汽车发动机原理柴油机混合气形成与燃烧课件.pptVIP

第五章柴油机混合气的形成和燃烧

主要内容第一节燃油的喷射与雾化第二节燃烧与放热第三节混合气形成与燃烧室第四节燃烧过程的优化

第一节燃油的喷射与雾化一、喷油系统1、作用及要求作用：定时定量并按一定规律向柴油机各缸供给高压燃油。

要求：1)产生足够高的喷油压力；2)实现所要求的喷油规律；3)对于确定的运转状况，精确控制喷油量；4)避免出现异常喷射现象。

2、喷油系统的工作原理1.柱塞式喷油泵供油系统图5-1柱塞式喷油泵燃油供给系1—喷油器2—燃油滤清器3—直列柱塞式喷油泵4—喷油提前器5—输油泵6—调速器7—油水分离器8—油箱9—高压油管10—回油管11—低压油管

2.分配式喷油泵供油系统图5-2分配式喷油泵燃油供给系l-油箱2-油水分离器3-一级输油泵4-二级输油泵5-燃油滤清器6-调压阀7-分配式喷油泵传动轴8-调速手柄9-分配式喷油泵体10-喷油器11-回油管12-分配式喷油泵13-喷油提前器14-调速器传动齿轮

3、喷油泵图5-3柱塞式喷油泵图5-4分配式喷油泵

分配式喷油泵与柱塞式喷油泵相比具有以下优点：1、结构紧凑，零件少，体积小，重量轻，使用中故障少，容易维修2、精密偶件加工精度高，供油均匀性好，无需进行各缸供油量和供油定时调整3、分配泵的凸轮升程小，有利于提高柴油机转速广泛用于轿车和轻型车用柴油机。

4、喷油器图5-5喷油器的头部结构(b)多孔(c)标准轴针(d)节流轴针(a)单孔图5-6不同喷油嘴的流通特性

二、喷射与雾化1.喷射过程:l定义：喷油泵开始供油直至喷油器停止喷油的过程，整个喷射过程在全负荷下约占15°~40°曲轴转角。

?喷射延迟阶段I：从喷油泵柱塞顶封闭进回油孔的理论供油始点到喷油器针阀开始升起(喷油始点)为止。喷射?主喷射阶段Ⅱ：过从喷油始点到喷油器端压力开始急剧下降为止。程?喷油结束阶段Ⅲ：从喷油器端压力开始急剧下降针阀完全落座(喷油终点)为止。图5-7喷射过程a)喷油泵端压力b)喷油器端压力c)针阀升程

2.供油规律与喷油规律：l供油速率：单位凸轮轴转角（或单位时间）由喷油泵供入高压油路中的燃油量；l喷油速率：单位凸轮轴转角（或单位时间）由喷油器喷入燃烧室内的燃油量；l供油规律：供油速率随凸轮轴转角（或时间）的变化关系。l喷油规律：喷油速率随凸轮轴转角（或时间）的变化关系。

差别：始点差别8°~22°曲轴转角；图5-8供油规律和喷油规律喷油持续时间较供油持续时间长；最大喷油速率较供油速率低，其形状有明显畸变，循环喷油量也低于循环供油量。

l两者的差别主要原因：燃油的可压缩性压力波传播滞后压力波动高压容积变化

3.喷雾特性与雾化质量：l燃油喷入燃烧室后被粉碎分散为细小微粒的过程，称为燃油的喷雾或雾化。l将燃油喷射雾化，可以大大增加其表面积，加速混合气形成。l当燃油高速从喷孔喷出(喷出速度为l00一400m／s)便形成如园锥形状的喷注，也称油束。

油束的几何形状主要包括油束射程L(又称贯穿距离)和喷雾锥角β或油束的最大宽度B。图5-9油束的几何形状和参数

a油束射程L并不一定越大越好，这要根据混合气形成的机理与燃烧室形状具体分析。L???燃料喷到壁面上多?空间混合气太稀。L???燃料集中?混合气分布不均匀，空气利用?。b喷雾锥角?反映油束的紧密程度。孔式喷嘴—???油束松散，粒细。轴针式喷嘴—???油束紧密，粒粗。

c雾化质量（雾化特性）细微度—油滴平均直径细：雾化好均匀度—油滴最大直径-油滴平均直径匀：雾化好粒细?均匀度好，粒粗?均匀度差。一般情况下：喷雾锥角过大，贯穿距离会减小；喷雾锥角过小，雾化程度会变差。

3.不正常喷射(一)二次喷射二次喷射是主喷射结束针阀落座后，在过大的反射波作用下，针阀再次升起进行喷油的一种不正常现象。二次喷射的出现使整个喷射延续期拉长，过后燃烧严重，柴油机经济性下降．热负荷增加，应当要力求消除二次喷射。消除二次喷射(1)减少高压油路中的容积(2)适当加大喷油器的喷孔直径(3)适当加大出油阀的减压容积

(二)滴油在正常喷射结束后，如断油不干脆，仍有少量柴油滴出，称为滴油。(三)断续喷射(四)不规则喷射和隔次喷射(五)穴蚀

第二节燃烧与放热l燃烧过程的特点1高压喷油在汽缸内部形成可燃混合气。2压缩自燃。l柴油机的燃烧过程可分为四个阶段：1着火落后期(又称为滞燃期)；2速燃期；3缓燃期；4补燃期。

着火落后期（一）着火落后期从柴油开始喷入燃烧室内(A点)起到着火开始点(B点)为止的这一段时期称为着火落后期。随压缩过程的进行，缸内空气压力和温度不断升高，在空