內(nèi)燃機(jī)原理第6章

1、第六章第六章 柴油機(jī)燃燒過程與燃燒室柴油機(jī)燃燒過程與燃燒室第一節(jié)第一節(jié) 柴油機(jī)的混合氣形成柴油機(jī)的混合氣形成第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程第三第三節(jié)節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制第四節(jié)第四節(jié) 使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響第五節(jié)第五節(jié) 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室第六節(jié)第六節(jié)HCCI第一節(jié)第一節(jié) 柴油機(jī)的混合氣形成柴油機(jī)的混合氣形成混合氣形成特點(diǎn)：混合氣形成特點(diǎn)：氣缸內(nèi)形成混合氣，因柴油不易蒸發(fā)；氣缸內(nèi)形成混合氣，因柴油不易蒸發(fā)；混合氣形成時(shí)間短；混合氣形成時(shí)間短；混合氣形成不均勻。隨時(shí)間與空間變化，混合氣形成不均勻。隨時(shí)

2、間與空間變化，過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)在在0至無窮大至無窮大之間變化。之間變化?；旌蠚庑纬膳c燃燒緊密相連，擴(kuò)散燃燒?；旌蠚庑纬膳c燃燒緊密相連，擴(kuò)散燃燒。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程要求：要求： 完全完全決定產(chǎn)生熱量多少決定產(chǎn)生熱量多少及時(shí)及時(shí)關(guān)系到熱量利用程度關(guān)系到熱量利用程度第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程一、著火與燃燒過程一、著火與燃燒過程（一）著火條件：（一）著火條件：燃料蒸氣與空氣的比例要在著火界限內(nèi)；燃料蒸氣與空氣的比例要在著火界限內(nèi)；可燃混合氣加熱到著火溫度。可燃混合氣加熱到著火溫度。 第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程（二）燃燒階段的劃

3、分（二）燃燒階段的劃分滯燃期、急燃期、緩燃期和后燃期滯燃期、急燃期、緩燃期和后燃期、滯燃期、滯燃期噴油開始噴油開始壓力線偏離壓縮線壓力線偏離壓縮線噴油在上止點(diǎn)前噴油在上止點(diǎn)前噴油提前角噴油提前角此時(shí)，氣體溫度在此時(shí)，氣體溫度在450800，遠(yuǎn)高于該條件下燃油的自燃溫度，但不，遠(yuǎn)高于該條件下燃油的自燃溫度，但不能馬上著火。因?yàn)椋耗荞R上著火。因?yàn)椋何锢頊?zhǔn)備：燃油的粉碎、分散、蒸發(fā)汽化和混合，在局部區(qū)域形成可燃物理準(zhǔn)備：燃油的粉碎、分散、蒸發(fā)汽化和混合，在局部區(qū)域形成可燃混合氣?；旌蠚??；瘜W(xué)準(zhǔn)備：混合氣先期化學(xué)反應(yīng)直到開始自燃，多級自燃?；瘜W(xué)準(zhǔn)備：混合氣先期化學(xué)反應(yīng)直到開始自燃，多級自燃。整體上而言

4、，上述過程重疊在一起進(jìn)行。整體上而言，上述過程重疊在一起進(jìn)行。滯燃期直接影響第滯燃期直接影響第階段的燃燒，對整個燃燒過程影響很大。階段的燃燒，對整個燃燒過程影響很大。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程（二）燃燒階段的劃分（二）燃燒階段的劃分滯燃期、急燃期、緩燃期和后燃期滯燃期、急燃期、緩燃期和后燃期、急燃期、急燃期壓力急劇上升的階段。壓力急劇上升的階段。著火延遲期內(nèi)準(zhǔn)備好的可燃混合氣一起燃燒，壓力急劇上升，接近等容著火延遲期內(nèi)準(zhǔn)備好的可燃混合氣一起燃燒，壓力急劇上升，接近等容燃燒。燃燒。評價(jià)參數(shù)：平均壓力升高率：評價(jià)參數(shù)：平均壓力升高率： P/=（P3-P2）/（ 3- 2 ） ，

5、不適，不適于大于于大于0.65MPa/CA，決定柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，過大，工作粗暴，產(chǎn)生，決定柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，過大，工作粗暴，產(chǎn)生燃燒噪聲，運(yùn)動零件受較大沖擊負(fù)荷，可靠性、壽命燃燒噪聲，運(yùn)動零件受較大沖擊負(fù)荷，可靠性、壽命 下降，但燃燒快，下降，但燃燒快，功率上升、比油耗下降。功率上升、比油耗下降。柴油機(jī)柴油機(jī)P/比汽油機(jī)大，其影響因素主要是著火延遲期內(nèi)形成的可比汽油機(jī)大，其影響因素主要是著火延遲期內(nèi)形成的可燃混合氣數(shù)量。要使燃混合氣數(shù)量。要使P/下降，應(yīng)使上述形成的可燃混合氣量減少。下降，應(yīng)使上述形成的可燃混合氣量減少。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程、緩燃期、緩燃期壓力急劇增

6、高的終點(diǎn)到壓力急劇下降點(diǎn)。壓力急劇增高的終點(diǎn)到壓力急劇下降點(diǎn)。邊燃燒，活塞邊下行，缸內(nèi)壓力幾乎不變或稍有變化，燃燒條邊燃燒，活塞邊下行，缸內(nèi)壓力幾乎不變或稍有變化，燃燒條件不利，局部高溫缺氧（冒黑煙）。件不利，局部高溫缺氧（冒黑煙）。解決辦法：加快已燃?xì)怏w與未燃?xì)怏w的分離及可燃混合氣形成解決辦法：加快已燃?xì)怏w與未燃?xì)怏w的分離及可燃混合氣形成速度。速度。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程、后燃期、后燃期緩燃期的終點(diǎn)到燃料基本上完全燃燒。緩燃期的終點(diǎn)到燃料基本上完全燃燒。終點(diǎn)難確定。放熱膨脹比低，散熱增加，指示熱效率下降，排氣溫度終點(diǎn)難確定。放熱膨脹比低，散熱增加，指示熱效率下降，排氣

7、溫度增高，故應(yīng)盡量縮短。增高，故應(yīng)盡量縮短。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程根據(jù)燃料和空氣混合氣形成的特點(diǎn)，柴油機(jī)燃燒過程又可以分成以下根據(jù)燃料和空氣混合氣形成的特點(diǎn)，柴油機(jī)燃燒過程又可以分成以下兩個階段，預(yù)混燃燒階段和擴(kuò)散燃燒階段。兩個階段，預(yù)混燃燒階段和擴(kuò)散燃燒階段。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程（三）滯燃期（三）滯燃期滯燃期是燃燒過程的一個重要參數(shù)。長產(chǎn)生工作粗暴，短則對混合氣形滯燃期是燃燒過程的一個重要參數(shù)。長產(chǎn)生工作粗暴，短則對混合氣形成不利。影響因素主要是壓縮壓力和溫度，噴油提前角、轉(zhuǎn)速以及燃料成不利。影響因素主要是壓縮壓力和溫度，噴油提前角、轉(zhuǎn)速以及

8、燃料性質(zhì)對著火延遲期也有較大影響。性質(zhì)對著火延遲期也有較大影響。 壓縮溫度和壓力增加，著火滯燃期下降。壓縮比、噴油提前角、增壓壓縮溫度和壓力增加，著火滯燃期下降。壓縮比、噴油提前角、增壓 通過壓縮溫度與壓力對著火滯燃期產(chǎn)生影響。通過壓縮溫度與壓力對著火滯燃期產(chǎn)生影響。 壓縮比增加，壓縮壓力及溫度增加，著火滯燃期下降。壓縮比增加，壓縮壓力及溫度增加，著火滯燃期下降。 噴油提前，壓縮壓力溫度下降，著火滯燃期增加。噴油遲后，初始溫度和噴油提前，壓縮壓力溫度下降，著火滯燃期增加。噴油遲后，初始溫度和壓力增加，但作用時(shí)間短，可能著火前，活塞已經(jīng)開始下行，使空氣壓力壓力增加，但作用時(shí)間短，可能著火前，活塞

9、已經(jīng)開始下行，使空氣壓力和溫度降低，著火滯燃期增加。和溫度降低，著火滯燃期增加。 增壓，進(jìn)氣充量的密度增加，壓縮終了的壓力溫度增加，一般著火滯燃期增壓，進(jìn)氣充量的密度增加，壓縮終了的壓力溫度增加，一般著火滯燃期下降。下降。 燃料：十六烷值增加，滯燃期下降。燃料：十六烷值增加，滯燃期下降。 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速：通過壓縮溫度與壓力、噴油壓力、以及空氣運(yùn)動等因素對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速：通過壓縮溫度與壓力、噴油壓力、以及空氣運(yùn)動等因素對滯燃期產(chǎn)生影響。滯燃期產(chǎn)生影響。 轉(zhuǎn)速增加，轉(zhuǎn)速增加， 漏氣與散熱損失下降，壓縮壓力、溫度增加；噴油壓力增加，漏氣與散熱損失下降，壓縮壓力、溫度增加；噴油壓力增加，霧化質(zhì)量提高，著火準(zhǔn)備

10、過程加快；燃燒室內(nèi)的擾動增加，燃料蒸發(fā)快霧化質(zhì)量提高，著火準(zhǔn)備過程加快；燃燒室內(nèi)的擾動增加，燃料蒸發(fā)快 。滯燃期下降。滯燃期下降。 如以曲軸轉(zhuǎn)角計(jì)，如以曲軸轉(zhuǎn)角計(jì)，=6nt，視滯燃期下降的程度，視滯燃期下降的程度，可能隨滯燃期下降而可能隨滯燃期下降而下降或增加。下降或增加。 此外還有空氣運(yùn)動、噴油壓力、燃燒室壁溫等因素對滯燃期也產(chǎn)生影響。此外還有空氣運(yùn)動、噴油壓力、燃燒室壁溫等因素對滯燃期也產(chǎn)生影響。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程二、放熱規(guī)律二、放熱規(guī)律根據(jù)熱力學(xué)第一定律：根據(jù)熱力學(xué)第一定律：QB=Q+QW =U+W+QW式中：式中：QB燃料燃燒放熱燃料燃燒放熱Q工質(zhì)吸收的熱量

11、工質(zhì)吸收的熱量QW傳給工質(zhì)的熱量傳給工質(zhì)的熱量U工質(zhì)內(nèi)能的變化工質(zhì)內(nèi)能的變化W工質(zhì)對活塞所作的機(jī)械功工質(zhì)對活塞所作的機(jī)械功第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程二、放熱規(guī)律二、放熱規(guī)律QB 、 Q 、 QW均隨曲軸轉(zhuǎn)角變化，上式對均隨曲軸轉(zhuǎn)角變化，上式對微分，得：微分，得：dQB/d=dQ /d +d QW /d =d(mu)/d +pdV/d +d QW /d式中：式中：m工質(zhì)質(zhì)量工質(zhì)質(zhì)量u工質(zhì)比內(nèi)能工質(zhì)比內(nèi)能p氣缸中氣體壓力氣缸中氣體壓力V氣缸容積氣缸容積其中：其中：dQB/d：燃料燃燒的瞬時(shí)放熱率：燃料燃燒的瞬時(shí)放熱率dQB/d：燃燒規(guī)律、放熱規(guī)律或放熱率曲線燃燒規(guī)律、放熱規(guī)律或

12、放熱率曲線dQ /d：對工質(zhì)的瞬時(shí)加熱率（加熱率）：對工質(zhì)的瞬時(shí)加熱率（加熱率）dQ /d：加熱規(guī)律加熱規(guī)律d QW /d：工質(zhì)對燃燒室壁面的傳熱速率（傳熱率）工質(zhì)對燃燒室壁面的傳熱速率（傳熱率）d QW /d：傳熱規(guī)律傳熱規(guī)律第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程有一張實(shí)測的示功圖，加上氣態(tài)方程，根據(jù)上式，可以計(jì)算燃燒放熱率。有一張實(shí)測的示功圖，加上氣態(tài)方程，根據(jù)上式，可以計(jì)算燃燒放熱率。其計(jì)算精度影響因素有：其計(jì)算精度影響因素有：1、壓力測量精度、壓力測量精度2、上止點(diǎn)位置精度、上止點(diǎn)位置精度3、壓縮比測量精度、壓縮比測量精度4、燃油流量測量精度、空氣流量測量精度、燃油流量測量精度

13、、空氣流量測量精度5、示功圖曲線光順方法、示功圖曲線光順方法當(dāng)發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定以后，氣缸壓力特性主要由燃燒規(guī)律決定，從而，當(dāng)發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定以后，氣缸壓力特性主要由燃燒規(guī)律決定，從而，燃燒放熱規(guī)律強(qiáng)烈影響平均有效壓力、燃油消耗率、最高燃燒壓力、燃燃燒放熱規(guī)律強(qiáng)烈影響平均有效壓力、燃油消耗率、最高燃燒壓力、燃燒噪聲等性能指標(biāo)。燒噪聲等性能指標(biāo)。開始放熱的時(shí)刻、放熱規(guī)律和放熱持續(xù)時(shí)間是燃燒過程的三個基本要素。開始放熱的時(shí)刻、放熱規(guī)律和放熱持續(xù)時(shí)間是燃燒過程的三個基本要素。對性能的影響主要表現(xiàn)在循環(huán)熱效率和最高燃燒壓力兩個方面。對性能的影響主要表現(xiàn)在循環(huán)熱效率和最高燃燒壓力兩個方面。第二節(jié)第二節(jié)

14、 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程三、燃燒噪聲三、燃燒噪聲燃燒噪聲與壓力升高比有密切的關(guān)系，如果壓力升高比過大，則產(chǎn)生強(qiáng)燃燒噪聲與壓力升高比有密切的關(guān)系，如果壓力升高比過大，則產(chǎn)生強(qiáng)烈的震音，稱為柴油機(jī)工作粗暴。烈的震音，稱為柴油機(jī)工作粗暴。降低燃燒噪聲的根本措施是適當(dāng)降低壓力升高比，而壓力升高比取決于降低燃燒噪聲的根本措施是適當(dāng)降低壓力升高比，而壓力升高比取決于滯燃期和在滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣數(shù)量，降低燃燒噪聲的主要途徑滯燃期和在滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣數(shù)量，降低燃燒噪聲的主要途徑有下述三個：有下述三個：1、縮短滯燃期：選用十六烷值高的燃料。、縮短滯燃期：選用十六烷值高的燃料。2、減少滯燃

15、期內(nèi)的噴油量：減小噴油速率，預(yù)噴射。、減少滯燃期內(nèi)的噴油量：減小噴油速率，預(yù)噴射。3、減少滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣數(shù)量：油膜混合氣方式。、減少滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣數(shù)量：油膜混合氣方式。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程共軌系統(tǒng)多次噴射構(gòu)成及作用共軌系統(tǒng)多次噴射構(gòu)成及作用第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程引導(dǎo)噴射（預(yù)噴引導(dǎo)噴射（預(yù)噴3）：引導(dǎo)噴射相對于主噴射提前角度很大，由于已經(jīng)）：引導(dǎo)噴射相對于主噴射提前角度很大，由于已經(jīng)進(jìn)行了充分的預(yù)混合，所以沒有產(chǎn)生黑煙。此外，因?yàn)闅飧變?nèi)溫度上進(jìn)行了充分的預(yù)混合，所以沒有產(chǎn)生黑煙。此外，因?yàn)闅飧變?nèi)溫度上升，主燃燒期的著火延遲期縮

16、短，預(yù)混合燃燒減少，噪聲降低。引導(dǎo)升，主燃燒期的著火延遲期縮短，預(yù)混合燃燒減少，噪聲降低。引導(dǎo)噴射越提前，噴射越提前，PM和燃燒噪聲就越低，但同時(shí)和燃燒噪聲就越低，但同時(shí)HC和和be會會顯著增加。顯著增加。預(yù)噴射（預(yù)噴預(yù)噴射（預(yù)噴1、2）：在主噴射之前進(jìn)行的預(yù)噴射，縮短了主噴射的）：在主噴射之前進(jìn)行的預(yù)噴射，縮短了主噴射的著火延遲期。同時(shí)能有效地減緩燃燒速率，燃燒溫度和壓力上升減緩，著火延遲期。同時(shí)能有效地減緩燃燒速率，燃燒溫度和壓力上升減緩，降低了降低了NOx、HC和燃燒噪聲。但是，由于預(yù)混期的縮短，預(yù)噴射會導(dǎo)和燃燒噪聲。但是，由于預(yù)混期的縮短，預(yù)噴射會導(dǎo)致致PM增加。因此，可以通過使預(yù)噴射

17、段靠近主噴射段的辦法，嚴(yán)格選增加。因此，可以通過使預(yù)噴射段靠近主噴射段的辦法，嚴(yán)格選擇噴射時(shí)間間隔來降低擇噴射時(shí)間間隔來降低PM排放。排放。后噴射（后噴后噴射（后噴2）：后噴射是緊靠在主噴射之后進(jìn)行的噴射，可使擴(kuò)散）：后噴射是緊靠在主噴射之后進(jìn)行的噴射，可使擴(kuò)散燃燒更快地進(jìn)行。因此，即使少量的噴油，對完成氧化過程和降低主燃燒更快地進(jìn)行。因此，即使少量的噴油，對完成氧化過程和降低主噴射中產(chǎn)生的噴射中產(chǎn)生的PM效果非常顯著，但會伴隨著效果非常顯著，但會伴隨著NOx的略微增加。的略微增加。次后噴射（后噴次后噴射（后噴1）：次后噴射是在離開主噴射相當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔之后進(jìn)）：次后噴射是在離開主噴射相當(dāng)?shù)臅r(shí)間

18、間隔之后進(jìn)行的噴射，由于排氣溫升和還原成分的供給，可使催化劑的活性增加。行的噴射，由于排氣溫升和還原成分的供給，可使催化劑的活性增加。但是如果此后噴射的時(shí)間過遲，則可能導(dǎo)致燃油附著到氣缸壁上。但是如果此后噴射的時(shí)間過遲，則可能導(dǎo)致燃油附著到氣缸壁上。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程怠速敲缸：怠速敲缸：冷起動、怠速時(shí)，潤滑油溫度低，摩擦損失大，無負(fù)荷時(shí)，循環(huán)噴油量冷起動、怠速時(shí)，潤滑油溫度低，摩擦損失大，無負(fù)荷時(shí)，循環(huán)噴油量也較大，壓力升高率較大，產(chǎn)生強(qiáng)烈的震音。也較大，壓力升高率較大，產(chǎn)生強(qiáng)烈的震音。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)工作粗暴與汽油機(jī)爆震的異同點(diǎn)

19、：柴油機(jī)工作粗暴與汽油機(jī)爆震的異同點(diǎn)：相同點(diǎn)相同點(diǎn)：燃燒燃燒本質(zhì)一致，混合氣自燃。本質(zhì)一致，混合氣自燃。不同點(diǎn)不同點(diǎn)：發(fā)生發(fā)生的的時(shí)刻與時(shí)刻與部位部位不同，柴油機(jī)工作粗暴發(fā)生在燃燒不同，柴油機(jī)工作粗暴發(fā)生在燃燒初期初期（急（急燃期始燃期始點(diǎn)點(diǎn)），），著火著火延遲期內(nèi)形成的可燃數(shù)量多，一起自燃，使速燃期壓力升高率延遲期內(nèi)形成的可燃數(shù)量多，一起自燃，使速燃期壓力升高率過過大大；而而汽油機(jī)爆震發(fā)生在燃燒汽油機(jī)爆震發(fā)生在燃燒后期后期（急（急燃期的燃期的終點(diǎn)），終點(diǎn)），是是末端混合氣末端混合氣自燃。自燃。缸內(nèi)狀態(tài)不現(xiàn)，缸內(nèi)狀態(tài)不現(xiàn)，柴油柴油機(jī)工作粗暴缸內(nèi)壓力均勻，無沖擊波產(chǎn)生，而汽油機(jī)工作粗暴缸內(nèi)壓力均

20、勻，無沖擊波產(chǎn)生，而汽油機(jī)爆震，缸內(nèi)壓力不均勻，有沖擊波產(chǎn)生。機(jī)爆震，缸內(nèi)壓力不均勻，有沖擊波產(chǎn)生。聲音不同，聲音不同，汽油機(jī)汽油機(jī)爆震敲缸聲尖銳清脆，柴油機(jī)工作粗暴敲缸聲沉悶爆震敲缸聲尖銳清脆，柴油機(jī)工作粗暴敲缸聲沉悶。對燃料的要求不同，對燃料的要求不同，對汽油機(jī)優(yōu)良的燃料（自燃能力差，抗爆能力強(qiáng)）對汽油機(jī)優(yōu)良的燃料（自燃能力差，抗爆能力強(qiáng)），對柴油機(jī)是最差的燃料（發(fā)火性差，工作粗暴）。，對柴油機(jī)是最差的燃料（發(fā)火性差，工作粗暴）。第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)的燃燒過程柴油機(jī)的燃燒過程四、柴油機(jī)冷起動性能四、柴油機(jī)冷起動性能1、困難、困難壓縮始點(diǎn)溫度下降、氣缸壁傳熱增大以及轉(zhuǎn)速低，漏氣增加使壓壓縮始

21、點(diǎn)溫度下降、氣缸壁傳熱增大以及轉(zhuǎn)速低，漏氣增加使壓縮始點(diǎn)溫度與壓力下降。縮始點(diǎn)溫度與壓力下降。低溫時(shí)，燃料粘度大，起動轉(zhuǎn)速低，燃料的蒸發(fā)和霧化均惡化，低溫時(shí)，燃料粘度大，起動轉(zhuǎn)速低，燃料的蒸發(fā)和霧化均惡化，影響混合氣形成。影響混合氣形成。潤滑油粘度增加，蓄電池電壓下降。潤滑油粘度增加，蓄電池電壓下降。2、起動條件：、起動條件：壓縮溫度足夠高壓縮溫度足夠高必須形成易于著火的混合氣。必須形成易于著火的混合氣。3、提高冷起動性能的、提高冷起動性能的措施措施電熱塞電熱塞第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制一、一、 一氧化碳：燃燒過程中生成的重要中間產(chǎn)物。一氧化碳：燃燒過程中生成的

22、重要中間產(chǎn)物。燃用稀混合氣，排放比汽油機(jī)低，僅在負(fù)荷很大接近冒煙燃用稀混合氣，排放比汽油機(jī)低，僅在負(fù)荷很大接近冒煙界限時(shí)，局部缺氧區(qū)域增加，才急劇增加界限時(shí)，局部缺氧區(qū)域增加，才急劇增加。第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制二、二、 未燃碳?xì)浠衔镂慈继細(xì)浠衔?.生成與排放渠道：生成與排放渠道：柴油機(jī)排放的未燃柴油機(jī)排放的未燃HC完全由燃燒過程產(chǎn)生。完全由燃燒過程產(chǎn)生。第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制2.機(jī)理機(jī)理 排放較低，壁面冷激效應(yīng)、狹隙效應(yīng)、油膜吸附、沉積物排放較低，壁面冷激效應(yīng)、狹隙效應(yīng)、油膜吸附、沉積物吸附作用很小。吸附作用很小。 未

23、燃的排放主要來自柴油噴注的外緣混合過度造成的過稀未燃的排放主要來自柴油噴注的外緣混合過度造成的過稀混合氣地區(qū)。混合氣地區(qū)。 噴油器的壓力室容積。噴油器的壓力室容積。 冷起動時(shí)油膜形成的冷起動時(shí)油膜形成的HC。第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制自燃之前燃燒室壁上及燃燒以后吸附在壁面上不能完全燃自燃之前燃燒室壁上及燃燒以后吸附在壁面上不能完全燃燒的燃油排出，燒的燃油排出， HC濃度較高，表現(xiàn)為白煙。濃度較高，表現(xiàn)為白煙。白煙與蘭煙：白煙與蘭煙：產(chǎn)生條件：冷起動后怠速或低負(fù)荷下暖機(jī)過程中，特別在產(chǎn)生條件：冷起動后怠速或低負(fù)荷下暖機(jī)過程中，特別在寒冷天氣時(shí)。寒冷天氣時(shí)。產(chǎn)生原因

24、：燃燒室工作溫度低，溫度低著火不好，燃油不產(chǎn)生原因：燃燒室工作溫度低，溫度低著火不好，燃油不能完全蒸發(fā)燃燒，未燃燒或部分氧化的燃料一般以液態(tài)微能完全蒸發(fā)燃燒，未燃燒或部分氧化的燃料一般以液態(tài)微粒的形式隨廢氣排出后，冷凝形成白煙與蘭煙。蘭煙與白粒的形式隨廢氣排出后，冷凝形成白煙與蘭煙。蘭煙與白煙間無嚴(yán)格的成份差別，只是由于微粒直徑不同，對光線煙間無嚴(yán)格的成份差別，只是由于微粒直徑不同，對光線的反射不同產(chǎn)生不同的顏色。白煙微粒直徑比蘭煙直徑大的反射不同產(chǎn)生不同的顏色。白煙微粒直徑比蘭煙直徑大，由，由1微米以上顆粒構(gòu)成；蘭煙由小于微米以上顆粒構(gòu)成；蘭煙由小于0.4微米顆粒構(gòu)成。微米顆粒構(gòu)成。一般白煙

25、在柴油機(jī)暖機(jī)過程中逐漸變?yōu)樘m煙，再變?yōu)闊o色一般白煙在柴油機(jī)暖機(jī)過程中逐漸變?yōu)樘m煙，再變?yōu)闊o色煙。煙。第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制三、三、 NOX 化學(xué)機(jī)理：捷爾多維奇原理。化學(xué)機(jī)理：捷爾多維奇原理。 生成物主要是，依賴溫度，氧濃度，高濕停留時(shí)間。生成物主要是，依賴溫度，氧濃度，高濕停留時(shí)間。 最高溫度與預(yù)混合燃燒比例對最高溫度與預(yù)混合燃燒比例對NOX排放影響較大。排放影響較大。 推遲點(diǎn)火，最高溫度下降，對推遲點(diǎn)火，最高溫度下降，對NOX下降非常有效。但比油下降非常有效。但比油耗與碳煙增加。耗與碳煙增加。 EGR對對NOX排放下降也非常有效。排放下降也非常有效。第三

26、節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制四、微粒四、微粒 排氣中的微粒是指經(jīng)空氣稀釋、溫度降到排氣中的微粒是指經(jīng)空氣稀釋、溫度降到52后用涂有聚四氟后用涂有聚四氟乙烯的玻璃纖維濾紙收集的除水以外的物質(zhì)。柴油機(jī)排出的微乙烯的玻璃纖維濾紙收集的除水以外的物質(zhì)。柴油機(jī)排出的微粒大多小于粒大多小于0.3微米，其主要成分是碳及其吸附的有機(jī)物質(zhì)，后微米，其主要成分是碳及其吸附的有機(jī)物質(zhì)，后者稱為有機(jī)可溶成份。者稱為有機(jī)可溶成份。 生成生成機(jī)理：燃油機(jī)理：燃油中烴分子，高溫缺氧，部分氧化和熱裂解，生中烴分子，高溫缺氧，部分氧化和熱裂解，生成不飽和烴類，不斷脫氫、聚合成以碳為主的炭煙核心；氣相成

27、不飽和烴類，不斷脫氫、聚合成以碳為主的炭煙核心；氣相烴、其它物質(zhì)在核心表面凝聚，及核心相撞凝聚，形成炭煙基烴、其它物質(zhì)在核心表面凝聚，及核心相撞凝聚，形成炭煙基元；炭煙基元聚集，形成球狀或鏈狀的聚集物。元；炭煙基元聚集，形成球狀或鏈狀的聚集物。碳煙生成條件：高溫缺氧。隨過量空氣系數(shù)降低而增加。碳煙生成條件：高溫缺氧。隨過量空氣系數(shù)降低而增加。 第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制四、微粒四、微粒 影響因素影響因素1）過量空氣系數(shù)）過量空氣系數(shù)2）噴油提前角：噴油提前角：噴油提前角噴油提前角以后，微粒增加。以后，微粒增加。3）冷卻液溫度和燃燒室壁）冷卻液溫度和燃燒室壁溫：溫

28、：溫度溫度增加，燃料著火條件改善，微增加，燃料著火條件改善，微粒排放下降。粒排放下降。4）燃料的）燃料的影響：影響：碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔锏慕M成，餾分。的組成，餾分。 第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制黑煙：黑煙：危害：危害： 燃燒不完全，經(jīng)濟(jì)性下降燃燒不完全，經(jīng)濟(jì)性下降 污染環(huán)境，影響視線，致癌污染環(huán)境，影響視線，致癌 引起活塞卡住，氣門咬死。引起活塞卡住，氣門咬死。 產(chǎn)生工況：產(chǎn)生工況：一般在大負(fù)荷產(chǎn)生，汽車加速、爬坡、超載，此時(shí)，過量空氣系數(shù)一般在大負(fù)荷產(chǎn)生，汽車加速、爬坡、超載，此時(shí)，過量空氣系數(shù)小，著火延遲期短。小，著火延遲期短。 降低措施：改善混合氣形成降低措

29、施：改善混合氣形成 增大過量空氣系數(shù)，改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)，降低噴油量增大過量空氣系數(shù)，改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)，降低噴油量 組織空氣運(yùn)動組織空氣運(yùn)動 改善噴霧質(zhì)量和油束在燃燒室中分布改善噴霧質(zhì)量和油束在燃燒室中分布 排氣凈化排氣凈化第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制五五、降低柴油機(jī)排放污染物的對策、降低柴油機(jī)排放污染物的對策降低降低NOx的措施（機(jī)內(nèi)措施）的措施（機(jī)內(nèi)措施）中冷中冷推遲燃燒推遲燃燒合理設(shè)計(jì)噴油規(guī)律合理設(shè)計(jì)噴油規(guī)律EGR應(yīng)用應(yīng)用降低降低PM措施措施增壓增壓高壓噴射高壓噴射小孔徑噴油器小孔徑噴油器可變幾何渦輪增壓可變幾何渦輪增壓第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣

30、污染與控制（一）機(jī)（一）機(jī)內(nèi)處理方法內(nèi)處理方法1.推遲噴油；推遲噴油；推遲噴油，燃燒溫度下降，著火延遲期縮短，推遲噴油，燃燒溫度下降，著火延遲期縮短，NOx排放下降；排放下降；HC及及PM增加。增加。2.EGRNOx排放下降排放下降燃燒速度下降，溫度降低；燃燒速度下降，溫度降低；工質(zhì)比熱容增加，溫度降低；工質(zhì)比熱容增加，溫度降低；廢氣對進(jìn)氣的加熱及稀釋，過量空氣系數(shù)降低。廢氣對進(jìn)氣的加熱及稀釋，過量空氣系數(shù)降低。PM排放及燃油消耗惡化。排放及燃油消耗惡化。3.增壓及增壓中冷增壓及增壓中冷進(jìn)氣密度增加，過量空氣了系數(shù)增大，碳煙及微粒排放下降，進(jìn)氣密度增加，過量空氣了系數(shù)增大，碳煙及微粒排放下降，

31、CO及及HC排放降低。排放降低。第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制4.改善改善噴油特性噴油特性1）合理的噴油規(guī)律）合理的噴油規(guī)律初期緩慢，中期快速，斷油干脆。初期緩慢，中期快速，斷油干脆。初期，降低初期燃燒速度，初期燃燒溫度下降，初期，降低初期燃燒速度，初期燃燒溫度下降，NOx排放及燃燒噪聲下降；排放及燃燒噪聲下降；中期，提高噴油壓力，提高噴油速率，擴(kuò)散燃燒速度加快，微粒排放降低，中期，提高噴油壓力，提高噴油速率，擴(kuò)散燃燒速度加快，微粒排放降低，防止燃油經(jīng)濟(jì)性惡化。防止燃油經(jīng)濟(jì)性惡化。后期，避免低的噴油壓力及霧化質(zhì)量下降，避免燃燒不完全及碳煙及微粒后期，避免低的噴油壓力

32、及霧化質(zhì)量下降，避免燃燒不完全及碳煙及微粒的排放增加。的排放增加。2）提高噴油壓力）提高噴油壓力燃油噴霧顆粒進(jìn)一步細(xì)化，燃油與空氣的表面積增加。燃油噴霧顆粒進(jìn)一步細(xì)化，燃油與空氣的表面積增加。噴射壓力增加，噴孔縮小，油氣混合界面增大，高速燃油射速對周圍噴射壓力增加，噴孔縮小，油氣混合界面增大，高速燃油射速對周圍空氣巻吸作用增強(qiáng)，混合氣形成速度加快，混合氣濃度分布均勻，著空氣巻吸作用增強(qiáng)，混合氣形成速度加快，混合氣濃度分布均勻，著火位置由噴油器附近向壁面附近轉(zhuǎn)移?；鹞恢糜蓢娪推鞲浇虮诿娓浇D(zhuǎn)移。利用高壓噴射燃燒持續(xù)期縮短的特點(diǎn)，同時(shí)采用推遲噴油及利用高壓噴射燃燒持續(xù)期縮短的特點(diǎn)，同時(shí)采用推遲噴

33、油及EGR等措等措施，可以使施，可以使MP及及NOx同時(shí)降低。同時(shí)降低。3）柴油機(jī)電控燃油噴射）柴油機(jī)電控燃油噴射共軌噴油系統(tǒng)共軌噴油系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制5.改進(jìn)改進(jìn)燃燒方式燃燒方式滯燃期內(nèi)不形成過多的混合氣；滯燃期內(nèi)不形成過多的混合氣；合理組織氣流運(yùn)動；合理組織氣流運(yùn)動；改善燃燒后期的混合氣形成；改善燃燒后期的混合氣形成；噴霧、氣流運(yùn)動及燃燒室的最佳配合。噴霧、氣流運(yùn)動及燃燒室的最佳配合。第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的排氣污染與控制柴油機(jī)的排氣污染與控制（二）機(jī)（二）機(jī)外處理方法外處理方法1.微粒捕食器（微粒捕食器（DPF）工作機(jī)理工作機(jī)理再生方法再生方法斷

34、續(xù)加熱再生斷續(xù)加熱再生連續(xù)催化再生連續(xù)催化再生2.氧化催化轉(zhuǎn)換化器（氧化催化轉(zhuǎn)換化器（DOC）PM中的中的SOF有機(jī)可容成分大部分氧化，有機(jī)可容成分大部分氧化，CO和和HC減少，酫類減少，排減少，酫類減少，排氣臭味減少。氣臭味減少。3.NOx的催化轉(zhuǎn)化器（的催化轉(zhuǎn)化器（SCR）在催化裝置前供給尿素溶液，用排氣加熱進(jìn)行分解反應(yīng)生成在催化裝置前供給尿素溶液，用排氣加熱進(jìn)行分解反應(yīng)生成NH3，對，對NO進(jìn)行選擇性還原。進(jìn)行選擇性還原。第四節(jié)第四節(jié) 使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響一、負(fù)荷一、負(fù)荷負(fù)荷增加，循環(huán)供油量增加，過量空氣系統(tǒng)下降，缸內(nèi)溫度增加，滯燃負(fù)荷

35、增加，循環(huán)供油量增加，過量空氣系統(tǒng)下降，缸內(nèi)溫度增加，滯燃期下降，工作粗暴下降期下降，工作粗暴下降中小負(fù)荷，指示熱效率變化不大；隨著循供油量增加，過量空氣系數(shù)下中小負(fù)荷，指示熱效率變化不大；隨著循供油量增加，過量空氣系數(shù)下降，燃燒持續(xù)時(shí)間增大，指示熱效率下降降，燃燒持續(xù)時(shí)間增大，指示熱效率下降第四節(jié)第四節(jié) 使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響二、轉(zhuǎn)速二、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速增加轉(zhuǎn)速增加散熱、漏氣下降散熱、漏氣下降壓縮終點(diǎn)壓力、溫度增加壓縮終點(diǎn)壓力、溫度增加噴油壓力增加噴油壓力增加霧化性改善霧化性改善滯燃期下降滯燃期下降可能下降也可能增加可能下降也可能增加轉(zhuǎn)速再增加較大時(shí)

36、轉(zhuǎn)速再增加較大時(shí)燃燒占曲軸轉(zhuǎn)角增加燃燒占曲軸轉(zhuǎn)角增加指示熱效率下降指示熱效率下降充量系數(shù)下降充量系數(shù)下降轉(zhuǎn)速下降較多時(shí)轉(zhuǎn)速下降較多時(shí)空氣運(yùn)動減弱；噴油壓力降低?；旌蠚赓|(zhì)量下降空氣運(yùn)動減弱；噴油壓力降低。混合氣質(zhì)量下降指示熱效率下降指示熱效率下降第四節(jié)第四節(jié) 使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響三、供油提前角三、供油提前角影響噴油過程，從而影響性能影響噴油過程，從而影響性能供油提前角調(diào)整特性：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置不變，燃油消供油提前角調(diào)整特性：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置不變，燃油消耗率與功率等隨供油提前角的變化關(guān)系。耗率與功率等隨供油提前角的變化關(guān)系

37、。提前角增加較大時(shí)提前角增加較大時(shí)噴油時(shí)缸內(nèi)壓力與溫度下降噴油時(shí)缸內(nèi)壓力與溫度下降滯燃期增加，著火后活塞仍在上行滯燃期增加，著火后活塞仍在上行缸缸內(nèi)最高壓力及壓力升高率增加，工作粗暴，內(nèi)最高壓力及壓力升高率增加，工作粗暴，NOx增加（燃燒溫度增增加（燃燒溫度增加），燃燒負(fù)功增加加），燃燒負(fù)功增加動力性經(jīng)濟(jì)性下降。動力性經(jīng)濟(jì)性下降。提前角遲后較多時(shí)提前角遲后較多時(shí)燃燒不及時(shí)燃燒不及時(shí)動力性經(jīng)濟(jì)性下降，微粒增加，排溫上升，散熱增加動力性經(jīng)濟(jì)性下降，微粒增加，排溫上升，散熱增加最佳供油提前角最佳供油提前角動力性經(jīng)濟(jì)性最佳，隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷而變化。動力性經(jīng)濟(jì)性最佳，隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷而變化。第四節(jié)第四節(jié) 使用、

38、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響四、燃料四、燃料十六烷值增加十六烷值增加自燃性增加自燃性增加滯燃期下降滯燃期下降缸內(nèi)最高壓力及壓力缸內(nèi)最高壓力及壓力升高率下降升高率下降NOx及噪聲下降。及噪聲下降。第四節(jié)第四節(jié) 使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響使用、調(diào)整因素對柴油機(jī)燃燒過程的影響五、廢氣再循環(huán)五、廢氣再循環(huán)廢氣增加，燃燒過程溫度下降廢氣增加，燃燒過程溫度下降NOx下降。但過量空氣系數(shù)下下降。但過量空氣系數(shù)下降降對及時(shí)、完善燃燒不利對及時(shí)、完善燃燒不利碳煙增加、經(jīng)濟(jì)性下降（尤其在高碳煙增加、經(jīng)濟(jì)性下降（尤其在高速高負(fù)荷）。速高負(fù)荷）。第五節(jié)第五節(jié) 柴油機(jī)燃燒

39、室柴油機(jī)燃燒室分類：分類： 直噴式：直噴式：淺盆型，不組織進(jìn)氣渦流或利用弱進(jìn)氣渦流；淺盆型，不組織進(jìn)氣渦流或利用弱進(jìn)氣渦流；深坑型，一般組織進(jìn)氣渦流。深坑型，一般組織進(jìn)氣渦流。分隔式燃燒室：分隔式燃燒室：渦流室渦流室預(yù)燃室預(yù)燃室第五節(jié)第五節(jié) 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室一、淺盆型一、淺盆型由氣缸蓋底平面、活塞頂面及氣缸壁所形成的統(tǒng)一體。由氣缸蓋底平面、活塞頂面及氣缸壁所形成的統(tǒng)一體。第五節(jié)第五節(jié) 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室一、淺盆型一、淺盆型（一）特點(diǎn)：（一）特點(diǎn)：混合氣形成主要靠燃油的噴散霧化，對噴霧質(zhì)量要求高，用多孔噴嘴，噴孔混合氣形成主要靠燃油的噴散霧化，對噴霧質(zhì)量要求高，用多孔噴嘴，噴孔直徑

40、較小，針閥開啟壓力高，對噴油系統(tǒng)要求高。直徑較小，針閥開啟壓力高，對噴油系統(tǒng)要求高。為增加油束與空氣接觸，充分利用燃燒室的空氣，除采用多孔噴嘴外，還要為增加油束與空氣接觸，充分利用燃燒室的空氣，除采用多孔噴嘴外，還要求油束與燃燒室形狀相配合，燃料盡可能噴到整個燃燒室。求油束與燃燒室形狀相配合，燃料盡可能噴到整個燃燒室。燃燒室中一般不組織空氣渦流運(yùn)動，依靠油束的擴(kuò)展促使燃油與空氣混合。燃燒室中一般不組織空氣渦流運(yùn)動，依靠油束的擴(kuò)展促使燃油與空氣混合。燃燒室基本上是一個空間，形狀簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，面容比小，傳熱損失少；燃燒室基本上是一個空間，形狀簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，面容比小，傳熱損失少；不組織氣流運(yùn)動，

41、無節(jié)流損失，最大優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性好容易起動。不組織氣流運(yùn)動，無節(jié)流損失，最大優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性好容易起動?？臻g霧化形成混合氣，滯燃期內(nèi)形成混合氣多，最高壓力及壓力升高率高，空間霧化形成混合氣，滯燃期內(nèi)形成混合氣多，最高壓力及壓力升高率高，工作粗暴。燃燒在活塞頂上進(jìn)行，運(yùn)動部件承受較大的負(fù)荷，燃燒室溫度高，工作粗暴。燃燒在活塞頂上進(jìn)行，運(yùn)動部件承受較大的負(fù)荷，燃燒室溫度高，易冒煙并產(chǎn)生較多的易冒煙并產(chǎn)生較多的NOx。對轉(zhuǎn)速與燃料較敏感，霧化質(zhì)量隨轉(zhuǎn)速而變化，轉(zhuǎn)速低，燃油霧化質(zhì)量變差；對轉(zhuǎn)速與燃料較敏感，霧化質(zhì)量隨轉(zhuǎn)速而變化，轉(zhuǎn)速低，燃油霧化質(zhì)量變差；燃料品質(zhì)變化也會影響混合氣形成與燃燒，如粘度大，霧化不好

42、，滯燃期增燃料品質(zhì)變化也會影響混合氣形成與燃燒，如粘度大，霧化不好，滯燃期增大，壓力升高率增大。大，壓力升高率增大。a較大，在較大，在1.62.2，混合氣形成主要靠噴霧質(zhì)量，為保證燃燒，需要大的，混合氣形成主要靠噴霧質(zhì)量，為保證燃燒，需要大的a 。第五節(jié)第五節(jié) 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室一、淺盆型一、淺盆型（二）燃燒的有效組織（二）燃燒的有效組織不組織空氣運(yùn)動，工作過程的組織的關(guān)鍵是燃油噴霧和燃燒室形狀的不組織空氣運(yùn)動，工作過程的組織的關(guān)鍵是燃油噴霧和燃燒室形狀的合理配合。合理配合。影響其性能的主要因素是：供油規(guī)律、供油持續(xù)角、油速霧化質(zhì)量、影響其性能的主要因素是：供油規(guī)律、供油持續(xù)角、油速霧化

43、質(zhì)量、油束的數(shù)量和射程、噴霧錐角、燃室形狀、壓縮比、供油提前角、配油束的數(shù)量和射程、噴霧錐角、燃室形狀、壓縮比、供油提前角、配氣相位等。氣相位等。第五節(jié)第五節(jié) 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室二、深坑形燃燒室二、深坑形燃燒室（一）混合氣形成特點(diǎn)（一）混合氣形成特點(diǎn)混合氣形成依靠噴霧質(zhì)量和空氣流動?；旌蠚庑纬梢揽繃婌F質(zhì)量和空氣流動。第五節(jié)第五節(jié) 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室（二）燃燒室設(shè)計(jì)要點(diǎn)（二）燃燒室設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、燃燒室形狀、燃燒室形狀2、尺寸、尺寸喉口直徑、深度、燃燒室容積、相對容積比、喉口直徑與氣缸直徑之比喉口直徑、深度、燃燒室容積、相對容積比、喉口直徑與氣缸直徑之比3、燃燒室的布置、燃燒室的布置四沖

44、程柴油機(jī)，活塞頂。四沖程柴油機(jī)，活塞頂。4、燃燒室、油束與渦流強(qiáng)度配合、燃燒室、油束與渦流強(qiáng)度配合5、噴油嘴伸出氣缸蓋的距離、噴油嘴伸出氣缸蓋的距離6、提高噴油率，縮短噴油持續(xù)期、提高噴油率，縮短噴油持續(xù)期7、提高噴油壓力、提高噴油壓力8、利用湍流、利用湍流第五節(jié)第五節(jié) 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室二、深坑形燃燒室二、深坑形燃燒室(三三)典型深坑形燃燒室實(shí)例（典型深坑形燃燒室實(shí)例（）1、混合氣形成特點(diǎn)、混合氣形成特點(diǎn)多孔噴嘴多孔噴嘴組織一定強(qiáng)度的進(jìn)氣渦流及擠流組織一定強(qiáng)度的進(jìn)氣渦流及擠流2、主要結(jié)構(gòu)參數(shù)、主要結(jié)構(gòu)參數(shù)相對容積比、喉口直徑與氣缸直徑之比相對容積比、喉口直徑與氣缸直徑之比3、主要優(yōu)缺點(diǎn)

45、、主要優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，相對散熱損失面積小，經(jīng)濟(jì)性好；結(jié)構(gòu)簡單，相對散熱損失面積小，經(jīng)濟(jì)性好；低溫起動性好，壓縮比為低溫起動性好，壓縮比為1517；噴油器開啟壓力大，對供油系統(tǒng)要求高；噴油器開啟壓力大，對供油系統(tǒng)要求高；工作粗暴，壓力升高率及最大壓力大；工作粗暴，壓力升高率及最大壓力大；a大；大；a大，大，NOx增加（與分隔式相比）。增加（與分隔式相比）。第五節(jié)第五節(jié) 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室三、球形油膜燃燒方式三、球形油膜燃燒方式在活塞頂上挖一球型凹坑，采用雙孔或單孔噴嘴，順氣流方向噴油，大在活塞頂上挖一球型凹坑，采用雙孔或單孔噴嘴，順氣流方向噴油，大部分油噴向燃燒室壁面，在空氣渦流作用下，將燃油均勻攤在壁面上，部分油噴向燃燒室壁面，在空氣渦流作用下，將燃油均勻攤在壁面上，形成一層油膜，少部分分散在空間，形成火源，關(guān)鍵在控制壁溫與渦流形成一層油膜，少部分分散在空間，形成火源，關(guān)鍵在控制壁溫與渦流強(qiáng)度。強(qiáng)度。優(yōu)點(diǎn)：輕聲、無煙、經(jīng)濟(jì)性較好優(yōu)點(diǎn)：輕聲、無煙、經(jīng)濟(jì)性較好缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：冷冷起動困難起動困難變變負(fù)荷響應(yīng)慢負(fù)荷響應(yīng)慢低負(fù)荷低負(fù)荷時(shí)冒煙，時(shí)冒煙，HC排放增加排放增加高高低速性能差別大低速性能差別大增壓增壓適應(yīng)能力差適應(yīng)能力差大大缸徑發(fā)動機(jī)上應(yīng)用難。缸徑發(fā)動機(jī)上應(yīng)用難。第五節(jié)第五節(jié) 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室四、渦流