发动机原理课件6课件.ppt

异常喷射现象 （4）不规则喷射和隔次喷射 在低速低负荷条件下，由于压力波传播导致的一种丧失喷油静力稳定性的现象。此时循环喷油量不断变动甚至出现一次喷一次不喷的隔次喷射。易造成低速和怠速运转不稳定、工作粗暴，并限制了柴油机的最低稳定转速。 （5）气穴与穴蚀 当高压油路中的压力接近于零压时，会产生油和空气的气泡，称为气穴。气泡在随后的高压下爆裂而产生冲击波，对金属表面形成冲击，这种现象多次出现会导致疲劳破坏，称为穴蚀。穴蚀破坏会影响到喷射系统的工作可靠性和使用寿命。 柴油机的燃烧过程 着火延迟期：从喷油始点A到由于开始燃烧而引起压力升高使压力脱离压缩线开始急剧上升的B点（着火点）。 速燃期：又称预混合燃烧期，即从压力脱离压缩线开始急剧上升（B点）至燃烧放热率变缓的突变点（C点）。 缓燃期：又称为扩散燃烧期，即从C点至最高燃烧温度点（D点）。 补燃期：又称为后燃期，即从最高温度点（D点）至燃油基本燃烧完毕E点（累计放热率大于95％）。 运转因素对燃烧过程的影响 燃料性质：燃油的十六烷值是衡量燃油自燃性的指标，对燃烧过程也有一定影响。为使柴油机工作柔和，燃料的十六烷值应在40～56之间。 转速：转速过低或过高时，都会使燃烧效率降低。 负荷：柴油机的负荷调节方法是“质调节”。负荷过大时，因空气不足，引起燃烧恶化，排气冒碳烟，经济性更差。 运转因素对燃烧过程的影响 供油提前角：（或喷油提前角）对柴油机的燃烧过程，进而对其性能有很大影响。 废气再循环（EGR）：是指将一部分已燃的废气再次引入燃烧室内参加燃烧，从而降低燃烧过程中的工质温度，有效地控制NOX的生成量，降低NOX排放。 压缩比和增压度 第6章 柴油机混合气的形成与燃烧 第6章 柴油机混合气的形成与燃烧 第6章 柴油机混合气的形成与燃烧 第6章 柴油机混合气的形成与燃烧 第6章 柴油机混合气的形成和燃烧 学习目标 本章属于发动机原理的基本内容，包括柴油机混合气的形成和燃烧室、燃油喷射和雾化、柴油机的燃烧过程、柴油机燃烧过程的影响因素和柴油机电控等五节。 通过本章学习，要求掌握柴油机两种混合气的形成方式及特点，掌握直接喷射式和分隔式两大类柴油机燃烧室的结构及性能特点，掌握柴油机的燃烧过程及影响因素。 了解柴油机供油系统的组成和喷射过程，了解电控柴油喷射系统的组成、分类、工作原理和控制功能，并在学习过程中随时注意对柴油机和汽油机进行比较。 柴油机混合气的形成 由于柴油的蒸发性差，因此柴油机是采用高压喷射的方法，即在压缩冲程接近终了时，借助喷油器将柴油喷入燃烧室，与气缸中高温、高压的空气混合形成可燃混合气。 经过一系列物理化学准备后，着火燃烧，随后，混合气的形成和燃烧便重叠进行，即一边喷油，一边混合和燃烧。 柴油机混合气形成依靠两方面作用：一是燃料喷雾；二是组织空气运动。组织必要的空气运动可以促使柴油很快在整个燃烧室空间得到均匀分布，加速混合气形成。 柴油机混合气的形成 柴油机的混合气形成与汽油机相比有两个显著特点。其一是混合气的形成在气缸内部进行，其二是混合气形成时间较短，从喷油到结束，约占15°～30°曲轴转角。 在如此短的时间内，混合气的形成是极不充分的，也极不均匀。为使喷入气缸中的柴油尽可能燃烧完全，柴油机不得不采用较大的过量空气系数，使喷入燃烧室内的柴油能够燃烧得比较完全。 理想的柴油机混合气形成过程应该是燃料喷入燃烧室后在尽可能短的时间内与周围空气均匀雾化、混合，形成可燃混合气；着火后继续喷入的燃料应及时得到足够的空气和混合能量，以便迅速混合，力求避免燃料直接进入高温缺氧区域，引起裂化。 空间雾化混合方式 柴油机可燃混合气的形成，按其形成原理可分为空间雾化混合和油膜蒸发混合两种方式。 空间雾化混合方式直接将柴油喷射到燃烧室空间，经雾化、蒸发与空气混合，形成雾状混合物。 为了使混合迅速而均匀，要求采用雾化质量较好的多孔喷油器，并使喷射油束与燃烧室形状相配合，在燃烧室内组织适当的空气运动，燃油与空气的相对运动速度是形成较均匀的混合气的主要因素。 空间雾化混合方式 空间雾化混合气的优点是混合气形成速度快，燃烧过程比较稳定，对转速范围的适应性强。其缺点是燃料在着火以前形成的混合气量较多，使燃烧过程较为粗暴，并生成较多的NOX，混合气在这一过程中混有尚未蒸发汽化的液态油粒，不完全是气相的。若油滴蒸发、雾化速度不及燃烧速度快，将产生不完全燃烧。 在中低速柴油机中，几乎都是采用空间雾化方式组织混合气；中小型高速柴油机中，无论用何种燃烧系统组织混合气，空间雾化方式也占有一定的比例。 油膜蒸发混合方式 该方式是将绝大部分柴油喷射到较高温度的燃烧室壁面上，形成一层油膜，只有5％左右的柴油直接喷射在燃烧室空间的空气中，这一小部分柴油在空