第五章 燃油喷射与燃烧.ppt

§5-2 燃油的喷射 喷油过程是燃烧过程的重要组成部分： 喷油过程→（油束+空气）配合 →燃烧过程的组织→整机性能 为保证柴油机运转的可靠性和经济性，对喷油设备要求： 喷油定时、定量 喷油量可调 燃油雾化良好 喷油过程符合一定的规律 一、燃油喷射系统的组成 2 系统的组成 1 系统的作用 在一定时刻、以很高的压力、将一定数 量的燃油迅速喷入气缸，使之雾化。 二、喷射过程 三、喷油规律及其要求 1 喷油规律—每度曲轴转角喷油器喷出油量随曲轴转角的变化曲线。 2 供油规律—每度曲轴转角喷油泵供油量随曲轴转角的变化曲线。 3 喷油延迟 成因：①出油阀的卸载容积 ②燃油的可压缩性 ③高压油管的弹性 ④高压油管中的压力波动 4 理想的喷油规律 理想喷油规律的优点： ①压力升高率↓ ②滞燃期↓ ③燃油容易完全燃烧。 四、影响喷油规律的因素 凸轮型线和有效工作段 柱塞直径和喷孔直径 高压油管尺寸 柴油机负荷与转速 五、异常喷射 1 二次喷射（高速大负荷工况） 2 断续喷射（低速时） 3 不稳定喷射和隔次喷射（低速低负荷） §5-3 喷油泵及喷油器 喷油系统—直接作用机械式 喷油泵—高压柱塞式 喷油器—液压启阀式 一、对喷油设备的要求 良好的雾化 正确的喷油定时 便捷的油量调节 杜绝异常喷射 1 良好的雾化 良好雾化是实现良好燃烧过程的基础 靠喷油泵和喷油器配合来保证 喷油泵提供必要的压力 喷油器使高压燃油雾化 现代柴油机燃油喷射系统正向高压化发展 2 正确的喷油定时 供油提前角 喷油提前角 3 供油量调节 总调—喷油泵根据负荷调节油量 单独调节—使各缸喷油量均匀 4 其它要求 杜绝异常喷射（二次喷射、断续喷射、不稳定喷射和隔次喷射） 工作可靠、调节方便 能迅速停油 能驱除系统中的空气 能单缸停油 二、回油孔调节式喷油泵 又称回油孔式喷油泵，或BOSCH泵。 1 喷油泵的结构 2 喷油泵工作原理 3 供油量调节 ①终点调节式 ②始点调节式 ③始终点调节式 4 出油阀的作用 ①蓄压 ②止回 ③减压（卸载） 优点： 结构简单，性能稳定 缺点： 任何工况下卸载容积都是恒值，在低负荷 下，可能因卸载过多而造成油腔的真空， 产生穴蚀。 优点： 高压油管中始终保持一个适中的剩余压力， 同时减小了油管中的压力波动。既能防止 二次喷射，又能防止产生穴蚀。 缺点： 结构比较复杂。 三、回油阀调节式喷油泵 特点： ①柱塞上没有斜槽，柱塞不承受侧推力，提高“柱塞-套筒”偶件的使用寿命。 ②供油量改变由回油阀的启闭早晚实现。 油量调节方式有三种： ①始点调节式 ②终点调节式 ③始终点调节式 回油阀式喷油泵的优缺点： 优点：密封性好 耐磨性好 缺点：体积大 结构复杂 四、喷油器 液压启阀式喷油器（闭式喷油器） 轴针式 针阀式 §5-4 混合气的形成和燃烧 要保证燃烧过程进行得完善，要求燃油雾化、空气运动和燃烧室三者之间有良好的配合 一、燃油的雾化 燃油自喷油器喷孔在高压下以200m/s的高速喷出，被雾化成直径5-25微米的油粒。 1 油雾的形成 每束油注在燃烧室中的空间分布，形成一个由许多油粒组成、外形与圆锥体相似的油束。这个油束形成的过程称为燃油的雾化。 油束包括：喷注前锋、油气混合区、油雾核心。 2 喷雾特性 表征雾化质量的指标： 雾化细度 雾化均匀度 表征油束几何形状的指标： 锥角 射程 3 影响雾化的主要因素 ①喷油压力 ②喷孔直径 ③喷孔数目 ④燃油粘度 ⑤喷射背压 二、混合气的形成 混合气形成的过程是控制和决定燃烧过程的关键因素。 1 对混合气形成的要求 ①在极短的时间内，与空气混合形成具有一定浓度的可燃混合气 ②适当减少着火前的喷油量，同时加速中、后期的混合与燃烧 ③充分利用燃烧室内的一切空气 ④组织燃烧室内的复合涡流，使整个混合气形成过程和燃烧过程在各种涡流的