柴油机燃烧过程初步论文

《柴油机燃烧过程初步论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、柴油机燃烧过程关键词：四个时期，因素，柴油机发展。柴油机的燃烧过程,对其工作性能好坏起着决定性作用。柴油发动机的优点是功率大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要是，柴油发动机气缸中的混合气是压燃的，而不是点燃的。柴油发动机工作时进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点时，温度可达500-700℃，压力可达40—50个大气压

2、。活塞接近上止点时，发动机上的高压泵以高压向气缸中喷射柴油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，柴油混合气自行燃烧，猛烈膨胀，产生爆发力，推动活塞下行做功，此时的温度可达1900-2000℃，压力可达60-100个大气压，产生的功率很大，所以柴油发动机广泛的应用于大型柴油汽车上。1.柴油机燃烧过程的四个时期　　　根据气缸中气体压力和温度变化的特点，可将柴油机的燃烧过程分为四个时期。　　　(1)滞燃期。从开始喷油到着火开始的这一段时期称为滞燃期。这是喷入的燃油进行雾化、加热、蒸发、扩散、与空气混合等物理准备及焰前化学准备阶段。在

3、柴油机中，一般τi(滞燃期)0.0007~0.003s。　　　滞燃期对柴油机的工作有很大的影响。这个时期越长，则在滞燃期内喷入燃烧室的燃油越多。气缸中的压力升高就越迅速。这样虽可使经济性稍许提高，但却使发动机工作的粗暴性增加很多，加速了机件的磨损。因此，一般柴油机宁愿牺牲一些经济性，也要让其工作平稳。　　　　影响滞燃期的主要因素是燃油的性质、压缩结束时的温度和压力以及燃烧室中的空气涡流等。　　　　(2)速燃期。从燃油着火开始到迅速燃烧出现最高压力时为止的这段时期称为速燃期。这一时期的特点是放热速率(dQ/dч)高、气缸内力压和温度升

4、高快。其压力升高率△p/△ч取决于在滞燃期内形成的可燃混合气体数量的多少，为使柴油机运转平稳，最大压力升高率(dQ/dч)max不应超过0.40~0.60MPa/℃A。　(3)缓燃期。缓燃期是从最高压力开始到出现最高温度的阶段。这一时期的特点是燃烧在气缸容积不断增大的情况下进行，主要受混合气体形成速度的控制，燃烧速度较速燃期慢，燃气温度升至最高达1973~2273K，压力却略有下降。缓燃期末，放热量一般达到循环总放热量的70%~80%。　　(4)后燃期。后燃躬是从最高温度点开始到燃烧基本结束为止的一段时期。这一时期的特点是燃烧在膨胀

5、线上进行，此时氧气大量减少，放热速率降低，燃油放出的热量不能有效地利用，因而使排气温度升高，经济性下降。后燃期末，放热量已达循环总放热量的96%~98%。柴油机转速愈高，后燃期愈长。　　　　在后燃朔燃烧速度很慢，而且活塞已远离上止点，气缸容积已增大很多，此时气缸内的温度和压力均迅速下降。因此，后燃期放出的热量不仅难于利用，而且会使零件热负荷增加，排气温度升高，冷却热损失增加，使柴油机的经济性下降，故要求后燃期愈短愈好。　　　　影响燃烧过程的主要因素有结构因素和运转因素。结构因素主要是压缩比、燃烧室、进气道、喷油泵及喷油器的结构形式以

6、及喷油规律等。运转因素主要是柴油性能、喷油提前角、喷油压力、负载及转速等。　　为了改善可燃混合气体的形成条件，采用合理燃烧，缩短后燃期，提高柴油机的经济性，一般柴油机都采用较高的压缩比(15~20)。同时在燃烧室内进行强烈的空气运动，采用先缓后急的喷油规律，保证足够高的喷油压力(一般在10MPa以上)并选用十六烷值较高的柴油。　　根据上述对柴油机燃烧过程的分析可知，为了保证柴油机工作可靠(尤其是冷起动的可靠性)，应保证燃油有很好的着火条件。为使柴油机工作柔和、燃烧噪声小、寿命长，速燃期的压力升高率和最高燃烧压力不超过一定限度，应尽可

7、能缩短滞燃期，减小在滞燃期内形成的作好燃烧准备的混合气量。为使燃烧完全及时，提高柴油机的动力性和经济性，减少排气冒烟，应改善和加速缓燃期中燃油与空气的混合，提高后期的燃烧速率，减少后燃。　　　　2.影响柴油机燃烧过程的因素　　(1)运转因素对燃烧过程的影响。影响燃烧过程的运转因素有燃油的性质、喷油提前角、转速和负载、冷却强度等。　　　1)燃油性质的影响。柴油的发火性能影响滞燃期的长短，因而也对发动机工作的粗暴性发生直接的影响。柴油的十六烷值愈高，自燃的能力就愈强，因而滞燃期愈短，发动机的工作就比较柔和。目前高速柴油机所用柴油的十六烷

8、值为40~50左右2)喷油提前角的影响。喷油提前角是指压缩过程中开始喷油(以喷油器针阀升起光标志)到活塞行至上止点时的曲轴转角。增大喷油提前角，由于燃油将喷入压力和温度都不高的空气中，物理化学准备的条件较差，滞燃期延长，导致速燃朔的压