柴油机的混合气与燃烧室

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1、柴油机燃料供给系§1概述一、柴油机的特点1．压缩比大（15～22），热效率高（30％～40％）。经济性好。无点火系，故障少，油路系统机件精密、耐用。2．混合气的形成、点火和燃烧方式不同于汽油机。高压柴油喷入燃烧室，混合气在燃烧室内形成，混合气自燃着火后柴油还在继续喷射。3．柴油机喷油量多时（大负荷）易产生碳烟。4．柴油机结构复杂、质量大、使用的材料要好、加工精度高，制造成本较高。二、柴油机燃料供给系的组成燃料供给系完成燃料的储存、滤清和输送工作，适时将所需数量的柴油喷入燃烧室，使其与空气混合形成可燃混合气并燃烧。柴油机燃料供给系由柴

2、油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等组成。柴油滤清器有粗细两种，一般粗滤器设在输油泵之前，细滤器设在输油泵之后。压缩行程末向气缸喷油一次。适量的燃油以适当的规律喷入燃烧室。根据柴油机负荷的变化自动调节供油量，以保证柴油机稳定运转，尤其是稳定怠速，限制最高转速。柴油机燃料供给系限压阀出油口进油口滤芯柴油滤清器放油螺塞三、柴油机燃料供给系的工作过程输油泵将柴油泵出，经柴油滤清器滤进入喷油泵。喷油泵输出高压柴油，经高压油管和喷油器喷入燃烧室。输油泵的供油量比实际需要多，多余的柴油经回油管回到输油泵。柴油机燃油系有三条燃油管路低压油路

3、从柴油箱到喷油泵入口的这段油路中的油压是由输油泵建立，输油泵的出油压力一般为0.15～0.3MPa，这段油路称为低压油路。高压油路从喷油泵到喷油器这段油路中的油压是由喷油泵建立的，一般在10MPa以上，这段油路称为高压油路。回油管路输油泵的供油量比喷油泵的最大喷油量大3～4倍，为了保持进入喷油泵进油室内的油压稳定，喷油泵进油室的一端装有限压阀，多余的燃油经限压阀和回油管流回输油泵的进口或直接流回柴油箱。喷油器工作间隙漏泄的少量柴油也经回油管流回柴油箱。四、柴油的使用性能指标柴油的自燃性十六烷值是评定柴油自燃性好坏的指标。十六烷值越高

4、，自燃性越好。自燃性能好的柴油，着火延迟期短，柴油机工作柔和。十六烷值高的柴油的凝点高，燃油蒸发性变差及粘度增加，燃烧变差。汽车柴油的十六烷值在40～50之间。柴油的蒸发性柴油的蒸发性用馏程表示。馏程指柴油蒸馏过程中馏出一定百分数时所处的温度，通常以馏出50％的温度来评定。馏程低，轻馏分多，蒸发性好，有利于混合气形成。馏程过低，燃料蒸发过快，在着火延迟期内形成的混合气量过多，柴油机工作粗暴。车用柴油机的柴油馏程为200～300℃。粘度粘度决定燃油的流动性和润滑性能。粘度越大流动性越差。粘度随温度而变化，温度升高，粘度变小。凝点柴油冷

5、却到开始失去流动性时的温度。柴油的牌号柴油分重柴油和轻柴油两类。重柴油用于1000r/min以下的中、低速柴油机，轻柴油用于1000r/min以上的高速柴油机。汽车都用高速柴油机，使用轻柴油。柴油是在533～623K的温度范围内，从石油中提炼出的碳氢化合物。柴油牌号使用凝点的数值制定，柴油按凝点分为10，0，-10，-20，-35五个牌号，其疑点分别不高于10℃，0℃，-10℃，-20℃，-35℃。其代号分别为RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，“R”和“C”是“燃”和“柴”字的汉语拼音字头，凝点在0℃以上的

6、则在“-”前加上“Z”字，选用时，牌号数应比实际气温低5～10℃。高温压缩空气雾状柴油燃烧喷射物理化学变化雾状柴油喷射后期的喷射边喷射边燃烧边混合边喷射边混合§2可燃混合气的形成与燃烧室一、柴油可燃混合气的形成柴油可燃混合气的形成和燃烧在燃烧室内进行。活塞接近压缩上止点时，柴油喷入气缸，与高压高温空气混合后燃烧。早期的喷射柴油混合气没有汽油混合气均匀，柴油混合差的原因是在缸内形成混合气，混合时间短。（1）与汽油相比柴油本身粘度大，不易挥发，不利于混合气的形成。（2）柴油的混合是在气缸内进行，靠高压喷射和空气涡流运动形成混合气，混合的

7、时间短到0.0017～0.004秒。难以形成均匀的混合气。（3）可燃混合气的形成和燃烧过程同时进行，边喷射边混合边燃烧。混合气在高温、高压下多点自燃着火燃烧。混合过程、着火过程、燃烧过程三种状态共存。（4）混合气形成方式与汽油机不同。柴油机由于难以实现喷入气缸的柴油与空气的完全均匀混合，因此空气燃料的比例比汽油机大。空气利用率低于汽油机。二、柴油混合气的形成方式柴油机混合气形成方式从原理上来分，有空间雾化混合和油膜蒸发混合两种。空间雾化混合是将燃油喷向燃烧室空间，形成雾状，雾状油滴从高温空气中吸热蒸发并扩散，与空气形成混合气。油膜蒸

8、发混合是部分燃油喷向燃烧室壁面面，形成一层油膜，油膜受热汽化蒸发，与空气形成混合气。在车用柴油机中，以空间雾化混合为主，球形燃烧室柴油机以油膜蒸发混合方式为主。空间雾化混合气流促进蒸发混合燃烧室与混合气形成油膜蒸发混合两种混合方式的对