(经典收藏)柴机喷油技术小结.ppt.pptVIP

柴油机喷油技术 经典 柴油机喷油技术 一、柴油机燃烧过程 二、柴油机放热规律 三、柴油机与汽油机主要区别 四、柴油机燃烧室 五、涡轮增压 六、柴油机对喷油系统的要求 一、柴油机燃烧过程 上止点 气缸压力（Pa） A C D 喷油 燃烧 B E A:开始喷油 B:着火 A B:滞燃期 B C：急燃期 D:喷油结束 C D:缓燃期 E:燃烧终点 D E:后燃期 A D:喷油持续期 B E:燃烧期 曲轴转角（度） 图：柴油机燃烧过程 柴油机燃烧过程 第一阶段： 滞燃期（亦称着火延迟期） 即燃油喷入气缸并不立即着火，而是稍有延迟，一般为0.001~0.002s，时间虽短，对整个燃烧过程影响很大。 第二阶段：急燃期 急燃期内，燃料迅速燃烧，气缸内压力和温度急剧上升。如果压力升高率太大，则会引起工作粗暴，噪声和震动大。缩短滞燃期或选适当喷油规律，减少喷入的油量，可以使工作较平稳，噪声小。 柴油机燃烧过程 第三阶段：缓燃期 即压力急剧上升的终点到压力急剧下降的起点。缓燃期内，开始燃烧速度仍然较快，随着燃烧室氧气减少，废气增多，燃烧条件趋于不利，所以后燃期燃烧速度越来越慢。 通过控制喷油规律，提高喷雾质量，改善混合气形成质量就能加速燃烧，缩短缓燃期，使燃烧更完全，提高经济性和动力性。 柴油机燃烧过程 第四阶段：后燃期 即从缓燃期终点到燃料基本烧完为止。后燃期内，由于活塞在下行，一些未来得及烧完的燃料在较低的膨胀比下放热，所放热量不能有效利用，损失增加，排温也增高，导致内燃机经济性、动力性下降。所以，应尽可能减少后燃期燃烧。办法：改善喷油规律，使燃烧在上止点附近基本完成。 可见，喷油系统对柴油机工作起着及其重要作用。 二、柴油机放热规律 分析放热规律可按三阶段进行： 1、预混燃烧阶段 在滞燃期内，部分燃油与空气已形成可燃混 合气体，为着火做好了充分准备。从着火开始到 预混合的可燃混合气体全部烧完，属于预混燃烧 阶段，a-b段。 一旦条件成熟，预混合的可燃混合气几乎同 时着火，燃烧十分迅猛，这阶段燃烧对热效率、 燃烧噪声等影响很大。 柴油机放热规律 2、扩散燃烧阶段 在滞燃期形成的预混可燃气，经过预混燃烧阶段已 燃烧殆尽，但喷油仍在继续进行，此时气缸内温度很 高，形成边喷油气化，边扩散混合，边着火燃烧，即所 谓的扩散燃烧（b-c段）。燃油继续燃烧虽能使气缸压力 有上升趋势，但活塞下行，气体膨胀，使气缸压力有下 降趋势。 改善燃烧过程的重点是改善扩散燃烧，应力求提高 这阶段的燃烧速度，缩短燃烧持续期。 柴油机放热规律 3、后燃阶段 经过预混和扩散燃烧阶 段的燃烧，大量油气与氧 气分子在燃烧中几乎烧 完，所余不多。因此，燃 烧仍在进行，但极为缓 慢，放热率低，称后然阶 段（c-d段）。 上止点 A B C D 燃料蒸发吸热 图为 直喷式柴油机放热规律曲线 曲轴转角?（度） d Q/ d ? （J/deg） 三、柴油机与汽油机主要区别 燃料及单位 输出功率调节 着火方式 爆燃与敲缸 汽油机 汽油 辛烷值，值高的汽油自燃温度高，抗爆性好 量调节， 即改变空气和汽油混合气量的方法 点燃式 燃烧迅速 近于等容燃烧 汽油机正常燃烧由火花点燃，而爆燃是自然引起 柴油机 柴油 十六烷值，值高的柴油容易着火，不易敲缸 质调节， 即进气量基本不变，只改变喷油量 压燃式 预混气燃烧迅速近于等容燃烧 扩散燃烧平缓 近于等压燃烧 柴油机燃烧时，压力升高率较低为正常燃烧，过高则引起敲缸 柴油机与汽油机主要区别 部分负荷燃烧噪声比较 由于汽油机是量调节，部分负荷时，空气和燃 油的混合气同时减少。压缩和燃烧都是在较低压 力下进行，工作平稳，噪声小。 柴油机是质调节，部分负荷进气量并不减少， 压缩压力不会降低，因此，着火燃烧时，压力升 高率和最高燃烧压力与全负荷相比变化不大，只 是燃烧膨胀时，压力有所下降，这就是柴油机怠 速噪声大于汽油机原因。 四、柴油机燃烧室 柴油机燃烧室 直喷式燃烧室 分隔式燃烧室 无涡流或 弱涡流强度 直喷式燃烧室 中等涡流强度 直喷式燃烧室 强涡流 直喷式燃烧室 涡流室式 燃烧室 预燃室式 燃烧室 柴油机燃烧室 燃烧室类型 特点 直喷式燃烧室 无涡流或弱涡流 属开式：口径大而浅 结构紧凑、散热面积小经济性好、易启动。但是仅靠雾化混合，喷孔必须很小，压力必须很高，喷油系统制造难度大 中等涡流燃烧室 属闭式：口径小而深 压