发动机燃烧室设计技术.pptx

发动机燃烧室设计技术汇报人：2024-01-20

目录CONTENTS燃烧室基本概念与原理燃烧室结构设计与优化燃料喷射系统设计技术点火系统设计技术进气与排气系统设计技术发动机燃烧室新技术发展趋势

01CHAPTER燃烧室基本概念与原理

燃烧室是发动机中的重要部件，是燃料和空气混合并燃烧的地方，用于产生高温高压的燃气以推动活塞或涡轮机工作。燃烧室定义将燃料和空气按一定比例混合，并在其中进行高效的燃烧过程，将化学能转化为热能，再转化为机械能输出。燃烧室作用燃烧室定义及作用

包括混合气的形成、着火、燃烧和燃尽等阶段。在燃烧室内，燃料和空气混合后，经过点火或压缩自燃，发生放热反应并生成高温高压的燃气。基于化学动力学和热力学原理，通过控制混合气的成分、温度、压力等因素，实现高效、稳定的燃烧过程。燃烧过程与原理燃烧原理燃烧过程

燃烧效率压力升高率温度分布排放性能燃烧室性能指量燃料在燃烧室内完全燃烧的程度，高效率意味着更少的燃料消耗和更低的排放。表示燃烧过程中燃气压力的增长速度，影响发动机的功率和效率。燃烧室内的温度分布情况，合理的温度分布有助于减少热损失和提高发动机效率。燃烧产生的废气中污染物的含量，低排放是环保要求的重要指标。

02CHAPTER燃烧室结构设计与优化

将燃烧室分隔为多个小室，改善燃烧过程，降低排放。分隔式燃烧室环形燃烧室直流式燃烧室围绕发动机中心轴线布置，结构紧凑，热效率高。气流直接流过燃烧室，燃烧效率高，但排放控制较难。030201结构类型及特点

影响燃烧室温度和压力，需根据燃料特性和发动机性能要求进行优化。压缩比影响燃油雾化和混合气形成，需根据燃料特性和燃烧室形状进行优化。喷油嘴设计影响混合气形成和燃烧过程，需通过进气道、气门等部件进行优化。气流组织关键参数选择与优化

采用计算流体动力学（CFD）等方法对燃烧过程进行模拟，预测性能并优化结构。数值模拟方法通过台架试验、光学诊断等手段对燃烧室性能进行验证，确保设计满足要求。实验验证手段根据模拟和实验结果，对燃烧室结构进行改进和优化，提高发动机性能。结果分析与优化数值模拟与实验验证

03CHAPTER燃料喷射系统设计技术

包括燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油器、油压调节器等部件。燃料喷射系统组成燃油泵从燃油箱中抽取燃油，经过燃油滤清器过滤后，由喷油器按照控制单元的指令定时定量地喷入发动机燃烧室。工作原理燃料喷射系统组成及原理

结构简单，喷油压力低，适用于小型发动机。孔式喷油器喷雾质量好，适用于中、大型发动机。轴针式喷油器燃油呈旋流状喷入燃烧室，与空气混合更充分，适用于直喷式发动机。旋流式喷油器喷油器类型及特点

123包括同步喷油、异步喷油、预喷油等策略，根据发动机工况和燃油品质选择合适的喷油策略。喷油策略通过调整喷油脉宽、喷油时刻、喷油压力等参数，实现燃油消耗率、排放性能和动力性的综合优化。参数优化采用缸内直喷、多次喷射、可变气门正时等技术，进一步提高发动机的燃烧效率和性能。先进控制技术喷油策略与参数优化

04CHAPTER点火系统设计技术

火花塞将点火线圈产生的高电压引入燃烧室，点燃混合气。点火控制器根据发动机工况和驾驶需求，控制点火线圈的工作，实现点火正时的精确控制。点火线圈将低电压转换为高电压，以提供足够的能量点燃混合气。点火系统组成及原理

点火能量点火能量的大小直接影响燃烧速度和火焰传播距离，需要根据发动机工况和燃油特性进行合理选择。火花塞类型不同类型的火花塞具有不同的热值和点火性能，需要根据发动机压缩比、燃油特性和点火系统要求进行选择。点火能量与火花塞类型选择

03空燃比控制根据空燃比传感器的信号，调整点火提前角和点火能量，实现空燃比的精确控制，降低排放和油耗。01基本点火正时根据发动机转速和负荷，确定基本的点火提前角，以保证发动机的动力性和经济性。02爆震控制通过监测发动机爆震信号，调整点火提前角，避免爆震现象的发生，提高发动机的可靠性和耐久性。点火正时控制策略

05CHAPTER进气与排气系统设计技术

进气系统组成及原理清除空气中的杂质和灰尘，保证进入燃烧室的空气清洁。引导空气进入气缸，其长度、直径和形状会影响发动机的充气效率和动力性能。控制进入气缸的空气量，从而调节发动机的功率和转速。将空气分配到各个气缸，确保各缸充气均匀。空气滤清器进气管道节气门进气歧管

排气歧管催化转化器消声器排气管道排气系统组成及原理汇集各气缸排出的废气，并将其导入排气管道。降低排气噪声，使发动机运行更加安静。将废气中的有害物质转化为无害物质，降低发动机的排放污染。将废气排出车外，其设计会影响发动机的排气背压和动力性能。

进气系统优化采用可变进气歧管技术、提高空气滤清器过滤效率、优化节气门控制策略等，以提高发动机的充气效率和动力性能。排气系统优化采用高效催化转化器