化。 Zhujiebin 柴油机的燃烧过程与汽油机的有所不同： 1、混合气形成的方法： 汽油机：缸外喷射（大部分），较均匀一致。 柴油机：缸内形成混合气,燃烧时混合气不均匀。 2、着火和燃烧的方式： 汽油机：点燃式，着火后靠火焰传播燃烧，着火时机、地点均能控制。 柴油机：压燃式,油滴扩散燃烧,着火时机、地点不能控制。 3、保证及时、完全燃烧的方法： 汽油机：提高火焰传播速度。 柴油机：保证及时形成较均匀的混合气。 第一节 混合气形成与燃烧过程 柴油机是在压缩过程中活塞接近上止点时,借助喷油设备将燃油在高压下成雾状喷入燃烧室,以便与空气形成可燃混合气。 油滴的着火要满足两个条件： （1）混合气的温度要高于着火临界温度。 （2）混合气的浓度要适当，即混合气的浓度要在着火界限之内。 一、燃烧方式--油滴扩散燃烧 图6-1 单个油滴的着火区域 Tc-热空气温度； Tw-油滴周围混合气温度； Cu-油滴周围混合气浓度； W-化学反应速度。 二、燃烧过程 Ⅰ-滞燃期 Ⅱ-速燃期 Ⅲ-缓燃期 Ⅳ-后燃期 1)喷油始点 2)缸内压力线偏离纯压缩线始点 3)最高压力点 4)最高温度点 Ⅰ、滞燃期（1-2） 在压缩终点,Tc=450-800℃,大于柴油的自燃温度（330-350℃）,但不会立即着火,进行着火前的准备。 物理准备：雾化，加热，蒸发，扩散和混合。 化学准备：裂化，着火前的氧化反应。 一般着火延迟时间τi≈0.0007-0.00