汽车发动机原理第六章柴油机混合气形成与燃烧

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1、第6章柴油机混合气的形成与燃烧知识目标1．了解柴油机混合气的形成方式。2．掌握柴油机的燃烧过程以及影响因素。3．掌握各种不正常的燃油喷射现象。4．了解柴油机各种燃烧室的特点能力目标能够分析柴油机混合气形成特点。能够分析柴油机正常燃烧过程在不同阶段的燃烧特点。综合运用知识给出控制柴油机燃烧过程的主要措施。柴油机燃烧过程混合气的形成和燃烧室燃油喷射和雾化燃烧过程的影响因素2021/8/12本章主要内容燃烧过程的特点高压喷油在气缸内形成可燃混合气压缩自燃。燃烧必须具备的条件可燃混合气必须具有一定的温度可燃混合气必须在一定的浓度

2、范围内6.1柴油机的燃烧过程二、燃烧过程各阶段划分：1：着火延迟期2：缓燃期3：速燃期4：补燃期D最高温度C最高压力A开始喷油B开始着火E燃烧结束§6.1柴油机的燃烧过程（一）着火延迟期（滞燃期A-B）A—喷油嘴针阀打开向缸高压喷油。此时，缸内温度虽已远远超过柴油的自燃温度（可达400～800℃），但并不马上着火。§6.1柴油机的燃烧过程§6.1柴油机的燃烧过程B—缸内压力脱离压缩线开始急骤增高。一般时间：0.0007～0.003[s]；对应的曲轴转角称为着火延迟角尽管着火延迟期很短，但却对燃烧过程、尤其是柴油机的燃烧过

3、程影响很大，因此十分重要。§6.1柴油机的燃烧过程着火延迟期长短会明显影响阶段喷油量和预制混合气量的多少，从而影响柴油机的燃烧特性、动力性爱那个、经济性、排放特性以及噪声振动，必须精确控制。在燃料十六烷值一定的情况下，影响着火延迟期长短的主要因素是燃烧室内的温度和压力。§6.1柴油机的燃烧过程2021/8/12温度与压力对着火延迟期的影响。§6.1柴油机的燃烧过程§6.1柴油机的燃烧过程（二）速燃期B－CB点开始着火，压力急骤增高，接近等容燃烧。持续喷油，即随喷随燃。C—最高压力点。为表示B－C阶段压力升高的急骤程度，引

4、入概念压力升高率：[Mpa/degCA]§6.1柴油机的燃烧过程，运动部件冲击载荷，工作粗暴，柴油机寿命；过急的压力升高会导致温度明显升高，使Nox生成量明显增加。，做功不利，柴油机性能兼顾运转平稳性，不宜超过0.4~0.5MPa/（°），为抑制Nox生成，应更低。§6.1柴油机的燃烧过程速燃期如何控制压力升高率缩短着火延迟期时间减少着火延迟期内喷入的燃油量你能想出哪些方法？燃料（十六烷值）；压缩比；进气增压；预热；选用不同的喷油器等§6.1柴油机的燃烧过程§6.1柴油机的燃烧过程（三）缓燃期C

5、－DD—最高温度点。1700～2000K。放热量达70～80%。D点一般在上止点后20°~35°曲轴转角处出现。喷油在此阶段停止，V，p，接近等压燃烧。废气量，氧气、燃油量燃烧。§6.1柴油机的燃烧过程最高压力出现在上止点后10~15°，柴油机最高压力点出现的位置与哪些因素有关？喷油提前角；着火延迟期和速燃期的长短。§6.1柴油机的燃烧过程§6.1柴油机的燃烧过程（四）补燃期D－EE—放热量达95～99%。补燃期在膨胀过程中。补燃期，，动力性，冷却水温度，排气温度，排放差。§6.1柴油机的燃烧过

6、程所以，应尽量减少补燃。柴油机由于随喷随燃，混合时间短，补燃要比汽油机严重。高速、高负荷下由于过量空气系数小，混合气形成和燃烧时间更短，后燃更为严重。§6.1柴油机的燃烧过程§6.1柴油机的燃烧过程柴油机燃烧放热规律三要素燃烧放热始点燃烧放热持续时间燃烧放热率规律§6.1柴油机的燃烧过程理想的燃烧放热规律及其控制放热始点的位置要保证最大燃烧压力出现在上止点后12~15°；通过柴油机喷油提前角的变化以及着火落后期长短来加以调控。§6.1柴油机的燃烧过程三影响着火延迟期的因素§6.1柴油机的燃烧过程（三）喷油提前角—影响最

7、大的因素虽然喷油时的压力较高，但着火时刻推迟,使燃烧，所以，有一个使Ʈi为最小的。高速时:10～15[degCA]低速时:5～10[degCA]一般:=5～10[degCA]§6.1柴油机的燃烧过程（四）转速Nn漏气、散热损失，；喷油压力雾化；气流运动蒸发混合气形成好转。但n着火延迟角§6.1柴油机的燃烧过程（六）增压增压，（五）十六烷值十六烷值柴油的自燃性缸内p，T大时，影响不大；缸内p，T小时。§6.1柴油机的燃烧过程第2节柴油机

8、的燃油喷射与雾化6.2.1供油系统和喷射过程柴油机供油系统大、中型车采用泵-管-嘴供油系统；轻型车采用分配式喷油泵供油系统6.2柴油机的燃油喷射与雾化典型供油系统的组成油箱输油泵滤油器低压油管喷油泵高压油管喷油器(喷油嘴)油箱输油泵滤油器低压油管喷油泵高压油管喷油器(喷油嘴)6.2柴油机的燃油喷射与雾化喷