任務(wù)1-柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的組成和燃燒過(guò)程課件

1、項(xiàng)目五 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)任務(wù)1 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的組成和燃燒過(guò)程項(xiàng)目五 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)任務(wù)1 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的組成和復(fù)習(xí)舊課：1、發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制系統(tǒng)的種類？2、汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的組成？導(dǎo)入新課：任務(wù)1 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的組成和燃燒過(guò)程復(fù)習(xí)舊課： 柴油機(jī)供給系同樣要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出任務(wù)。 一、 功用 柴油機(jī)供給系同樣要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合任務(wù)1-柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的組成和燃燒過(guò)程課件燃油供給裝置：柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等。 空氣供給裝置：空氣濾清器、進(jìn)氣管道。 混合氣形成裝置：燃燒室。 廢氣排出裝置：排

2、氣管道、消音器。 二、 組成燃油供給裝置：二、 組成燃油濾清器低壓油管高壓油管噴油泵噴油器回油管燃油箱輸油泵油水分離器調(diào)速器限壓閥噴油提前器燃油濾清器低壓油管高壓油管噴油泵噴油器回油管燃油箱輸油泵油水各組成部分詳圖各組成部分詳圖各組成部分詳圖各組成部分詳圖發(fā)火性指柴油的自燃能力；十六烷值越高，發(fā)火性越好。 蒸發(fā)性指柴油的汽化能力；其指標(biāo)由柴油的蒸餾實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。 粘度決定柴油的流動(dòng)性；粘度越小，流動(dòng)性越好。凝點(diǎn)指柴油冷卻到開(kāi)始失去流動(dòng)性的溫度。三、柴油1、使用性能指標(biāo)2、分類按其所含重餾分的多少分為重柴油和輕柴油。3、牌號(hào)根據(jù)凝點(diǎn)編定，如10號(hào)、0號(hào)、-10號(hào)、-20號(hào)、-35號(hào)等。發(fā)火性指柴油

3、的自燃能力；十六烷值越高，發(fā)火性越好。 三、四、可燃混合氣的形成與燃燒 高溫壓縮空氣 柴油機(jī)可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內(nèi)進(jìn)行的。 霧狀柴油燃 燒噴射物理化學(xué)變化持續(xù)噴射霧狀柴油噴射可燃混合氣形成方法有：空間霧化和油膜蒸發(fā)。四、可燃混合氣的形成與燃燒 高溫壓縮空氣 柴油機(jī)可燃混柴油機(jī)工作過(guò)程 柴油箱貯有經(jīng)過(guò)沉淀和濾清的柴油。柴油從柴油箱被吸入輸油泵并泵出，經(jīng)柴油濾清器濾去雜質(zhì)后，進(jìn)入噴油泵。自噴油泵輸出的高壓柴油經(jīng)高壓油管和噴油器噴入燃燒室。由于輸油泵的供油量比噴油泵供油量大得多，過(guò)量的柴油便經(jīng)回油管回到輸油泵。 柴油機(jī)工作過(guò)程 柴油箱貯有經(jīng)過(guò)沉淀和濾清的柴油。柴油從柴油(一)空間霧

4、化混合方式 將柴油噴向燃燒室的空間，形成霧狀混合物，再在空間蒸發(fā)形成混合氣。1油霧形成 燃料以高壓、高速?gòu)膰娪推饕詧A錐形的油束噴出。2空氣運(yùn)動(dòng)促進(jìn)混合 使油粒分布得更均勻，最有效的措施是使空氣運(yùn)動(dòng)，多采用兩種方法。1）使進(jìn)氣產(chǎn)生渦流：利用弱渦流切向進(jìn)氣道或強(qiáng)渦流螺旋進(jìn)氣道，可以在進(jìn)氣行程中使空氣繞氣缸軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2）產(chǎn)生擠壓渦流：利用活塞頂部的特殊形狀，在壓縮過(guò)程中和膨脹行程開(kāi)始時(shí)，使空氣在燃燒室中產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它存在于上止點(diǎn)附近，持續(xù)時(shí)間較短轉(zhuǎn)速愈高，渦流也愈強(qiáng)，氣流對(duì)油束的吹散作用也愈大。此外，空氣渦流運(yùn)動(dòng)還可以加速火焰的傳播，促使燃燒及早地結(jié)束。 任務(wù)1-柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的組成

5、和燃燒過(guò)程課件任務(wù)1-柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的組成和燃燒過(guò)程課件擠壓渦流擠壓渦流(二)油膜蒸發(fā)混合方式 它是將柴油噴向燃燒室的壁面上，燃油的大部分（95）形成油膜。由于油束貫穿空氣和室壁的反射，有少量油粒（5）懸浮在空間，形成著火源。油膜在空間火源的熱能作用下，逐層蒸發(fā)、逐層卷走、逐層燃燒，產(chǎn)生了燃?xì)鉁u流，其燃燒速度是前期慢、后期快，使燃燒過(guò)程加速進(jìn)行到終點(diǎn)。(二)油膜蒸發(fā)混合方式空間霧化混合油膜蒸發(fā)混合復(fù)合式混合過(guò)程靠柴油噴到燃燒室空間內(nèi)，與空氣直接混合，其混合不均勻，燃燒粗暴。柴油噴到室壁上，5先形成混合氣燃燒，其燃燒溫度再促使油膜揮發(fā)，從而促進(jìn)形成混合氣。兩種方式混合使用，以空間霧化為主，效

6、果較好！提高方法1.噴油束與燃燒室形狀相適應(yīng)。2.室內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)渦流好，以促進(jìn)混合。燃燒室形狀應(yīng)有利于油膜的形成，面積大，以促進(jìn)其揮發(fā)，同時(shí)燃燒室形狀應(yīng)有利于形成旋轉(zhuǎn)氣流，以使氣體混合均勻?？臻g霧化混合油膜蒸發(fā)混合復(fù)合式混合過(guò)程靠柴油噴到燃燒室空間內(nèi)柴油燃燒的主要特點(diǎn)是： （1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內(nèi)進(jìn)行的。 （2）混合與燃燒的時(shí)間很短0.00170.004秒 （氣缸內(nèi)）。 （4）可燃混合氣的形成和燃燒過(guò)程是同時(shí)、連續(xù) 重疊進(jìn)行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。 （3）柴油粘度大，不易揮發(fā)，必須以霧狀噴入。 柴油燃燒的主要特點(diǎn)是： （1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內(nèi)進(jìn)可燃混合氣的形成與燃燒大體分四

7、個(gè)時(shí)期（1）備燃期 (AB)從噴油開(kāi)始開(kāi)始著火燃燒為止（2）速燃期 （BC）從燃燒開(kāi)始?xì)飧變?nèi)出現(xiàn)最大壓力時(shí)為止（3）緩燃期 （CD)從最大壓力出現(xiàn)最高溫度出現(xiàn)為止（4）后燃期 (DE)緩燃期以后的燃燒可燃混合氣的形成與燃燒大體分四個(gè)時(shí)期（1）備燃期 (AB（1）備燃期 （滯燃期）從噴油開(kāi)始開(kāi)始著火燃燒為止 噴入氣缸中的霧狀柴油并不能馬上著火燃燒，氣缸中的氣體溫度，雖然已高于柴油的自燃點(diǎn)，但柴油的溫度不能馬上升高到自燃點(diǎn)，要經(jīng)過(guò)一段物理和化學(xué)的準(zhǔn)備過(guò)程。柴油在高溫空氣的影響下，吸收熱量，溫度升高，逐層蒸發(fā)而形成油氣，向四周擴(kuò)散并與空氣均勻混合（物理變化）。 隨著柴油溫度升高，少量的柴油分子首先分

8、解，并與空氣中的氧分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，具備著火條件而著火，形成了火源中心，為燃燒作好了準(zhǔn)備。這一時(shí)期很短，一般僅為0.00070.003 秒。 （1）備燃期 （滯燃期）（2）速燃期 從燃燒開(kāi)始?xì)飧變?nèi)出現(xiàn)最大壓力 時(shí)為止火源中心已經(jīng)形成，已準(zhǔn)備好了的混合氣迅速燃燒，在這一階段由于噴入的柴油幾乎同時(shí)著火燃燒，而且是在活塞接近上止點(diǎn)，氣缸工作容積很小的情況下進(jìn)行燃燒的，因此，氣缸內(nèi)的壓力P迅速增加,溫度升高很快。 （2）速燃期 （3）緩燃期 從出現(xiàn) 出現(xiàn) 為止這一階段噴油器繼續(xù)噴油，由于燃燒室內(nèi)的溫度和壓力都高，柴油的物理和化學(xué)準(zhǔn)備時(shí)間很短，幾乎是邊噴射邊燃燒。但因?yàn)闅飧字醒鯕鉁p少，廢氣增多，燃燒速度

9、逐漸減慢，氣缸容積增大。所以氣缸內(nèi)壓力略有下降，溫度達(dá)到最高值，通常噴油器已結(jié)束噴油。 （3）緩燃期 （4）后燃期 緩燃期以后的燃燒 這一時(shí)期，雖然不噴油，但仍有一少部分柴油沒(méi)有燃燒完，隨著活塞下行繼續(xù)燃燒。后燃期沒(méi)有明顯的界限，有時(shí)甚至延長(zhǎng)到排氣沖程還在燃燒。后燃期放出的熱量不能充分利用來(lái)作功，很大一部分熱量將通過(guò)缸壁散至冷卻水中，或隨廢氣排出，使發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，排氣溫度升高，造成發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性下降，經(jīng)濟(jì)性下降。 因此，要盡可能地縮短后燃期。 （4）后燃期 綜上所述，要使燃燒過(guò)程進(jìn)行得好，混合氣形成的好環(huán)是關(guān)鍵，所以對(duì)混合氣形成的要求如下： 必須要有足夠的空氣量和適當(dāng)?shù)牟裼土?因?yàn)椴裼腿紵懦鰺崃?/p>

10、是由于柴油和空氣中的氧氣在一定溫度和壓力條件下產(chǎn)生化學(xué)作用的結(jié)果，所以空氣與柴油是放熱的兩個(gè)重要因素。 空氣量與柴油量比例不同，所形成的可燃混合氣的成分也就不同，一般要求： =1.31.5 過(guò)大，混合氣過(guò)稀，燃燒速度慢，散發(fā)熱量多，Ne 過(guò)小，混合氣過(guò)濃，燃燒不完全，油耗增加，冒黑煙，經(jīng)濟(jì)性變壞。 可見(jiàn)是影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率和油耗的重要因素。 綜上所述，要使燃燒過(guò)程進(jìn)行得好，混合氣形成的好環(huán)是關(guān)鍵，所以 噴油時(shí)刻要準(zhǔn)確，混合氣形成的規(guī)律應(yīng)合適 氣缸中燃燒過(guò)程的主要放熱階段應(yīng)該是上止點(diǎn)稍后，容積小可得到較高的壓力，熱效率高，熱損失小，所以要求噴油時(shí)刻要準(zhǔn)確。噴油過(guò)早，過(guò)晚對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作都是不利的。 過(guò)早

11、：混合氣提前形成，并在活塞到達(dá)上止點(diǎn)前像爆炸似的同時(shí)著火燃燒，結(jié)果給正在上行的活塞造成一個(gè)短時(shí)間阻力，并嚴(yán)重“敲缸”工作粗暴。 過(guò)遲：混合氣在活塞下行時(shí)才開(kāi)始形成和燃燒，結(jié)果燃燒空間增大，從氣缸壁面?zhèn)髯叩臒崃吭黾?，造成發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，燃燒壓力降低（P）氣體壓力推動(dòng)活塞的效果減小，甚至有可能使部分混合氣來(lái)不及燃燒而隨廢氣排出去，使Ne。 最好的噴油時(shí)刻與燃燒室的型式和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，對(duì)于一定結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定轉(zhuǎn)速下，可通過(guò)試驗(yàn)找到一個(gè)功率大，油耗低的最好噴油時(shí)刻，通常用曲軸距活塞到達(dá)上止點(diǎn)的轉(zhuǎn)角表示，稱為噴油提前角。 噴油時(shí)刻要準(zhǔn)確，混合氣形成的規(guī)律應(yīng)合適 噴油質(zhì)量應(yīng)與燃燒室形狀相適應(yīng)，形成均勻的混

12、合氣。 霧化良好：噴油泵和噴油器的噴射質(zhì)量應(yīng)與燃燒室相適應(yīng)。燃燒室的形狀：空氣產(chǎn)生相應(yīng)流動(dòng)來(lái)促進(jìn)混合。 氣流的攪動(dòng)，燃料的性能 燃燒室的形狀，切向進(jìn)氣，形成渦流，有利于混合，柴油的16烷值高，則自燃點(diǎn)低，備燃期短。 噴油質(zhì)量應(yīng)與燃燒室形狀相適應(yīng)，形成均勻的混合氣。 五、燃燒室分類： 統(tǒng)一式燃燒室(直接噴射燃室)型 球型渦流室燃燒室預(yù)燃式燃燒室分隔式燃燒室由主燃燒室和副燃燒室組成。五、燃燒室分類： 型 球型渦流室燃燒室預(yù)燃式燃燒室分隔式燃直接噴射式燃燒室型燃燒室優(yōu)點(diǎn)：形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，螺旋進(jìn)氣道空氣渦流運(yùn)動(dòng)，燃燒室與水套接觸面積小，散熱少，可減少熱損失，熱效率高，經(jīng)濟(jì)性較好。 缺點(diǎn)：工作粗暴，噴射壓力高1722MPa，制造困難，噴孔易堵。 直接噴射式燃燒室型燃燒室優(yōu)點(diǎn)：形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，螺旋進(jìn)氣球形燃燒室：采用螺旋進(jìn)氣道，油膜蒸發(fā)方式混合.優(yōu)點(diǎn)：工作柔和，噪音小，又叫輕聲發(fā)動(dòng)機(jī)。 缺點(diǎn)：起動(dòng)困難，螺旋形進(jìn)氣道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。球形燃燒室：采用螺旋進(jìn)氣道，油膜蒸發(fā)方式混合.優(yōu)點(diǎn)：工作柔分隔式燃燒室 蓋上有預(yù)燃室，預(yù)燃室 與主燃室有通道，活塞 為平頂。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)噴油的霧化質(zhì)量要求不高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，燃燒噪音小。缺點(diǎn)：流動(dòng)損失和散熱損失大，經(jīng)濟(jì)性較差，起動(dòng)性也較差，為保證冷