第5讲燃烧过程g

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1、第四节可燃混合气的形成一、可燃混合气的形成二、影响可燃混合气形成的因素三、燃烧室四、提高混合气形成的管理措施2021/8/4一、可燃混合气的形成1、空间雾化混合空间雾化混合是将燃油喷射到燃烧室空间，在空间中受热、蒸发、扩散，与空气形成可燃混合气。根据柴油机中燃油雾化程度和空气扰动强弱不同，此种方式又有主要依靠燃油雾化和主要依靠空气扰动之分。2021/8/42、油膜蒸发混合油膜蒸发混合是将大部分燃油直接喷射到燃烧室壁面上，利用空气涡流运动将油展成较薄的油膜。再通过燃烧室壁面合适的温度使油膜迅速蒸发，油膜上面又有一定规律和强度的空气涡流运动相配合，保证

2、燃油受热逐层蒸发成油气并与空气混合成可燃混合气，逐步投入燃烧。除将燃油喷射到壁面外，需强烈的空气涡动和控制燃烧室表面温度，仅用于某些小型高速机，未得到广泛应用。一、可燃混合气的形成2021/8/41、燃油的雾化质量直喷式燃烧室普遍采用多孔喷油器和较高的喷油压力2、燃烧室空气涡动情况进气涡流、压缩涡流、燃烧涡流3、压缩终点的缸内状态4、燃烧室形式二、影响可燃混合气形成的因素2021/8/4气流扰动对混合气形成的作用受扰动气流作用后，油粒所走的轨迹发生了不同变化，中心部分大油粒惯性大，随扰动气流偏转小；小油粒则相反，易被携带，油束中心的燃油就易裸露在空

3、气中，加速与空气的混合。2021/8/4在扰动气流中的燃油喷射2021/8/4气流扰动对混合气形成的作用1、进气涡流在进气过程中，使空气产生绕气缸中心线的旋转运动，称为进气涡流。它在压缩过程中得到加强，可以一直持续到燃烧和膨胀过程。⑴在进气阀上装置导气屏。⑵采用螺旋进气道。⑶二冲程直流扫气式柴油机进气口具有一定的切向倾角。2021/8/4产生进气涡流的方法2021/8/4气流扰动对混合气形成的作用2、压缩涡流在压缩过程中，当活塞接近上止点时，利用燃烧室的特殊形状，使空气产生的扰动，称为压缩涡流。当活塞上行时，空气被挤压而由四周向里流动。当活塞下行时

4、，气体又因膨胀而由里向四周运动。2021/8/4压缩涡流2021/8/4气流扰动对混合气形成的作用3、燃烧涡流利用部分燃油在辅燃烧室燃烧造成的高压燃烧气流冲向主燃烧室，使主燃烧室的空气形成涡流，称燃烧涡流。2021/8/4三、燃烧室①有利于混合气的形成；②能量损失少；③使柴油机工作平稳；④有较好的起动性能。要求2021/8/4三、燃烧室燃烧室主要分为开式、半开式、涡流室式和预燃室式四类。开式和半开式又统称为直接喷射式，涡流室式和预燃室式又统称为分隔式。2021/8/41、开式燃烧室整个燃烧室是一个由气缸盖底面、活塞顶面和气缸壁面围合而成的统一空间。

5、主要依靠空间雾化混合，它对燃油雾化质量要求较高。优点：形状简单，传热损失和流动损失少，具有良好的经济性和起动性。缺点：工作易粗暴，燃烧室组件的热负荷和机械负荷高，而且排气的有害成分氮氧化合物NOx也增加。为了降低热负荷进一步改善燃烧，一般具有较大的过量空气系数α。2021/8/41、开式燃烧室2021/8/42、半开式燃烧室由较大的通道连通的两部分空间组成。一个是活塞顶上的余隙容积，另一个是活塞头部的凹坑容积。特点：混合气形成速度快，保留了开式燃烧室经济性好、易于起动的优点，但仍未彻底改变柴油机工作粗暴、热负荷和机械负荷较高的缺点，适用于高速。20

6、21/8/42、半开式燃烧室2021/8/43、涡流室式燃烧室分主室和辅室两部分。主室即余隙容积（压缩室），辅室是呈球形或圆柱形的涡流室，一般设在气缸盖（或机体）内。两室间以通流面积不大并与涡流室相切的孔道相连通。2021/8/4涡流室式燃烧室1-主室；2-保温块；3-电热塞；4-涡流室；5-喷油器2021/8/43、涡流室式燃烧室因主要靠压缩气流涡动，故对雾化质量要求不高，一般采用孔径较大的单孔和启阀压力较低的喷油器。过量空气系数α也很小，柴油机作功能力较高。混合气形成质量对转速变化不敏感，柴油机工作平稳，噪声小，排烟有害成分少。但热损失和节流损

7、失较大，起动困难。2021/8/44、预燃室式燃烧室也分主室和辅室。主室仍是压缩室，辅室设在气缸盖内，位置居中，二室以单孔或多孔相连接，但通流面积小，不与预燃室相切。预燃室式同涡流室式均属于分隔式燃烧室，二者在混合形成方式上相同，特点均相仿。其差异在于预燃室式以燃烧涡流为主，涡流室式以压缩涡流为主。2021/8/4预燃室式燃烧室2021/8/4四、提高混合气形成的管理措施保证良好的换气质量。保证良好的气缸热状态。保证良好的喷油质量。保证良好的燃烧室条件。2021/8/4第六节燃烧过程一、着火条件二、燃烧过程的四个阶段三、影响燃烧过程的主要因素四、改

8、善燃烧过程的方法2021/8/4一、着火条件2021/8/4二、燃烧过程的四个阶段表征柴油机燃烧过程的重要参数是工质压力和