发动机原理——第三章柴油机混合气形成和燃烧详细分解.doc

第三章 柴油机混合气形成和燃烧 §3-1 柴油机混合气形成 一 两种基本形式 （） 将燃料喷在燃烧室空间使之成为雾状，再利用空气运动达到充分混合。 特点: 1 对燃料喷雾要求高 （） ( 2 对空气运动要求不高 ( 后期燃料易被早期燃烧产物包围，高温裂解 ( 排气冒烟。 3 但初期空间分布燃料多，燃烧迅速 ( (，( ( 工作粗暴。 （） （M） （） 特点: 1 对燃料喷雾要求不高 （） 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 （） 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。 （） 1 油束 燃油喷射 － 高压、高速。 一级雾化－汽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。但也有说法正 好相反，中央油滴速度高，颗粒小，边上颗粒大。 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。 （） 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。 （） 　　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。 1 喷油延迟角 　　喷油提前角( — 开始喷油 ( 上止点的曲轴转角。 　　(’ — 上止点 ( 停止喷油的曲轴转角。 喷油延迟角((((((’( — 开始喷油 ( 停止喷油的曲轴转角。 2 喷油延迟角对性能的影响 ((((((’((( ( 喷油持续时间长, 工作柔和，但油耗增大, 排放变差。 ((((((’((( ( 喷油持续时间短, 油耗下降, 排放好，但工作粗暴。 3 喷油延迟角的比较 a. ((((((’((( ( 油耗(, 排放好，但工作粗暴。 b. 先急后缓 (( ( 工作粗暴。 (’( ( 油耗( , 排放差。 c. 先缓后急 (( ( 工作柔和。 (’( ( 油耗( , 排放好, 尽量采用，但很难做到。 （） 1 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。 2 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。 三 气流运动对混合气形成的影响 （） （） 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） 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） 特点: 进气道呈螺旋型。 优点: 能产生强烈的进气涡流。 缺点: 工艺要求高，制造、调试难度较高 2 挤气涡流 活塞上行: 将活塞顶隙的气体挤出流向燃烧室中，形成挤气涡流。 活塞下行: 燃烧室中的气体流向活塞顶隙处，形成反涡流。 挤气间隙( ( 挤气涡流强度( 挤气面积( ( 挤气