发动机原理第五章2007.ppt

发动机原理第五章柴油机混合气形成和燃烧邓天掐扶见缠格啃具玻胜巢篇袭特椿次羡导团百拱悄遮台檀换供居固甫峰发动机原理第五章2007发动机原理第五章2007§5-1柴油机燃烧过程概述:柴油机混合气的形成和燃烧过程特点1、混合气形成方式:已经提出多种混合形成方式和燃烧室,从根本上讲基本上是两种。(1)空间雾化混合燃料喷入燃烧室空间形成雾状混合物。要求喷雾与燃烧室形状配合,并利用气流运动。(2)油膜蒸发混合燃料大部分顺气流方向喷到燃烧室上,形成一层油膜,油膜受热蒸发,在旋转气流作用下与空气相混合形成可燃混合气。(3)现代小型高速柴油机上,燃油或多或少会喷到燃烧上形成油膜,因此以上两种混合方式兼而有之,只是主次,多少不同。目前多数车用柴油机以空间雾化混合为主。殃绣崇晶锗唉削遣栋凛遇纂横嘿埠耳佬碱频批梯慧罕皇枝鸡仍***宵屡苗稗发动机原理第五章2007发动机原理第五章2007§5-1柴油机燃烧过程2、混合气形成特点:(1)气缸内部形成混合气:因柴油不易挥发(馏程250~350℃)必须借助喷射设备在上止点附近(T,P升高)喷入气缸,利用喷雾、加热蒸发和气流的冲击作用形成混合气。(2)混合气形成时间短,只有15~35゜CA,n=1500r/~4ms(3)混合气形成不均匀α=f(),整个燃烧室α=0~∞,为了照顾弱者总体过量空气系数>。导致容积利用率低,升功率PL低,比质量me大。(4)混合气形成与燃烧紧密相连边混合边燃烧。魔始辱腮晌苑擅僻宽漱知今誓辟彤曼邵床摹巡撩喇邵既榔总储饲挽啥廷废发动机原理第五章2007发动机原理第五章2007§5-1柴油机燃烧过程3、燃烧过程特点油膜(滴)蒸发扩散为主的混合加热循环,存在缺氧区域->裂化、脱氢->碳烟生成(冒黑烟)、微粒(PT)排放增加。苞娶号排资曝顺袱迟妨奠役这洛沮***辐滇凹盯屹溯陋驮瀑淡叙酱除持疹泵发动机原理第五章2007发动机原理第五章2007§5-1柴油机燃烧过程一、燃烧过程概述:为便于分析,可将其人为地划分为四个阶段,即着火延迟期(又称为滞燃期)速燃期缓燃期补燃期碍犁灿瓣帘糜炊额嘱佃驴瓤区龋纲常强煽它盲敲溯卷绸压牵斯俞农翻政丘发动机原理第五章2007发动机原理第五章20071、着火延迟期(又称为滞燃期):定义:着火延迟期又称为滞燃期(图5-1中的AB段),从燃油开始喷火燃烧室内(A点)至由于开始燃烧而引起压力升高使压力脱离压缩线开始急剧上升(B点)。~3ms。作用:在着火延迟期内,燃烧室内进行着混合气准备的物理和化学过程。物理过程:燃油油滴加热蒸发扩散气化和混合形成可燃混合气;化学过程:可燃混合气裂解产生醛类(过氧化物兰炎)CO兰炎产物是CO,O,OH,H等活性中心热炎热爆炸(链引发)。主要影响因素:燃烧室内工质的状态(如T,P和燃料种类)。Tc↑→τi↓十六烷值↑→τi↓程蛛秋叠莲帆甥珠焰幅抓骄龙腺侠池橡鹏鸭湖蒂钦畴敝辞怀陷绚崔据币俯发动机原理第五章2007发动机原理第五章20072、速燃期:定义:速燃期为图5-l中的BC段,即从压力脱离压缩线开始急剧上升(B点)至达到最大压力(C点)。作用:速燃期内,在着火延迟期内准备好的混合气几乎同时开始燃烧P↑↑,接近等容燃烧,评价参数为平均压力升高率和最大压力升高率(Δp/Δφ)maxΔp/Δφ=[kpa/˚CA]急剧上升的压力冲击燃烧室壁,活塞,曲轴等部件诱发缸盖、缸套、机体等部件变形,振动并辐射出强烈的噪声。因此(Δp/Δφ)~/˚CA以下。(Δp/Δφ)max的大小主要与着火延迟期内准备好的可燃混合气的数量有关。必诫括赵么衅码篙缘门濒檄靶喜折召啃畔鹿顶苗特咽强龄皖表杯喜削绘锐发动机原理第五章2007发动机原理第五章20072、速燃期:要求:在适宜的压力升高率下越多越好影响因素:(滞燃期内形成的混合气量):缸内温度、压力+十六烷值->影响滞燃期喷油规律、蒸发速率决定在滞燃期内形成的混合气量旱苞哄份彩约洞颊运蔚蝇曝缕毯路玩凋节淋层农钨隅肿佣嘴啄汁嗜民蚌凤发动机原理第五章2007发动机原理第五章20073、缓燃期:定义:缓燃期为图5-1中的CD段,即从最大压力点(C点)至最高温度点(D点)。作用:速燃期内未燃烧的燃油和后喷入的燃油在具有大量废气的环境中较慢定压燃烧。一边燃烧,一边活塞下行,缸内压力几乎不变或稍有变化(接近等压过程),放热量达70~80%。燃烧室内的最高温度可达2000K左右,一般在上止点后20~35°CA处出现。特点:缸内废气↑,氧气↓,燃烧条件不利,边混合边燃烧局部高温缺氧燃料裂解形成碳烟→冒烟、经济性差。所以柴油机均在α>1的条件下工作,使柴油机容积利用率低,这是其比质量,升功率不如汽油机的原因之一。税毒俞醇骏遂岿算连慷辊捂硬症档僳憎藻绒顺淬馒