第五章__燃油喷射与燃烧.ppt

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1、第五章燃油的喷射与燃烧船舶柴油机目前使用的燃料，主要有：轻柴油、重柴油、重油和渣油。自燃点在230—330℃。§5-1燃油与燃油添加剂一、燃油的物理化学性质1、影响燃烧性能的指标1）十六烷值：评价燃油自然性能的指标。2）苯胺点：同体积的燃油与苯胺混合加热成单一溶液后冷却，混合液开始混浊时的温度。3）柴油指数：柴油指数越大，柴油品质越好4）馏程：燃油在某一温度下所能蒸发掉的百分数。5）粘度：燃油流动性6）自燃点：在没有其他火源的作用下，燃油自行燃烧的最低温度。7）热值：1KG燃料完全燃烧所放出的热量。2、影响燃油管理性能的指标1）闪点：燃油蒸汽与空气形成混合气

2、，当接近火焰发出闪光时的最低温度2）燃点：着火点3）密度4）凝点：燃油失去流动性时的温度5）浊点：低温下燃油开始形成结晶、失去透明特性时的温度6）倾点：燃油尚能保持流动性的最低温度。介于凝点与浊点之间7）水分：燃油中水重量百分比8）机械杂质：燃油中灰尘、沙粒和溶渣等重量百分比9）胶质：100ml燃油氧化后生成胶质的毫克数3、影响燃烧产物的指标1）硫分：燃油中所含硫的重量百分比。2）灰分：燃油完成燃烧后剩余物的重量百分比。3）沥青分：燃油中沥青重量的百分比。4）残炭值：燃油在特定条件下加热到全部蒸发后所留下的炭渣重量百分比。5）钒、钠含量燃油中所含钒、钠的重量

3、百分比。二、燃油添加剂1、燃油管理添加剂：油泥分散剂、疏水剂、防霉剂等2、燃烧管理添加剂：燃烧促进剂，又称助燃剂，主要成分是铜、镍、锰、铁及钴等金属盐；防腐添加剂。3、公害处理添加剂：炭烟防止剂、氮氧化物防止剂§5-2燃油的喷射喷油过程是燃烧过程的重要组成部分：喷油过程→（油束+空气）配合→燃烧过程的组织→整机性能为保证柴油机运转的可靠性和经济性，对喷油设备要求：喷油定时、定量喷油量可调燃油雾化良好喷油过程符合一定的规律一、燃油喷射系统的组成2系统的组成1系统的作用1系统的作用在一定时刻、以很高的压力、将一定数量的燃油迅速喷入气缸，使之雾化。二、喷射过程Ⅰ喷

4、油延迟阶段Ⅱ主喷射阶段Ⅲ尾喷射阶段三、喷油规律及其要求1喷油规律—每度曲轴转角喷油器喷出油量随曲轴转角的变化曲线。2供油规律—每度曲轴转角喷油泵供油量随曲轴转角的变化曲线。3喷油延迟成因：①出油阀的卸载容积②燃油的可压缩性③高压油管的弹性④高压油管中的压力波动4理想的喷油规律理想喷油规律的优点：①压力升高率↓②滞燃期↓③燃油容易完全燃烧。四、影响喷油规律的因素凸轮型线和有效工作段柱塞直径和喷孔直径高压油管尺寸柴油机负荷与转速五、异常喷射1二次喷射（高速大负荷工况）2断续喷射（低速时）3不稳定喷射和隔次喷射（低速低负荷）§5-3喷油泵及喷油器喷油系统—直接作用

5、机械驱动式喷油泵—高压柱塞式喷油器—液压启阀式一、对喷油设备的要求良好的雾化正确的喷油定时便捷的油量调节杜绝异常喷射1良好的雾化良好雾化是实现良好燃烧过程的基础靠喷油泵和喷油器配合来保证喷油泵提供必要的压力喷油器使高压燃油雾化现代柴油机燃油喷射系统正向高压化发展2正确的喷油定时供油提前角喷油提前角3供油量调节总调—喷油泵根据负荷调节油量单独调节—使各缸喷油量均匀4其它要求杜绝异常喷射（二次喷射、断续喷射、不稳定喷射和隔次喷射）工作可靠、调节方便能迅速停油能驱除系统中的空气能单缸停油二、回油孔调节式喷油泵又称回油孔式喷油泵，或BOSCH泵。1喷油泵的结构2喷油

6、泵工作原理3供油量调节①终点调节式②始点调节式③始终点调节式4出油阀的作用①蓄压②止回③减压（卸载）等容卸载出油阀优点：结构简单，性能稳定缺点：任何工况下卸载容积都是恒值，在低负荷下，可能因卸载过多而造成油腔的真空，产生穴蚀。等压卸载出油阀优点：高压油管中始终保持一个适中的剩余压力，同时减小了油管中的压力波动。既能防止二次喷射，又能防止产生穴蚀。缺点：结构比较复杂。三、回油阀调节式喷油泵特点：①柱塞上没有斜槽，柱塞不承受侧推力，提高“柱塞-套筒”偶件的使用寿命。②供油量改变由回油阀的启闭早晚实现。油量调节方式有三种：①始点调节式②终点调节式③始终点调节式回油

7、阀始点调节式回油阀终点调节式回油阀始终点调节式回油阀式喷油泵的优缺点：优点：密封性好耐磨性好缺点：体积大结构复杂四、喷油器液压启阀式喷油器（闭式喷油器）轴针式针阀式§5-4混合气的形成和燃烧要保证燃烧过程进行得完善，要求燃油雾化、空气运动和燃烧室三者之间有良好的配合一、燃油的雾化燃油自喷油器喷孔在高压下以200m/s的高速喷出，被雾化成直径5-250微米的油粒。1油雾的形成每束油注在燃烧室中的空间分布，形成一个由许多油粒组成、外形与圆锥体相似的油束。这个油束形成的过程称为燃油的雾化。油束包括：喷注前锋、油气混合区、油雾核心。2喷雾特性表征雾化质量的指标：雾化

8、细度雾化均匀度表征油束几何形状的指标：锥角射程3影响