第五章 柴油機(jī)混合氣的形成及燃燒之1

第五章

柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒在柴油機(jī)中，燃油的供給、缸內(nèi)氣流的運(yùn)動和燃燒室的形狀對于混合氣的形成、燃燒過程的組織以及形成合理的燃燒放熱規(guī)律具有重要作用，而這些又對柴油機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放以及噪聲振動有重大影響。

主要內(nèi)容第一節(jié)燃油的噴射與霧化第二節(jié)燃燒與放熱第三節(jié)混合氣形成與燃燒室第四節(jié)燃燒過程的優(yōu)化第一節(jié)燃油的噴射與霧化

主要內(nèi)容：噴油系統(tǒng)噴射與霧化作用要求工作原理噴油泵噴油器噴射過程供油規(guī)律與噴油規(guī)律噴霧特性與霧化質(zhì)量回顧學(xué)習(xí)一、噴油系統(tǒng)

定時、定量并按一定規(guī)律向柴油機(jī)各缸供給高壓燃油。

1.噴油系統(tǒng)的作用2.對噴油系統(tǒng)的要求①產(chǎn)生足夠高的噴油壓力

②精確控制每循環(huán)噴油量③實(shí)現(xiàn)所要求的噴油規(guī)律④避免出現(xiàn)異常噴射現(xiàn)象3.噴油系統(tǒng)的工作原理直列柱塞式噴油泵燃油供給系統(tǒng)分配式噴油泵燃油供給系統(tǒng)

分類柱塞式噴油泵燃油供給系統(tǒng)噴油器燃油濾清器直列柱塞式噴油泵輸油泵油水分離器油箱高壓油管回油管低壓油管調(diào)速器噴油提前角調(diào)節(jié)器分配式噴油泵燃油供給系統(tǒng)油箱油水分離器一級輸油泵二級輸油泵燃油濾清器分配式噴油泵體分配式噴油泵噴油器高壓共軌系統(tǒng)高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管(油軌)，通過公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)。

將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。4.噴油泵分類：柱塞式噴油泵和分配式噴油泵作用：定時、定量產(chǎn)生高壓燃油。柱塞式噴油泵一般以柱塞行程、分泵中心距等參數(shù)不同分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、A、B、P、Z等系列，每個系列可以改變柱塞直徑和分泵數(shù)，以適應(yīng)不同柴油機(jī)的需要。

5.噴油器作用：將噴油泵供給的高壓燃油噴入柴油機(jī)燃燒室內(nèi)，使燃油霧化成細(xì)小的油粒，并按一定的要求適當(dāng)?shù)胤植荚谌紵覂?nèi)。分類：孔式噴油器和軸針式噴油器。

噴油器的頭部結(jié)構(gòu)a)單孔式b)多孔式c）標(biāo)準(zhǔn)軸針式d）節(jié)流軸針式直噴式燃燒室非直噴式燃燒室二、噴射與霧化燃油噴射的主要特性指標(biāo)：噴油特性

噴霧特性噴油開始時間噴油持續(xù)期噴油速率變化噴油壓力油束貫穿距離噴霧錐角噴霧粒徑

1.噴射過程Def：從噴油泵開始供油直至噴油器停止噴油的過程。

3階段噴射延遲階段主噴射階段噴射結(jié)束階段1.噴射過程（續(xù)）（1）噴射延遲階段

Def：從噴油泵的柱塞頂封閉，進(jìn)回油孔的理論供油始點(diǎn)起到噴油器的針閥開始升起為止?，F(xiàn)象：pH和pn急劇增大，h很小。1.噴射過程（續(xù)）（2）主噴射階段

Def：從噴油始點(diǎn)到噴油器端壓力開始急劇下降為止?，F(xiàn)象：1)pn短暫下降：

針閥上升讓出容積以及部分燃油噴入燃燒室。1.噴射過程（續(xù)）（2）主噴射階段

現(xiàn)象：2)pH先增大后下降：

當(dāng)針閥剛剛開啟時，最初因開度小有節(jié)流作用，

pH增大；隨著油孔逐漸打開，并由于出油閥落座過程中出油閥減壓容積的作用，pH急劇下降。

1.噴射過程（續(xù)）（3）噴射結(jié)束階段

Def：從噴油器端壓力開始急劇下降到針閥落座停止噴油為止?，F(xiàn)象：1)pH急劇下降：噴油泵的回油孔打開和出油閥減壓容積的卸載作用

。2)pn也急劇下降：干脆、迅速供油速率:單位凸輪軸轉(zhuǎn)角（或單位時間）由噴油泵供入高壓油路中的燃油量。2.供油規(guī)律與噴油規(guī)律供油規(guī)律:供油速率隨凸輪軸轉(zhuǎn)角（或時間）的變化關(guān)系。噴油速率:單位凸輪軸轉(zhuǎn)角（或單位時間）由噴油器噴入燃燒室內(nèi)的燃油量。噴油規(guī)律:噴油速率隨凸輪軸轉(zhuǎn)角（或時間）的變化關(guān)系。2.供油規(guī)律和噴油規(guī)律（續(xù)）凸輪軸轉(zhuǎn)角：持續(xù)時間：最大速率：規(guī)律：相差8~12°CaA噴油持續(xù)時間比供油持續(xù)時間長供油規(guī)律呈線性，噴油規(guī)律有畸變

最大噴油速率比最大供油速率低區(qū)別（1）油束的幾何形狀和參數(shù)油束射程(貫穿距離)

L噴霧錐角3.噴霧特性與霧化質(zhì)量（2）影響油束幾何形狀的主要因素

噴油壓力、噴油器噴孔的長度直徑比、空氣與燃油密度比等。

曲線1霧化質(zhì)量最好評價噴霧粒徑的指標(biāo)：

平均粒徑索特粒徑粒徑分布3.噴霧特性與霧化質(zhì)量（續(xù)）（3）油束的霧化質(zhì)量：

一般指油束中液滴的細(xì)度和均勻度。細(xì)度：用液滴直徑來表示。直徑越小，油束霧化的越細(xì)。4.異常噴射現(xiàn)象（1）二次噴射發(fā)生工況：容易發(fā)生在高速、大負(fù)荷工況?，F(xiàn)象：噴油器的針閥落座后，在壓力波動的影響下再次升起的噴油現(xiàn)象。危害：二次噴射是在燃油壓力較低的情況下進(jìn)行的，所以會造成這部分燃油霧化不良，燃燒不完全，炭煙增多，容易引起噴油孔積炭堵塞。此外，二次噴射還會使整個噴射持續(xù)時間延長，從而造成燃燒過程不能及時進(jìn)行，經(jīng)濟(jì)性下降，零部件過熱等不良后果。(a)正常噴射(b)二次噴射（2）斷續(xù)噴射現(xiàn)象：由于在某一瞬間噴油泵的供油量小于從噴油器噴出的油量和填充針閥上升空出空間的油量之和，造成針閥在噴射過程中周期性跳動的現(xiàn)象。

危害：斷續(xù)噴射容易造成針閥偶件的磨損。(a)正常噴射(b)斷續(xù)噴射（3）不規(guī)則