内燃机原理第6章..ppt

第四节 使用、调整因素对柴油机燃烧过程的影响 二、转速 转速增加— 散热、漏气下降—压缩终点压力、温度增加 喷油压力增加—雾化性改善—滞燃期下降—φ可能下降也可能增加 转速再增加较大时— 燃烧占曲轴转角增加—指示热效率下降 充量系数下降 转速下降较多时— 空气运动减弱；喷油压力降低。混合气质量下降—指示热效率下降 第四节 使用、调整因素对柴油机燃烧过程的影响 三、供油提前角 影响喷油过程，从而影响性能 供油提前角调整特性：发动机转速和油量调节机构位置不变，燃油消耗率与功率等随供油提前角的变化关系。 提前角增加较大时— 喷油时缸内压力与温度下降—滞燃期增加，着火后活塞仍在上行—缸内最高压力及压力升高率增加，工作粗暴，NOx增加（燃烧温度增加），燃烧负功增加—动力性经济性下降。 提前角迟后较多时— 燃烧不及时—动力性经济性下降，微粒增加，排温上升，散热增加 最佳供油提前角—动力性经济性最佳，随转速和负荷而变化。 第四节 使用、调整因素对柴油机燃烧过程的影响 四、燃料 十六烷值增加—自燃性增加—滞燃期下降—缸内最高压力及压力升高率下降—NOx及噪声下降。 第四节 使用、调整因素对柴油机燃烧过程的影响 五、废气再循环 废气增加，燃烧过程温度下降—NOx下降。但过量空气系数下降—对及时、完善燃烧不利—碳烟增加、经济性下降（尤其在高速高负荷）。 第五节 柴油机燃烧室 分类： 直喷式： 浅盆型，不组织进气涡流或利用弱进气涡流； 深坑型，一般组织进气涡流。 分隔式燃烧室： 涡流室 预燃室 第五节 柴油机燃烧室 一、浅盆型 由气缸盖底平面、活塞顶面及气缸壁所形成的统一体。 第五节 柴油机燃烧室 一、浅盆型 第五节 柴油机燃烧室 一、浅盆型 （一）特点： 混合气形成主要靠燃油的喷散雾化，对喷雾质量要求高，用多孔喷嘴，喷孔直径较小，针阀开启压力高，对喷油系统要求高。 为增加油束与空气接触，充分利用燃烧室的空气，除采用多孔喷嘴外，还要求油束与燃烧室形状相配合，燃料尽可能喷到整个燃烧室。 燃烧室中一般不组织空气涡流运动，依靠油束的扩展促使燃油与空气混合。 燃烧室基本上是一个空间，形状简单，结构紧凑，面容比小，传热损失少；不组织气流运动，无节流损失，最大优点是经济性好容易起动。 空间雾化形成混合气，滞燃期内形成混合气多，最高压力及压力升高率高，工作粗暴。燃烧在活塞顶上进行，运动部件承受较大的负荷，燃烧室温度高，易冒烟并产生较多的。 对转速与燃料较敏感，雾化质量随转速而变化，转速低，燃油雾化质量变差；燃料品质变化也会影响混合气形成与燃烧，如粘度大，雾化不好，滞燃期增大，压力升高率增大。 φa较大，在1.6—2.2，混合气形成主要靠喷雾质量，为保证燃烧，需要大的φa 。 第五节 柴油机燃烧室 一、浅盆型 （二）燃烧的有效组织 不组织空气运动，工作过程的组织的关键是燃油喷雾和燃烧室形状的合理配合。 影响其性能的主要因素是：供油规律、供油持续角、油速雾化质量、油束的数量和射程、喷雾锥角、燃室形状、压缩比、供油提前角、配气相位等。 第五节 柴油机燃烧室 二、深坑形燃烧室 （一）混合气形成特点 混合气形成依靠喷雾质量和空气流动。 第五节 柴油机燃烧室 （二）燃烧室设计要点 1、燃烧室形状 2、尺寸 喉口直径、深度、燃烧室容积、相对容积比、喉口直径与气缸直径之比 3、燃烧室的布置 四冲程柴油机，活塞顶。 4、燃烧室、油束与涡流强度配合 5、喷油嘴伸出气缸盖的距离 6、提高喷油率，缩短喷油持续期 7、提高喷油压力 8、利用湍流 第五节 柴油机燃烧室 二、深坑形燃烧室 第五节 柴油机燃烧室 二、深坑形燃烧室 (三)典型深坑形燃烧室实例（ω） 1、混合气形成特点 多孔喷嘴 组织一定强度的进气涡流及挤流 2、主要结构参数 相对容积比、喉口直径与气缸直径之比 3、主要优缺点 结构简单，相对散热损失面积小，经济性好； 低温起动性好，压缩比为15—17； 喷油器开启压力大，对供油系统要求高； 工作粗暴，压力升高率及最大压力大； φa大； φa大，NOx增加（与分隔式相比）。 第五节 柴油机燃烧室 三、球形油膜燃烧方式 第五节 柴油机燃烧室 三、球形油膜燃烧方式 在活塞顶上挖一球型凹坑，采用双孔或单孔喷嘴，顺气流方向喷油，大部分油喷向燃烧室壁面，在空气涡流作用下，将燃油均匀摊在壁面上，形成一层油膜，少部分分散在空间，形成火源，关键在控制壁温与涡流强度。 优点：轻声、无烟、经济性较好 缺点： 1、冷起动困难 2、变负荷响应慢 3、低负荷时冒烟，HC排放增加 4、高低速性能差别大 5、增压适应能力差 6、大缸径发动机上应用难。 第五节 柴油机燃烧室 四、涡流室燃烧室 第五节 柴油机燃烧室 四、涡流室燃烧室 （一）混合气形成 1、混合特点： 压缩涡