柴油發(fā)動(dòng)機(jī)原理ppt課件(已修改)
2025-05-14 18:03 本頁(yè)面
【正文】 電噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理 孟愛國(guó)主講 第一章燃料與燃燒 第一節(jié)柴油的來源 柴油是從原油中用蒸餾的方式提煉出來的，也叫蒸餾，餾出的溫度叫餾分。 加熱到 250~350℃ 時(shí)餾出的是柴油，此外在 350~500℃時(shí)還餾出潤(rùn)滑油。這種煉制方法是直餾法。 加熱加壓的方法叫熱裂化法、用催化劑裂解的方法叫催化裂化法。催化裂化法柴油適用于高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。 柴油是含有多種“烴”類的混合物。根據(jù)化學(xué)成分柴油可分為石蠟基、環(huán)烷基和環(huán)烷芳香基三種。其中石蠟基柴油適用于高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。 催化裂化法柴油的柴油熱值是 ，中國(guó)大慶原油直餾柴油的熱值是 。熱值又稱能量密度。 第二章柴油混合氣形成和燃燒 第一節(jié)柴油混合氣的形成 ? 一、柴油混合氣的形成的特點(diǎn) ? 燃料粘度大，不易揮發(fā)，必須借助于噴油器將柴油在接近壓縮終了時(shí)刻，采用高壓霧化的方法，通過高壓以細(xì)小的油滴形式噴入缸內(nèi)，與高溫、高壓空氣強(qiáng)制混合后再燃燒。 ? 混合形成時(shí)間極短， τ=~（ 15176。 ~35176。 曲拐轉(zhuǎn)角） ? 由于混合時(shí)間極短，所以混合氣在缸內(nèi)各處很不均勻，噴油與燃燒重疊，出現(xiàn)邊燃燒、邊噴油、邊混合的情況。因此要求空氣對(duì)燃料的比例一般比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)大。 α=~。 ? 理想的混合氣形成過程應(yīng)該是燃料噴入燃燒室后在近可能短的時(shí)間內(nèi)與周圍空氣均勻霧化、混合，形成可燃混合氣；著火后繼續(xù)噴入的燃料應(yīng)及時(shí)得到足夠的空氣和混合能量，以便迅速混合，力求避免燃料直接進(jìn)入高溫缺氧區(qū)域，引起裂化，無效排除。 第三節(jié)柴油混合氣的燃燒 ? 一、柴油混合氣的多點(diǎn)低溫多階段著火 ? 在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)，在活塞壓縮終了時(shí)的溫度約為 600℃ ，而柴油混合氣的燃點(diǎn)是 400℃ 左右，此時(shí)噴入氣缸內(nèi)的燃油在高溫空氣、高壓和氣流的擾動(dòng)下，要經(jīng)過霧化、氧化反應(yīng)，首先是氧化產(chǎn)物甲醛產(chǎn)生的冷焰繼續(xù)提高缸內(nèi)溫度，接著繼續(xù)生成以 CO的藍(lán)色火焰形成熱積累最終發(fā)生在缸內(nèi)的多點(diǎn)的熱爆炸。 ? 二、柴油混合氣的燃燒過程 ? 滯燃期 ? 從柴油開始噴入氣缸起到著火開始為止的這一段時(shí)期。 ? 在滯燃期中柴油尚未著火，僅進(jìn)行著著火前的物理化學(xué)變化，氧化反應(yīng)速度與缸內(nèi)氣體壓力和溫度成正比。 ? 急燃期 ? 從開始著火到出現(xiàn)最高壓力為止的這一段時(shí)期。 ? 混合氣著火后形成多個(gè)火焰中心并各自向四周傳播使混合氣迅速燃燒，放出大量的熱量。 ? 在極燃期中，噴油器將燃油繼續(xù)噴入燃燒室使混合氣的提高，而火焰尚未傳遍整個(gè)燃燒室，因而空氣尚未被完全利用。 ? 在急燃期中壓力升高率較高，因此伴隨著燃燒的突爆聲音，也伴隨著尖銳的對(duì)機(jī)件的敲擊聲，如果噪聲過大，被稱為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的粗暴燃燒。一般不大于 ~176。 ? 由于工作粗暴，所以縮短著火滯燃期和限制開始的噴油量是控制粗暴燃燒的兩個(gè)主要的技術(shù)改進(jìn)方向，這也是電噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。 ? 緩燃期 ? 經(jīng)過前期燃燒，缸內(nèi)含氧量已經(jīng)下降，此時(shí)完成的柴油混合氣燃燒的速度有所下降，壓力變化不大但氣體溫度升高到最高值，緩燃期的后期燃燒速度顯著下降。 ? 在緩燃期中噴入的燃油若噴到缺氧的廢氣區(qū)，則油分子會(huì)因高溫缺氧裂解，并最終產(chǎn)生碳煙雖廢氣排到大氣污染環(huán)境。 ? 后燃期（補(bǔ)燃期） ? 從緩燃期終點(diǎn)起到燃油基本燒完時(shí)為止時(shí)期。 ? 在高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于燃燒時(shí)間短促，燃油與空氣的混合不均勻，總有一些燃油不能及時(shí)燒完，拖到膨脹行程上繼續(xù)燃燒。特別是在高速、 高負(fù)荷時(shí)，由于混合氣較濃，混合氣形成和燃燒時(shí)間更短，補(bǔ)燃量較大有時(shí)甚至繼續(xù)到排氣過程。 ? 由于是燃燒放熱是在活塞下行遠(yuǎn)離上止點(diǎn)，其產(chǎn)生的熱量主要加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和廢氣上。 三、燃燒過程存在的問題 ? 混合氣形成困難及燃燒不完全 : 在高速發(fā)動(dòng)機(jī)中混合時(shí)間太短，屬于非均質(zhì)混合、燃燒，是排氣冒煙、廢氣溫度高的主要原因。 ? 常規(guī)做法是增大過量空氣系數(shù) α＞ 1增加油找空氣的機(jī)會(huì)，組織缸內(nèi)空氣的渦流加強(qiáng)空氣找油的強(qiáng)度。 ? 電噴發(fā)
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