发动机原理——柴油机混合气形成和燃烧VIP免费

第三章柴油机混合气形成和燃烧§3-1柴油机混合气形成一两种基本形式（一）空间雾化将燃料喷在燃烧室空间使之成为雾状，再利用空气运动达到充分混合。特点:1对燃料喷雾要求高（采用多孔喷嘴）燃烧易于完全，经济性好。2对空气运动要求不高后期燃料易被早期燃烧产物包围，高温裂解排气冒烟。3但初期空间分布燃料多，燃烧迅速p，pmax工作粗暴。（二）油膜蒸发（M过程）空间雾化型混合气蒸发方式要求将燃料尽量喷在燃烧室空间，而油膜蒸发型混合气蒸发方式则有意将燃料喷在燃烧室壁面上，使之成为薄薄的一层油膜附着在燃烧室壁面上，只有一小部分燃料分布在燃烧室空间。经燃烧室壁面和燃烧加热，边蒸发，边混合，边燃烧。初期蒸发、燃烧慢，后期蒸发、燃烧迅速（先缓后急）。特点:1对燃料喷雾要求不高（采用单、双孔喷嘴），对空气运动要求高。2放热先缓后急p，pmax工作柔和，噪声小，经济性较好。3但低速性能不好，冷起动困难。对进气道、燃料供给系统和燃烧室结构参数之间的配合要求很高，制造工艺要求严格。二燃料的喷雾（一）喷雾的作用只有当燃料与空气充分接触，形成可燃混合气时，才有可能燃烧。接触面积越大，可燃混合气越多，燃烧越完善。1ml油滴:1个，d=9.7mm，S=245mm2雾化:299107.个，d=40m，S=15106.mm2面积增大5090倍，燃烧反应机会大大增加。（二）喷雾的形成1油束燃油喷射－高压、高速。一级雾化－汽缸中空气的动力作用将油束撕裂成片、带、泡或大颗粒的油滴。二级雾化－空气动力作用将片、带、泡或大颗粒的油滴再粉碎成细小的油滴。油束中央速度高，但浓度也高，油滴集中，颗粒大。边上油滴松散，颗粒小。但也有说法正好相反，中央油滴速度高，颗粒小，边上颗粒大。2着火条件浓度、温度为着火的必要条件中间油粒大,浓度偏高。外侧混合气形成快，物理准备快，但初期温度不高，化学准备没有跟上。等温度适合于着火了，油粒又过分发散，也不会着火。要控制好浓度与温度的进程，使之正好配合，方可着火。（三）喷雾特性1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。2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。3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。（四）喷油规律单位时间（或曲轴转角）的喷油量随时间（或曲轴转角）的变化规律。喷油规律影响放热规律，放热规律影响动力性、经济性和排放。1喷油延迟角喷油提前角—开始喷油上止点的曲轴转角。’—上止点停止喷油的曲轴转角。喷油延迟角’—开始喷油停止喷油的曲轴转角。2喷油延迟角对性能的影响’喷油持续时间长,工作柔和，但油耗增大,排放变差。’喷油持续时间短,油耗下降,排放好，但工作粗暴。3喷油延迟角的比较a.’油耗,排放好，但工作粗暴。b.先急后缓工作粗暴。’油耗,排放差。c.先缓后急工作柔和。’油耗,排放好,尽量采用，但很难做到。（五）喷油嘴1孔式喷嘴主要用于直喷式燃烧室中。孔数:1～5个，=0.25～0.8mm。雾化好，但易阻塞。孔数越少，雾化越好，但也易阻塞。2轴针式喷嘴主要用于分隔式燃烧室中。=1～3mm，通道间隙=0.025～0.05mm。雾化差，但有自洁作用，不易阻塞。三气流运动对混合气形成的影响（一）气流运动的作用（二）气流运动组织气流运动，加速混合气形成。1进气涡流使进气气流相对于汽缸中心产生一个力，形成涡流。（1）切向气道特点:气道母线与汽缸相切。优点:结构简单，气流阻力小v缺点:涡流强度对进气口位置敏感。（2）螺旋气道特点:进气道呈螺旋型。优点:能产生强烈的进气涡流。缺点:工艺要求高，制造、调试难度较高2挤气涡流活塞上行:将活塞顶隙的气体挤出流向燃烧室中，形成挤气涡流。活塞下行:燃烧室中的气体流向活塞顶隙处，形成反涡流。挤气间隙挤气涡流强度挤气面积挤气涡流强度挤气涡流虽然不如进气涡流强，但它的形成正好处于压缩冲程终了，此时进气涡流已经衰减得很弱，所以挤气涡流就显得相当重要了。3燃烧涡流燃烧在燃烧室中产生压力...