發(fā)動機(jī)原理第六章柴油機(jī)混合氣形成與燃燒(編輯修改稿)
2025-03-20 15:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)混合 。 空間霧化混合：將燃油噴向燃燒室空間以霧狀油滴與空氣渦流混合。 油膜蒸發(fā)混合：將燃油噴向燃燒室璧面以油膜蒸發(fā)油氣與空氣渦流混合。 在車用柴油機(jī)中 ， 兩種方式均有 ， 但多數(shù)以空間霧化混合為主 。 球形燃燒室柴油機(jī)以油膜蒸發(fā)混合方式為主 。 燃油在經(jīng)噴孔噴出時 ， 在氣缸中被破碎成微粒的過程 。 噴油橫截面上燃油分布 噴油橫截面上油粒速度 L:射程 ?:錐角 圖 65 噴注的形狀 一、燃油的噴霧 2．噴注的特征： ①噴注射程 L：表示噴注貫穿深度； ②噴注錐角 β：表示噴注緊密程度； ③細(xì)微度和均勻度：表示霧化程度。 細(xì)微度 油注中的平均直徑 均勻度 油注中最大直徑與最小直徑之 差 3．影響噴注質(zhì)量的主要因素： 噴注結(jié)構(gòu)，噴油壓力，氣缸內(nèi)空氣的壓力，柴油的粘度等。 二、空氣運動對混合氣形成的影響 缸內(nèi)空氣的渦流運動能加速霧化的油滴與周圍空氣的混合，促進(jìn)燃燒過程的進(jìn)行。 但渦流過強(qiáng)，會使燃燒產(chǎn)物與鄰近的噴注重疊；渦流過強(qiáng)也 使進(jìn)氣阻力加大，充量系數(shù)下降。 三、典型燃燒室結(jié)構(gòu)分析 1．燃燒室分為兩大類 :直噴式和分開式 。 直噴式燃燒室 ：燃油直接噴入由活塞頂和缸蓋形成的 一個統(tǒng)一空間。 （缸徑大于 100mm，轉(zhuǎn)速大于 3000r/min的柴油機(jī)基本用直噴式的） 根據(jù)凹坑深度分： 開式燃燒室 — 淺坑型，如 淺盆形 或 淺 ω 形 燃燒室 半開式燃燒室 — 深坑型，如 ω 形 和 球形 燃燒室 分開式燃燒室 ：由主燃室和副燃室兩部分組成。 如： 渦流室式 燃燒室和 預(yù)燃室式 燃燒室 （高速小缸徑柴油機(jī)多采用分開式燃燒室） 2．對柴油機(jī)燃燒室的要求： ① α 小，但應(yīng)燃燒完全及時； ② 適度的 Δ P/ΔΦ和 Pz值； 以保證工作柔和， 平穩(wěn)，可靠； ③ 排氣品質(zhì)好； ④ 變工況適應(yīng)好； 應(yīng)在負(fù)荷、轉(zhuǎn)速變化時， 柴油機(jī)性能穩(wěn)定； ⑤ 冷起動性好； ⑥ 制造、維修方便。 直噴式燃燒室的空氣渦流運動 空氣渦流運動是加速混合氣形成的有效手段；也是保證完善燃燒的重要條件。 直噴式燃燒室產(chǎn)生渦流運動的方法有種： 1）進(jìn)氣渦流 — 靠切向進(jìn)氣道和螺旋進(jìn)氣道形成。 切向進(jìn)氣道： 氣道母線與氣缸相切，在氣門前強(qiáng)烈收縮，使氣流越來越快進(jìn)入氣缸后受缸壁的約束而轉(zhuǎn)向，形成渦流。 螺旋進(jìn)氣道： 氣門座上方的氣道成螺旋型，相對于氣缸中心一定位置。氣流形成繞氣門中心的旋轉(zhuǎn)運動，進(jìn)入氣缸后近于切向氣流，沿氣缸壁繞氣缸中心旋轉(zhuǎn)運動。應(yīng)用于高速柴油機(jī)上。 2）擠氣渦流 在壓縮行程后期，活塞接近上止點時，活塞頂上方環(huán)形空間中的空氣被擠入活塞頂部的燃燒室內(nèi)，造成的空氣的渦流運動。 渦流強(qiáng)度較進(jìn)氣渦流小，只起輔助作用。 逆擠流 直噴式燃燒室 1）開式燃燒室－淺坑型 混合氣形成方式以空間混合為主。形成質(zhì)量依靠燃油噴霧的細(xì)微度及油束在燃燒室內(nèi)的均勻分布實現(xiàn)。進(jìn)氣無渦流 特點：結(jié)構(gòu)簡單， F/V小， Q放 ↓ ，起動性好，經(jīng)濟(jì)性好，熱負(fù)荷低；但 α大（ ~)，工作粗暴，對燃料要求高。 如：淺 ω型燃燒室。大缸徑柴油機(jī)多采用開式燃燒室。 淺 ω型燃燒室 2）半開式燃
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