柴油机混合气形成与燃烧.ppt

图5-26非回转体燃烧室a)四角形b)微涡流MTCCc)Quardramd)花瓣形5）非回转体燃烧室第147页,共163页，2024年2月25日，星期天２、分开式燃烧室（非直喷式）1）涡流室燃烧室图5-30涡流室的形状a)球形b)圆锥形平底c)圆柱形平底第148页,共163页，2024年2月25日，星期天２）预燃室燃烧室图5-31预燃室燃烧室a)倾斜偏置，单孔道；b)中央正置，多孔道；c)侧面正置，单孔道第149页,共163页，2024年2月25日，星期天第四节燃烧过程的优化一、燃烧过程优化的基本原则目标：燃烧更完善、更柔和、损失小、排出更清洁。原则：1.油—气—燃烧室的最佳配合（影响三要素）；2.控制着火落后期内的混合气生成量；3.合理组织燃烧室内的涡流和湍流运动；4.紧凑的燃烧室形状；5.加强燃烧期间和燃烧后期的扰流；6.优化运转参数：优化供油提前角、空燃比（供油量）、压缩比、配气相位、进气涡流强度、增压比、废气再循环等等。第150页,共163页，2024年2月25日，星期天直喷式柴油机燃烧技术的进展主要的研究内容为带涡轮增压中冷的进气系统、燃烧系统，高压电控喷射系统和多次喷射（包括引导喷射在内），有冷却的EGR系统；柴油和润滑油品质改进以及排气后处理等。第151页,共163页，2024年2月25日，星期天结合动力性、经济性、排放特性、噪声振动，综合考虑发动机燃烧调节参数的优化以及燃烧室结构参数的选择和设计。喷油提前角对发动机性能的影响和合理选择各种性能对提前角的要求往往是矛盾的，应根据车辆使用条件、法规要求、燃料和机型特点来优化选择。各工况的优化值随转速与负荷的变化关系就是电控机型发动机供油相位的基础MAP图，非电控机型发动机则以照顾主要工况为主来设计转速或负荷提前装置。柴油机的调整特性就是负荷特性。第152页,共163页，2024年2月25日，星期天排气再循环率的综合影响与合理选择实质就是残余废气系数的影响，由于排气再循环率的增加使Pe下降以及低、怠速燃烧不稳定，所以一般大负荷及起动、怠速时均不使用排气再循环。又由于再循环率的上升使be加大，所以汽油机一般不超过20%，柴油机由于混合气过稀，废气增多后对be的影响不如汽油机严重，所以直喷式柴油机可达40%以上。工况参数对汽、柴油机性能的影响车用发动机经常在变转速、变负荷条件下工作，所以它对调节参数的选择有一定影响。第153页,共163页，2024年2月25日，星期天二、燃油喷射过程的优化理想的燃烧放热规律：图5-32柴油机燃烧方案理想图在初期，应控制燃烧速率，尽可能降低预混合燃烧阶段的放热率峰值；在中期，要保持快速和有效燃烧，以便提高动力性和经济性；在后期，要尽可能缩短扩散燃烧。第154页,共163页，2024年2月25日，星期天2、理想的喷油规律喷油规律对动力性能、经济性能及燃烧噪声和排放有很大影响。要实现理想燃烧，必须对喷油规律进行优化。第155页,共163页，2024年2月25日，星期天对喷油规律的基本要求：二是尽可能减少喷油系统中的燃油压力波动，以防止不正常喷射现象。合理的喷油规律一是喷射开始时段的喷油率不能太高；在燃烧开始后，应有较高的喷油率以期缩短喷油持续期，加快燃烧速率。“先缓后急快断”第156页,共163页，2024年2月25日，星期天车用直喷式柴油机在不同转速和负荷下合理的喷油规律供油规律基本上是由柱塞直径和凸轮几何尺寸决定的，所以也称为几何供油规律。优化喷油规律的基本方法就是改变凸轮型线。喷油规律合理形状的原则是：（1）初期喷油率要低，主喷射段喷油率应逐步增大，后期喷射率应快速下降（断油干脆）；（2）随负荷增加，喷油规律形状丰满度应逐步提高（适应负荷变化的要求）；（3）沿外特性工作时，喷油规律形状应由靴形（或三角形）向矩形组合逐步过渡。第157页,共163页，2024年2月25日，星期天②采用预喷射或多段喷射（如双弹簧喷油器）；图5-35双弹簧喷油器结构具体措施：①改变凸轮型线；③提高喷油压力（雾化↑）。图5-34凸轮供油规律对比第158页,共163页，2024年2月25日，星期天三、燃烧室对比及选型第159页,共163页，2024年2月25日，星期天不同燃烧室的比较第160页,共163页，2024年2月25日，星期天柴油机电控喷射优点WHYELECTRONICS电