第三節(jié)混合氣的形成和燃燒室

第三節(jié)混合氣的形成和燃燒室第1頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月一、柴油機混合氣形成特點和方式1特點：

1）混合氣形成時間短

2）混合氣混合不均勻

3）采用較大的過量空氣系數第2頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月2方式1）空間霧化混合在燃燒室空間中利用燃油與空氣相對運動形成較均勻的混合氣。燃油與空氣相對運動速度起決定作用。相對速度越高，混合越均勻。2）油膜蒸發(fā)混合噴在燃燒室壁面上的燃油形成油膜后，利用受熱蒸發(fā)和相對空氣運動的作用形成較均勻的混合氣。影響因素是燃燒室壁面溫度、空氣相對運動速度和油膜厚度?；旌蠚庠谶@一過程中完全是氣相的。第3頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月二、分隔式燃燒室特點:活塞頂部的主燃燒室和位于缸蓋內的副燃燒室1.渦流室燃燒室渦流室容積占整個燃燒室容積的50%-60%。通道的截面積約為活塞截面積1%-3.5%活塞頂部的主燃燒室一般也有各種形狀的導流槽或淺凹坑。壓縮渦流（一次渦流）。著火燃燒后（一次燃燒），強烈二次渦流（二次燃燒）第4頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月2.預燃室燃燒室預燃室容積約占整個燃燒室容積的35%~45%，通道的截面積約為活塞截面積的0.3%~0.6%。在壓縮過程中，在預燃室形成強烈的無組織的紊流，使一部分燃油霧化混合，著火后，高速噴入主燃燒室，并在主燃燒室內形成燃燒渦流。根據氣門數的多少，預燃室可以偏置于氣缸一側(對于二氣閥)，也可以置于氣缸中心線上或其附近(對于四氣閥)第5頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月預燃室燃燒室?guī)追N布置形式第6頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月3.分隔式燃燒室柴油機的性能特點強烈的空氣運動，空氣利用率較高，α可達1.2高速性能較好（空氣運動強度隨轉速提高而增大）對噴射系統(tǒng)要求低，可是使用軸針式噴油器工作柔和，燃燒噪聲小對燃油要求低，較強的適應性低負荷，碳煙排放量大，其余則優(yōu)于直噴式燃燒室燃燒室結構復雜，A/V值大，節(jié)流作用強，熱效率較低，經濟性能差冷起啟動性能差，一般采用較高的壓縮比來改善冷啟動性能，要求高時一般安裝電預熱塞。預燃室燃燒室中的預燃室位置安排靈活，適用于多氣門柴油機第7頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月三、直噴式燃燒室分類：凹坑的深淺分為開式燃燒室和半開式燃燒室。1.開式燃燒室結構簡單，活塞頂部的淺ω形和平底的淺盆形，凹坑較淺，凹坑直徑與活塞直徑之比一般大于0.7?；旌蠚庑纬芍饕咳加偷膰娚㈧F化。采用多孔噴油器（7-12孔），壓力17-22MPa以上的噴射壓力；

一般不組織或只有很弱的空氣渦流運動；

油束與燃燒室形狀的配合，使燃油盡可能均勻細微地分布到整個燃燒室的空間中。它空氣利用率相對較低，一般均采用增壓來保證較大的過量空氣系數（1.5-2.2）適用于缸徑≥140mm，轉速≤2000r/min第8頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月2.半開式燃燒室中的空氣運動進氣渦流對半開式燃燒室混合氣的形成起重要作用。（1）進氣渦流螺旋進氣道和切向氣道第9頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）擠壓渦流在壓縮過程期間，當活塞接近上止點時，活塞頂部外圍的環(huán)形空間中的空氣被擠入活塞頂部的凹坑內，產生渦流就是擠壓渦流，簡稱擠流。當活塞下行時，活塞頂部凹坑內的氣體又向外流到活塞頂部外圍的環(huán)形空間，這種流動又稱為逆擠壓渦流，簡稱逆擠流第10頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月3.半開式燃燒室1-油束2-凹空3-空氣渦流中心凸起的ω形和平底的深坑形，凹坑口徑與活塞直徑之比一般約在0.35-0.7之間；混合氣形成依靠燃油的噴散霧化和空氣運動兩方面的作用，采用4-6孔式噴油器；利用以進氣渦流為主，擠壓渦流為輔的空氣運動；與開式相比空氣利用率有所提高；第11頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月因渦流強度過強或過弱會造成油束貫穿不足或過度，均會影響混合氣形成和燃燒，故半開式燃燒室對轉速的變化較為敏感；適用：缸徑80-140mm，轉速＜4000r/min。開式燃燒室與半開式燃燒室相比：經濟性好；排放量較低。因此半開式燃燒室有向開式燃燒室發(fā)展的趨勢，即提高噴射壓力，縮小噴孔直徑，增多噴孔數目。第12頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月4.直噴式燃燒室柴油機的性能特點燃燒迅速，故經濟性好，直噴式比分隔式燃油消耗率約低10%-20%。但壓力升高率大，其工作較粗暴，燃燒噪聲大。燃燒室結構簡單，面容比小，散熱損失小，冷起動性能較好，也是經濟性好的重要原因。對噴射系統(tǒng)的要求較高，特別是開式燃燒室。半開式燃燒室對氣道也有較高的要求。NOx的排放量較分隔式燃燒室柴油機高，特別在較高負荷的區(qū)域內。開式燃燒室的微粒排放量相對較低。對轉速的變化較為敏感，特別是半開式燃燒室，較難同時兼顧高速和低速工況的性能。第13頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月四、其它燃燒室（自學）1.球型油膜燃燒室球型油膜燃燒室柴油機在活塞頂部有一較深的球形或近似球形的凹坑，凹坑侯口直徑與活塞值比值0.35-0.45。一般用螺旋進氣道產生強烈的進氣渦流，采用單孔或雙孔噴油器，噴射壓力較高。球型油膜燃燒室僅從燃燒室結構上來看，可以看成是半開式燃燒室的一種，但在混合氣形成和燃燒等方面卻有著本質的區(qū)別。主要應用油膜蒸發(fā)方式形成混合氣。燃油在高壓下順氣流和接近燃燒室的切線方向噴入燃燒室內，其絕大部分分布在凹坑內的燃燒室壁面上，形成較均勻的油膜，只有極少量的燃油分布在空間。特點：工作平穩(wěn)，燃燒噪聲較小，且經濟性也較好，但冷起動較困難，變工況性能較差，特別在低速、低負荷工況下，因壁面溫度低，空氣渦流弱，使油膜蒸發(fā)產生困難。第15頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月2.非回轉體燃燒室特點：在半開式的基礎上，利用燃燒室形狀的設計來產生微渦流，改善混合氣形成和燃燒。一些特殊設計的邊角，對空氣渦流有衰減作用，渦流越強衰減越厲害，提高了柴油機的轉速適應性。但會影響充氣效率，進而影響柴油機的動力性。燃燒室形狀的設計可以控制部分燃油的反射，從而改善燃燒室的燃油分布，有利于形成較均勻的混合氣。第16頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月五、不同燃燒室的比較與選用

第17頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月柴油機燃燒分為那四個階段，各階段是怎樣劃分的？第18頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月