汽車發(fā)動機(jī)原理

1、汽車發(fā)動機(jī)原理汽車發(fā)動機(jī)原理 制作人：張振東目目錄錄前言：前言： 課程緒論課程緒論第一章：發(fā)動機(jī)性能第一章：發(fā)動機(jī)性能第二章：發(fā)動機(jī)換氣過程第二章：發(fā)動機(jī)換氣過程第三章：燃料與燃燒第三章：燃料與燃燒第四章：汽油機(jī)混合氣的形成與燃燒第四章：汽油機(jī)混合氣的形成與燃燒第五章：柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒第五章：柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒第六章：發(fā)動機(jī)的特性第六章：發(fā)動機(jī)的特性第七章：車用發(fā)動機(jī)廢氣渦輪增壓第七章：車用發(fā)動機(jī)廢氣渦輪增壓第八章：排氣污染機(jī)及控制第八章：排氣污染機(jī)及控制第五章：柴油機(jī)混合氣的形成與第五章：柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒燃燒 5-1 燃料過程燃料過程5-2 燃油噴射與霧化燃油噴射與霧化

2、5-3 混合氣形成和燃燒室混合氣形成和燃燒室5-4 燃燒過程的影響燃燒過程的影響因素因素5-1 燃燒過程5.1.1 正常燃燒過程正常燃燒過程 以展開示功圖研究燃燒過程以展開示功圖研究燃燒過程。壓縮線壓縮線無燃燒無燃燒膨脹線膨脹線噴油噴油著火著火最高壓力最高壓力最高溫度最高溫度壓縮線壓縮線無燃燒無燃燒膨脹線膨脹線噴油噴油著火著火最高壓力最高壓力最高溫度最高溫度著火延遲期著火延遲期快速燃燒期快速燃燒期緩燃期緩燃期后燃期后燃期噴油提前角噴油提前角第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程 柴油機(jī)燃燒分為柴油機(jī)燃燒分為正常燃燒正常燃燒與與非正常燃燒非正常燃燒。 正常燃燒是指發(fā)動

3、機(jī)正常工作的燃燒，是相對于不正正常燃燒是指發(fā)動機(jī)正常工作的燃燒，是相對于不正常燃燒而言的。常燃燒而言的。 柴油機(jī)正常燃燒過程分為柴油機(jī)正常燃燒過程分為 四個階段：四個階段： （1）著火延遲期著火延遲期 （1 2） 即即階段。階段。 （2）快速燃燒期快速燃燒期 （2 3） 即即階段。階段。 （3）緩燃期緩燃期 （3 4） 即即階段。階段。 （4）后燃期后燃期 （4 ） 即即階段。階段。 與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)多了一個緩燃期。與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)多了一個緩燃期。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程著火延遲期著火延遲期 （階段）從噴油階段）從噴油開始到壓力線脫離壓開始到壓

4、力線脫離壓縮線所占用的曲軸轉(zhuǎn)縮線所占用的曲軸轉(zhuǎn)角。角?？焖偃紵诳焖偃紵?（ 階段）從壓力階段）從壓力線脫離壓縮線到出現(xiàn)線脫離壓縮線到出現(xiàn)最高燃燒壓力所占用最高燃燒壓力所占用的曲軸轉(zhuǎn)角。的曲軸轉(zhuǎn)角。緩燃期緩燃期 （ 階段）從最高階段）從最高燃燒壓力到出現(xiàn)最高燃燒壓力到出現(xiàn)最高燃燒溫度所占用的曲燃燒溫度所占用的曲軸轉(zhuǎn)角。軸轉(zhuǎn)角。后燃期后燃期 （ 階段）最高燃階段）最高燃燒溫度出現(xiàn)以后的燃燒溫度出現(xiàn)以后的燃燒。燒。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程最高溫度最高溫度最高壓力最高壓力第五章 柴油機(jī)混合氣

5、形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程1正常燃燒過程的評價(jià)正常燃燒過程的評價(jià) A A、特點(diǎn)：特點(diǎn)： 過程復(fù)雜過程復(fù)雜，有物理準(zhǔn)備有物理準(zhǔn)備 形成混合氣，有化學(xué)準(zhǔn)備形成混合氣，有化學(xué)準(zhǔn)備 氧氧化反應(yīng)速度逐漸加快；缸內(nèi)壓力化反應(yīng)速度逐漸加快；缸內(nèi)壓力無明顯升高。無明顯升高。 B B、評價(jià)指標(biāo)評價(jià)指標(biāo) 著火延遲期長度著火延遲期長度D Dj j12 12 = = j j2 2 - -j j1 1（1 1）著火延遲期）著火延遲期著火延遲期著火延遲期噴油提前角噴油提前角 C、影響因素：影響因素： 十六烷值十六烷值 十六烷值高，著火延遲期短。十六烷值高，著火延遲期短。 點(diǎn)火時(shí)的缸內(nèi)氣體狀態(tài)點(diǎn)火時(shí)的缸

6、內(nèi)氣體狀態(tài) 氣體溫度和壓力越高，著火氣體溫度和壓力越高，著火延遲期越短。延遲期越短。 噴油提前角噴油提前角 從噴油到上止從噴油到上止點(diǎn)間的曲軸轉(zhuǎn)角點(diǎn)間的曲軸轉(zhuǎn)角。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程1正常燃燒過程的評價(jià)正常燃燒過程的評價(jià) A A、特點(diǎn)：特點(diǎn)： 預(yù)混燃燒、多點(diǎn)燃燒；同時(shí)預(yù)混燃燒、多點(diǎn)燃燒；同時(shí)又形成混合氣；缸內(nèi)壓力急劇升又形成混合氣；缸內(nèi)壓力急劇升高。高。 B B、評價(jià)指標(biāo)評價(jià)指標(biāo) 最高燃燒壓力最高燃燒壓力（最高爆發(fā)壓（最高爆發(fā)壓力）力）pZ Z 以及以及出現(xiàn)時(shí)刻出現(xiàn)時(shí)刻j j3 3 。 希望希望j j3 3在上止點(diǎn)后在上止點(diǎn)后15 20曲曲軸轉(zhuǎn)角之

7、內(nèi)。軸轉(zhuǎn)角之內(nèi)。 平均壓力升高率平均壓力升高率 表示壓力升高的急劇程度。表示壓力升高的急劇程度。（2 2）速燃期）速燃期232jjjDDpppz速燃期速燃期第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程1正常燃燒過程的評價(jià)正常燃燒過程的評價(jià)（2 2）速燃期）速燃期速燃期速燃期 C C、燃燒過程燃燒過程 燃燒為預(yù)混燃燒，開燃燒為預(yù)混燃燒，開始是著火延遲期形成的非始是著火延遲期形成的非均質(zhì)混合氣中多點(diǎn)燃燒，均質(zhì)混合氣中多點(diǎn)燃燒，后來燃燒的是噴束擴(kuò)散形后來燃燒的是噴束擴(kuò)散形成的混合氣，轉(zhuǎn)入擴(kuò)散燃成的混合氣，轉(zhuǎn)入擴(kuò)散燃燒。燒。 因?yàn)槭嵌帱c(diǎn)燃燒，故因?yàn)槭嵌帱c(diǎn)燃燒，故燃燒速度快，壓力升

8、高率燃燒速度快，壓力升高率大，工作粗暴，振動強(qiáng)，大，工作粗暴，振動強(qiáng)，噪聲高。噪聲高。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程1正常燃燒過程的評價(jià)正常燃燒過程的評價(jià) A A、特點(diǎn)：特點(diǎn)： 擴(kuò)散燃燒；可能有邊噴射、擴(kuò)散燃燒；可能有邊噴射、邊形成混合氣、邊燃燒；缸內(nèi)壓邊形成混合氣、邊燃燒；缸內(nèi)壓力下降慢。力下降慢。 B B、評價(jià)指標(biāo)評價(jià)指標(biāo) 最高燃燒溫度最高燃燒溫度TZ 緩燃期延續(xù)時(shí)間緩燃期延續(xù)時(shí)間 D Dj j34 = j j4 j j3 希望盡量縮短希望盡量縮短 C C、燃燒過程、燃燒過程 比較粗大的油滴獨(dú)立燃燒，比較粗大的油滴獨(dú)立燃燒，氣流運(yùn)動對完善過程作用極大。氣

9、流運(yùn)動對完善過程作用極大。如燃燒不好，出現(xiàn)碳煙排放。如燃燒不好，出現(xiàn)碳煙排放。（3 3）緩燃期）緩燃期緩燃期緩燃期第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程1正常燃燒過程的評價(jià)正常燃燒過程的評價(jià) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 燃燒速度慢，燃燒放熱因燃燒速度慢，燃燒放熱因活塞下行不能利用，反而使排活塞下行不能利用，反而使排氣溫度升高。氣溫度升高。 后燃雖不能絕對消除，但后燃雖不能絕對消除，但通過完善燃燒過程，可盡量減通過完善燃燒過程，可盡量減少。少。（4 4）后燃期）后燃期后燃期后燃期第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程2柴油機(jī)燃燒過程組織的困難柴油機(jī)燃燒過

10、程組織的困難（1）節(jié)能與排放的矛盾）節(jié)能與排放的矛盾 原因：原因： 節(jié)能要求燃燒完全，使燃燒溫度高，雖然節(jié)能要求燃燒完全，使燃燒溫度高，雖然CO、HC和碳煙排放少，但和碳煙排放少，但NOX排放多。排放多。 （2）碳煙與氮氧化物排放的矛盾碳煙與氮氧化物排放的矛盾 原因：原因： 消除碳煙要消除碳煙要 燃燒完全，使燃燒溫度高，氮氧化物排燃燒完全，使燃燒溫度高，氮氧化物排放多。而對減少氮氧化物排放有利的措施，又可能導(dǎo)致碳煙；反放多。而對減少氮氧化物排放有利的措施，又可能導(dǎo)致碳煙；反之亦然。之亦然。（3）節(jié)能與工作柔和要求的矛盾節(jié)能與工作柔和要求的矛盾 原因：原因： 工作柔和要求前期少噴油，會造成后燃嚴(yán)

11、重，經(jīng)濟(jì)工作柔和要求前期少噴油，會造成后燃嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)性和動力性差；如性和動力性差；如 燃燒完全，前期噴油多，則壓力升高快，工作燃燒完全，前期噴油多，則壓力升高快，工作粗暴。粗暴。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5.1 柴油機(jī)燃燒過程柴油機(jī)燃燒過程5.1.2 柴油機(jī)的不正常燃燒過程柴油機(jī)的不正常燃燒過程正常燃燒過程正常燃燒過程 要求燃油定時(shí)、定量并且穩(wěn)定噴入氣缸；要求燃油定時(shí)、定量并且穩(wěn)定噴入氣缸； 燃油形成混合氣的數(shù)量與燃燒要求配合。燃油形成混合氣的數(shù)量與燃燒要求配合。不正常燃燒不正常燃燒 噴射時(shí)刻過遲、過早；噴射時(shí)刻過遲、過早； 噴射不穩(wěn)定：數(shù)量變化或斷續(xù)噴射；噴射不穩(wěn)定：數(shù)量變化或斷續(xù)噴射；

12、 燃油形成混合氣的數(shù)量與燃燒要求不配合。燃油形成混合氣的數(shù)量與燃燒要求不配合。習(xí)慣上統(tǒng)稱為不正常噴射。習(xí)慣上統(tǒng)稱為不正常噴射。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒 柴油機(jī)的混合氣形成過程5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程5.2.1 柴油機(jī)的燃油噴射柴油機(jī)的燃油噴射燃燃油油系系統(tǒng)統(tǒng)第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程1、燃油系統(tǒng)、燃油系統(tǒng) （1）燃油系統(tǒng)的作用）燃油系統(tǒng)的作用 將燃料定時(shí)、定量地噴入氣缸將燃料定時(shí)、定量地噴入氣缸 ，并形成符合燃燒要求的混合氣。，并形成符合燃燒要求的混合氣。 （2）噴油泵的作用）噴油泵的作用 將燃料定時(shí)、定量地

13、輸送給噴油嘴，并保證穩(wěn)定的噴射壓力。將燃料定時(shí)、定量地輸送給噴油嘴，并保證穩(wěn)定的噴射壓力。 （3）噴油嘴的作用）噴油嘴的作用 將燃料噴射到氣缸，并達(dá)到一定的霧化質(zhì)量。將燃料噴射到氣缸，并達(dá)到一定的霧化質(zhì)量。2 2、噴油嘴的類型、噴油嘴的類型 （1 1）噴油嘴的類型）噴油嘴的類型孔式軸針式第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程孔式軸針式2 2、噴油嘴的類型、噴油嘴的類型 （1 1）噴油嘴的類型）噴油嘴的類型 （2）噴油嘴開啟特性）噴油嘴開啟特性孔式軸針式 孔式噴油器用于直噴式燃燒室，孔孔式噴油器用于直噴式燃燒室，孔數(shù)多而小，開啟特性快；數(shù)多而小，開啟特性

14、快； 軸針式噴油器用于分隔式燃燒室，軸針式噴油器用于分隔式燃燒室，有自潔作用有自潔作用 ，僅有，僅有 1 2 個孔，個孔， 孔徑較孔徑較大，開啟特性先慢后快。大，開啟特性先慢后快。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程3 3、噴油泵的速度特性及其校正、噴油泵的速度特性及其校正 噴油泵的速度特性噴油泵的速度特性 油門位置不變，供油量隨噴油泵轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。油門位置不變，供油量隨噴油泵轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。 供油量調(diào)整方法：供油量調(diào)整方法：通過轉(zhuǎn)動柱塞套筒孔與柱塞油槽之間的相對位通過轉(zhuǎn)動柱塞套筒孔與柱塞油槽之間的相對位置，使柱塞壓油時(shí)完全封閉的容積改變，從而調(diào)整

15、循環(huán)供油量。置，使柱塞壓油時(shí)完全封閉的容積改變，從而調(diào)整循環(huán)供油量。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程3 3、噴油泵的速度特性及其校正、噴油泵的速度特性及其校正 柱塞式噴油泵的固有特性：柱塞式噴油泵的固有特性： 由于節(jié)流作用，回油量隨轉(zhuǎn)速增加而減少，轉(zhuǎn)速增加，循環(huán)供油量由于節(jié)流作用，回油量隨轉(zhuǎn)速增加而減少，轉(zhuǎn)速增加，循環(huán)供油量增加。增加。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程3 3、噴油泵的速度特性及其校正、噴油泵的速度特性及其校正這種特性不符合發(fā)動機(jī)工作的要求。這種特性不符合發(fā)動機(jī)工作的要求。 （1 1）

16、可能出現(xiàn)）可能出現(xiàn)“飛車飛車”； （2 2）轉(zhuǎn)速下降，循環(huán)供油量減少，不能爬坡；）轉(zhuǎn)速下降，循環(huán)供油量減少，不能爬坡； （3 3）與氣缸進(jìn)氣量不配合。）與氣缸進(jìn)氣量不配合。因此噴油泵的速度特性必須校正因此噴油泵的速度特性必須校正。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒3 3、噴油泵的速度特性及其校正、噴油泵的速度特性及其校正 正校正正校正：為使柴油機(jī)滿足汽車的扭矩要求，應(yīng)使供油量隨轉(zhuǎn)速下降：為使柴油機(jī)滿足汽車的扭矩要求，應(yīng)使供油量隨轉(zhuǎn)速下降而增加。而增加。 （1）出油閥校正：）出油閥校正： 可變減壓容積和可變減壓作用；可變減壓容積和可變減壓作用； （2） 調(diào)速器校正。調(diào)速器校正。 負(fù)校正負(fù)校正：為防止

17、柴油機(jī)在低速大負(fù)荷時(shí)冒煙，應(yīng)使低速時(shí)供油量隨：為防止柴油機(jī)在低速大負(fù)荷時(shí)冒煙，應(yīng)使低速時(shí)供油量隨轉(zhuǎn)速下降而減少。轉(zhuǎn)速下降而減少。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程4 4、噴油過程、噴油過程 （1）噴油延遲階段噴油延遲階段 供油提前角供油提前角j 供 噴油提前角噴油提前角j 噴 噴油泵出油（出油閥升起）到噴油泵出油（出油閥升起）到噴油嘴噴油（針閥升起）噴油嘴噴油（針閥升起） D j = j 噴 j 供 （2）主噴射階段主噴射階段 噴油嘴噴油到噴油泵停止出油噴油嘴噴油到噴油泵停止出油（出油閥關(guān)閉）（出油閥關(guān)閉） ，高壓油管壓力急，高壓油管壓力急劇下降劇

18、下降 （3）停止噴油階段停止噴油階段 噴油泵停止出油到噴油嘴停止噴噴油泵停止出油到噴油嘴停止噴油（針閥關(guān)閉）油（針閥關(guān)閉）第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程5 5、噴油規(guī)律、噴油規(guī)律 （1）供油規(guī)律供油規(guī)律: 供油速率。單位時(shí)間噴油泵供油量與噴油泵凸供油速率。單位時(shí)間噴油泵供油量與噴油泵凸輪轉(zhuǎn)角（時(shí)間）的關(guān)系輪轉(zhuǎn)角（時(shí)間）的關(guān)系 （2）噴油規(guī)律噴油規(guī)律: 噴油速率。單位時(shí)間噴油器噴油量與噴油泵凸噴油速率。單位時(shí)間噴油器噴油量與噴油泵凸輪轉(zhuǎn)角（時(shí)間）的關(guān)系輪轉(zhuǎn)角（時(shí)間）的關(guān)系 差異在于：差異在于： A、燃油可壓縮性、燃油可壓縮性 B、油管彈性變形、油

19、管彈性變形 C、壓力波傳遞反射、壓力波傳遞反射 （3）理想噴油規(guī)律理想噴油規(guī)律：“先少后多、先慢后快先少后多、先慢后快”第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程5.2.2 柴油機(jī)的不正常噴射柴油機(jī)的不正常噴射 （1 1）二次噴射二次噴射: : 針閥打開二次。針閥落座后，由于壓力波動針閥打開二次。針閥落座后，由于壓力波動致使針閥再次打開。致使針閥再次打開。 后噴的燃油油壓低，霧化不良，積碳增多；容易出現(xiàn)噴孔堵后噴的燃油油壓低，霧化不良，積碳增多；容易出現(xiàn)噴孔堵塞；后燃嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)性下降；排溫高、冒黑煙。塞；后燃嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)性下降；排溫高、冒黑煙。 （2 2）斷

20、續(xù)噴射（多次噴射）斷續(xù)噴射（多次噴射）：針閥振蕩，多次開閉。循環(huán)噴：針閥振蕩，多次開閉。循環(huán)噴油量恰好引起壓力波動，并與噴油嘴固有頻率發(fā)生諧振油量恰好引起壓力波動，并與噴油嘴固有頻率發(fā)生諧振。噴油時(shí)間正常，但噴油壓力低，霧化不良；針閥運(yùn)動次數(shù)多，易噴油時(shí)間正常，但噴油壓力低，霧化不良；針閥運(yùn)動次數(shù)多，易磨損；動力性、經(jīng)濟(jì)性下降；排氣容易冒黑煙。磨損；動力性、經(jīng)濟(jì)性下降；排氣容易冒黑煙。 （3 3） 隔次噴射隔次噴射：低速、尤其是怠速時(shí)，油量少，油壓不足，：低速、尤其是怠速時(shí)，油量少，油壓不足，壓不開針閥；下一循環(huán)時(shí)油壓湊足，壓開針閥噴射。怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不壓不開針閥；下一循環(huán)時(shí)油壓湊足，壓開針閥噴射。

21、怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。穩(wěn)定。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程5.2.3 噴束特性與燃油霧化噴束特性與燃油霧化1、油束特性參數(shù)：、油束特性參數(shù)： 宏觀參數(shù)宏觀參數(shù) （1）油束錐角）油束錐角b b 反映油束的緊密程度。反映油束的緊密程度?？资絿娮斓目资絿娮斓?b b 大，大，油束松油束松散，顆粒細(xì)??；散，顆粒細(xì)??； 軸針式噴嘴的軸針式噴嘴的 b b 小，小，油油束緊縮，顆粒較粗大。束緊縮，顆粒較粗大。（2）射程）射程 L 反映油束的穿透能力。反映油束的穿透能力。（3）油束最大寬度）油束最大寬度 B 反映油束的分布特性。反映油束的分布特性。第五章 柴油機(jī)混合

22、氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程5.2.3 噴束特性與燃油霧化噴束特性與燃油霧化1、油束特性參數(shù)：、油束特性參數(shù)： 微觀參數(shù)微觀參數(shù) （4）平均直徑）平均直徑 反映油滴的細(xì)小程度。反映油滴的細(xì)小程度。油束越松散，顆粒越細(xì)油束越松散，顆粒越細(xì)小。小。 （5）均勻度）均勻度 反映油滴的一致性。反映油滴的一致性。宏觀參數(shù)的影響因素有：宏觀參數(shù)的影響因素有： A噴射壓力噴射壓力 B噴油嘴長度直徑比噴油嘴長度直徑比 C空氣燃油密度比空氣燃油密度比第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程5.2.3 噴束特性與燃油霧化噴束特性與燃油霧化2

23、、霧化質(zhì)量：、霧化質(zhì)量： 燃油的霧化質(zhì)量主要由燃油的霧化質(zhì)量主要由平均直徑?jīng)Q定。平均直徑?jīng)Q定。 油滴的平均直徑越小，油滴的平均直徑越小，則蒸發(fā)速度越快，越容易和則蒸發(fā)速度越快，越容易和空氣混合，形成可燃混合氣空氣混合，形成可燃混合氣，故霧化質(zhì)量越好。，故霧化質(zhì)量越好。 平均直徑的影響因素有：平均直徑的影響因素有： A噴射壓力；噴射壓力； B噴油嘴噴孔直徑；噴油嘴噴孔直徑； C油束流速；油束流速；D空氣空氣壓力與密度；壓力與密度；E燃油粘度燃油粘度 燃油噴射霧化是混合氣形成的準(zhǔn)備工作。燃油噴射霧化是混合氣形成的準(zhǔn)備工作。 柴油機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)不同，對霧化質(zhì)量的要求不同。柴油機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)不同，對霧化質(zhì)

24、量的要求不同。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程5.2.4 柴油機(jī)混合氣形成特點(diǎn)柴油機(jī)混合氣形成特點(diǎn)1、混合氣形成方式、混合氣形成方式 根據(jù)混合氣形成原理即對霧化質(zhì)量的要求，柴油機(jī)混合氣有兩種基本形成方式。根據(jù)混合氣形成原理即對霧化質(zhì)量的要求，柴油機(jī)混合氣有兩種基本形成方式。 空間霧化混合空間霧化混合 利用燃油與空氣的相對運(yùn)動形成混合氣。霧化質(zhì)量越高，混合氣形成越快，混合越均勻。利用燃油與空氣的相對運(yùn)動形成混合氣。霧化質(zhì)量越高，混合氣形成越快，混合越均勻。 空間霧化形成的混合氣，包括完全氣相和極其細(xì)小油滴?？臻g霧化形成的混合氣，包括完全氣相和極其細(xì)

25、小油滴。 油膜蒸發(fā)混合油膜蒸發(fā)混合 利用燃燒室壁面高溫使其表面的燃油油膜蒸發(fā)形成混合氣。燃燒室壁溫越高，混合氣形成越快。利用燃燒室壁面高溫使其表面的燃油油膜蒸發(fā)形成混合氣。燃燒室壁溫越高，混合氣形成越快。 油膜蒸發(fā)形成的混合氣是完全氣相的。油膜蒸發(fā)形成的混合氣是完全氣相的。 在實(shí)際柴油機(jī)中，混合氣形成兼有兩種方式，不能截然區(qū)分開，只是何種方式為主。在實(shí)際柴油機(jī)中，混合氣形成兼有兩種方式，不能截然區(qū)分開，只是何種方式為主。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過柴油機(jī)混合氣形成過程程5.2.4 柴油機(jī)混合氣形成特點(diǎn)柴油機(jī)混合氣形成特點(diǎn)2、混合氣形成特點(diǎn)、混合氣形成特點(diǎn) 柴油機(jī)混

26、合氣形成在氣缸中進(jìn)行。這是因?yàn)椴裼驼舭l(fā)性差，需要利用氣缸內(nèi)壓縮高溫的緣柴油機(jī)混合氣形成在氣缸中進(jìn)行。這是因?yàn)椴裼驼舭l(fā)性差，需要利用氣缸內(nèi)壓縮高溫的緣故。柴油機(jī)混合氣形成的特點(diǎn)是：故。柴油機(jī)混合氣形成的特點(diǎn)是：混合氣形成時(shí)間短；混合氣形成時(shí)間短；混合氣不均勻；混合氣不均勻；空氣過量；空氣過量； 多數(shù)情況下，需要組織空氣運(yùn)動。多數(shù)情況下，需要組織空氣運(yùn)動。3、混合氣形成過程、混合氣形成過程 空間霧化混合空間霧化混合 霧化霧化 蒸發(fā)蒸發(fā) 擴(kuò)散混合擴(kuò)散混合 油膜蒸發(fā)混合油膜蒸發(fā)混合 蒸發(fā)蒸發(fā) 擴(kuò)散混合擴(kuò)散混合 因此，油膜蒸發(fā)混合必須組織空氣運(yùn)動。因此，油膜蒸發(fā)混合必須組織空氣運(yùn)動。第五章 柴油機(jī)混合氣

27、形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程5.2.4 柴油機(jī)混合氣形成特點(diǎn)柴油機(jī)混合氣形成特點(diǎn)第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 2 柴油機(jī)混合氣形成過程柴油機(jī)混合氣形成過程5.2.5 對燃油系統(tǒng)的要求對燃油系統(tǒng)的要求 1、不能有不正常噴射；、不能有不正常噴射； 2、盡量接近按理想噴油規(guī)律工作；、盡量接近按理想噴油規(guī)律工作； 3、根據(jù)發(fā)動機(jī)工況，可以調(diào)節(jié)循環(huán)供油量；、根據(jù)發(fā)動機(jī)工況，可以調(diào)節(jié)循環(huán)供油量； 4、各氣缸循環(huán)供油量均勻；、各氣缸循環(huán)供油量均勻； 5、根據(jù)燃燒室特點(diǎn)控制油束特性、根據(jù)燃燒室特點(diǎn)控制油束特性。兩種混合方式的特點(diǎn)兩種混合方式的特點(diǎn)工作柔和工作柔和工作粗暴工

28、作粗暴滯燃期形成的可燃混合氣數(shù)量少滯燃期形成的可燃混合氣數(shù)量少滯燃期形成的可燃混合氣數(shù)量多滯燃期形成的可燃混合氣數(shù)量多混合氣是氣相混合氣混合氣是氣相混合氣混合氣是氣液兩相混合氣混合氣是氣液兩相混合氣燃料在壁面上形成油膜燃料在壁面上形成油膜燃料在空氣中是細(xì)小油滴燃料在空氣中是細(xì)小油滴大部分燃料涂布到壁面上大部分燃料涂布到壁面上大部分燃料噴射霧化大部分燃料噴射霧化油膜蒸發(fā)混合油膜蒸發(fā)混合空間霧化混合空間霧化混合第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒 典型柴油機(jī)燃燒室5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.1 柴油機(jī)燃燒室的分類及要求柴油機(jī)燃燒室的分類及要求1、總體目標(biāo)、總體目標(biāo) (1)經(jīng)濟(jì)性好；

29、經(jīng)濟(jì)性好； (2)排放性能好；排放性能好； (3)動力性滿足需要；動力性滿足需要；2、技術(shù)要求、技術(shù)要求 (1)結(jié)構(gòu)緊湊，面容比??；結(jié)構(gòu)緊湊，面容比?。?(2)充氣效率高；充氣效率高； (3)組織適當(dāng)氣流運(yùn)動；組織適當(dāng)氣流運(yùn)動； (4)燃油油束、氣體運(yùn)動與燃油油束、氣體運(yùn)動與燃燒室三者要配合。燃燒室三者要配合。 3、分類（兩種類型）、分類（兩種類型）直接噴射式直接噴射式統(tǒng)一（室）式統(tǒng)一（室）式開式開式半開式半開式球型油膜球型油膜間接噴射式間接噴射式分隔（室）式分隔（室）式渦流室式渦流室式預(yù)燃室式預(yù)燃室式第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.2 直噴式燃

30、燒室直噴式燃燒室1、開式燃燒室、開式燃燒室第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.2 直噴式燃燒室直噴式燃燒室1、開式燃燒室、開式燃燒室 整個燃燒室是由氣缸蓋底平面、整個燃燒室是由氣缸蓋底平面、活塞頂面及氣缸壁所形成的統(tǒng)一容活塞頂面及氣缸壁所形成的統(tǒng)一容積。燃油直接噴人氣缸，混合氣形積。燃油直接噴人氣缸，混合氣形成是空間霧化混合。燃燒室中一般成是空間霧化混合。燃燒室中一般不組織空氣渦流運(yùn)動，依靠油束的不組織空氣渦流運(yùn)動，依靠油束的擴(kuò)展與空氣混合。擴(kuò)展與空氣混合。 淺盆形燃燒室的最大優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)淺盆形燃燒室的最大優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性好，容易起動。對轉(zhuǎn)速和燃料濟(jì)性好，容

31、易起動。對轉(zhuǎn)速和燃料較敏感，因?yàn)閲婌F質(zhì)量隨轉(zhuǎn)速和燃較敏感，因?yàn)閲婌F質(zhì)量隨轉(zhuǎn)速和燃油粘度而變。油粘度而變。 大型柴油機(jī)采用淺盆形燃燒室大型柴油機(jī)采用淺盆形燃燒室。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.2 直噴式燃燒室直噴式燃燒室2、半開式燃燒室、半開式燃燒室 對車用小型高速柴油機(jī)，由于轉(zhuǎn)速高（可達(dá)對車用小型高速柴油機(jī)，由于轉(zhuǎn)速高（可達(dá)5000 rmin) )，混合氣形成和燃燒的時(shí)間極短，混合氣形成和燃燒的時(shí)間極短，采用空間霧化混合時(shí)，不能只依賴油束的霧化，還采用空間霧化混合時(shí)，不能只依賴油束的霧化，還要組織進(jìn)氣渦流。要組織進(jìn)氣渦流。 半開式燃燒室將活塞頂

32、上的凹坑加深，凹坑口半開式燃燒室將活塞頂上的凹坑加深，凹坑口徑縮小，燃燒室基本上集中在活塞頂部。徑縮小，燃燒室基本上集中在活塞頂部。 混合氣形成既利用一定的噴霧質(zhì)量，同時(shí)組織混合氣形成既利用一定的噴霧質(zhì)量，同時(shí)組織進(jìn)氣渦流及形成擠流促進(jìn)混合氣形成和燃燒。進(jìn)氣渦流及形成擠流促進(jìn)混合氣形成和燃燒。 半開式燃燒室對燃油系統(tǒng)的要求不很高。由于利用進(jìn)氣渦流，半開式燃燒室對燃油系統(tǒng)的要求不很高。由于利用進(jìn)氣渦流，提高了空氣利用率，過量空氣系數(shù)為提高了空氣利用率，過量空氣系數(shù)為1.3 1.5，并保持燃油消耗率，并保持燃油消耗率低和起動容易的優(yōu)點(diǎn)。低和起動容易的優(yōu)點(diǎn)。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典

33、型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.2 直噴式燃燒室直噴式燃燒室2、半開式燃燒室、半開式燃燒室 半開式燃燒室的形狀很多，應(yīng)用最多的是半開式燃燒室的形狀很多，應(yīng)用最多的是形燃燒室。燃燒室形燃燒室。燃燒室底部中心有一個凸起，目的是幫助形成擠流，并使燃燒室形狀與油底部中心有一個凸起，目的是幫助形成擠流，并使燃燒室形狀與油束配合，將空氣集中在油束附近。束配合，將空氣集中在油束附近。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.2 直噴式燃燒室直噴式燃燒室2、半開式燃燒室、半開式燃燒室 進(jìn)氣渦流強(qiáng)度對發(fā)動機(jī)性能有很大影響。進(jìn)氣渦流強(qiáng)度對發(fā)動機(jī)性能有很大影響。 渦流過弱

34、，混合氣形成和燃燒不好，性能下降渦流過弱，混合氣形成和燃燒不好，性能下降；渦流過強(qiáng)，增加熱損失，還使相鄰油束之間的燃；渦流過強(qiáng)，增加熱損失，還使相鄰油束之間的燃燒發(fā)生干擾，性能也下降。燒發(fā)生干擾，性能也下降。 因此對于每一工況有一最佳渦流強(qiáng)度。因此對于每一工況有一最佳渦流強(qiáng)度。 穩(wěn)流試驗(yàn)所得的平均渦流強(qiáng)度對性能的影響如穩(wěn)流試驗(yàn)所得的平均渦流強(qiáng)度對性能的影響如圖。圖。 圖中圖中1%、2%的損失是因渦流不足或渦流過強(qiáng)而使燃油消耗率的損失是因渦流不足或渦流過強(qiáng)而使燃油消耗率增高的百分?jǐn)?shù)。增高的百分?jǐn)?shù)。 最佳渦流強(qiáng)度隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而降低。最佳渦流強(qiáng)度隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而降低。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與

35、燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.2 直噴式燃燒室直噴式燃燒室3、球形油膜燃燒室、球形油膜燃燒室 球形油膜燃燒室布置在活塞頂部，混合氣主球形油膜燃燒室布置在活塞頂部，混合氣主要是油膜蒸發(fā)混合形成，燃燒室中組織強(qiáng)烈進(jìn)氣渦要是油膜蒸發(fā)混合形成，燃燒室中組織強(qiáng)烈進(jìn)氣渦流。流。 燃油順氣流方向沿燃燒室壁面噴射，在強(qiáng)烈的燃油順氣流方向沿燃燒室壁面噴射，在強(qiáng)烈的進(jìn)氣渦流作用下，在燃燒室壁上形成油膜。燃燒室進(jìn)氣渦流作用下，在燃燒室壁上形成油膜。燃燒室壁溫控制在壁溫控制在200 350，使壁面上燃料在比較低，使壁面上燃料在比較低的溫度下蒸發(fā)，以控制燃料的裂解反應(yīng)。的溫度下蒸發(fā)，以控制燃料的

36、裂解反應(yīng)。 蒸發(fā)的油氣與空氣混合形成混合氣。蒸發(fā)的油氣與空氣混合形成混合氣。 噴射時(shí)，會從油束中分散出一小部分燃料，在空氣中混合，形噴射時(shí)，會從油束中分散出一小部分燃料，在空氣中混合，形成可燃混合氣，并在適當(dāng)時(shí)著火，然后點(diǎn)燃從壁面蒸發(fā)形成的可燃成可燃混合氣，并在適當(dāng)時(shí)著火，然后點(diǎn)燃從壁面蒸發(fā)形成的可燃混合氣。混合氣。 隨著燃燒進(jìn)行，大量熱量輻射在油膜上，使油膜加速蒸發(fā)，不隨著燃燒進(jìn)行，大量熱量輻射在油膜上，使油膜加速蒸發(fā)，不斷提供新鮮混合氣，保證迅速地燃燒。斷提供新鮮混合氣，保證迅速地燃燒。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.2 直噴式燃燒室直噴式燃

37、燒室3、球形油膜燃燒室、球形油膜燃燒室 球形油膜燃燒室改進(jìn)了空間霧化方式存在壓球形油膜燃燒室改進(jìn)了空間霧化方式存在壓力升高率大，發(fā)動機(jī)工作粗暴；大負(fù)荷有黑煙。力升高率大，發(fā)動機(jī)工作粗暴；大負(fù)荷有黑煙。 球形燃燒室優(yōu)點(diǎn)是：發(fā)動機(jī)工作柔和，燃燒噪球形燃燒室優(yōu)點(diǎn)是：發(fā)動機(jī)工作柔和，燃燒噪聲小，排氣煙度小，性能好。聲小，排氣煙度小，性能好。 此外，球形油膜燃燒室便于使用輕質(zhì)燃料，此外，球形油膜燃燒室便于使用輕質(zhì)燃料，也可使用汽油也可使用汽油。 球形油膜燃燒室球形油膜燃燒室 缺陷在于：缺陷在于：1 ) 冷起動困難；冷起動困難； 2 ) 加速性能較加速性能較差；差；3 ) 低負(fù)荷時(shí)冒藍(lán)煙，低負(fù)荷時(shí)冒藍(lán)煙，

38、HC排放增加；排放增加；4 ) 低速性能差；低速性能差；5 ) 增壓增壓適應(yīng)性差。適應(yīng)性差。 球形燃燒室主要應(yīng)用在小型高速柴油機(jī)，缸徑在球形燃燒室主要應(yīng)用在小型高速柴油機(jī)，缸徑在75130mm范范圍，不適合大缸徑柴油機(jī)。圍，不適合大缸徑柴油機(jī)。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.3 間接噴射式燃燒室間接噴射式燃燒室1、渦流室燃燒室、渦流室燃燒室 燃燒室分為兩部分，主燃燒室分為兩部分，主燃燒室和渦流室，兩者之間燃燒室和渦流室，兩者之間由一個或數(shù)個通道相連。通由一個或數(shù)個通道相連。通道方向與渦流室相切。渦流道方向與渦流室相切。渦流室容積約占整個燃燒室容積

39、室容積約占整個燃燒室容積的的50% 80%，通道的面積，通道的面積為活塞面積的為活塞面積的1.2% 3.5%。噴油嘴安裝在禍流室內(nèi)，燃噴油嘴安裝在禍流室內(nèi)，燃油順渦流方向噴射。油順渦流方向噴射。 在壓縮過程中，氣缸中在壓縮過程中，氣缸中空氣經(jīng)過通道流入渦流室，空氣經(jīng)過通道流入渦流室，形成強(qiáng)烈的渦流，使噴入渦形成強(qiáng)烈的渦流，使噴入渦流室中的燃油形成混合氣。流室中的燃油形成混合氣。 當(dāng)渦流室中著火燃燒后，其中的氣體壓力、溫度迅速升高，將渦當(dāng)渦流室中著火燃燒后，其中的氣體壓力、溫度迅速升高，將渦流室中末燃燒的燃料、空氣及燃?xì)庖黄鸾?jīng)過通道流入主燃燒室中，并流室中末燃燒的燃料、空氣及燃?xì)庖黄鸾?jīng)過通道流入

40、主燃燒室中，并形成燃燒渦流（二次渦流形成燃燒渦流（二次渦流)，在主燃燒室，與空氣進(jìn)一步混合燃燒。，在主燃燒室，與空氣進(jìn)一步混合燃燒。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.3 間接噴射式燃燒室間接噴射式燃燒室1、渦流室燃燒室、渦流室燃燒室第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.3 間接噴射式燃燒室間接噴射式燃燒室1、渦流室燃燒室、渦流室燃燒室 渦流室燃燒室主要特點(diǎn)渦流室燃燒室主要特點(diǎn) (1) 混合氣形成和燃燒主要是利用有組織的強(qiáng)烈壓縮渦流；混合氣形成和燃燒主要是利用有組織的強(qiáng)烈壓縮渦流； (2) 混合氣形成質(zhì)量對轉(zhuǎn)

41、速變化不敏感；混合氣形成質(zhì)量對轉(zhuǎn)速變化不敏感； (3) 充氣效率較高；充氣效率較高； (4) 壓力升高率較小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；壓力升高率較小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)； (5) 節(jié)流損失和散熱損失大，冷起動困難，燃油消耗率較高；節(jié)流損失和散熱損失大，冷起動困難，燃油消耗率較高； (6) NOX、HC和微粒排放比直噴式柴油機(jī)低。和微粒排放比直噴式柴油機(jī)低。 影響發(fā)動機(jī)性能的因素影響發(fā)動機(jī)性能的因素 (1) 渦流室的結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是渦流室容積與壓縮容積之渦流室的結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是渦流室容積與壓縮容積之比比 ( VK / VC ) ；通道截面積與活塞面積之比；通道截面積與活塞面積之比 ( A / FP ) 。

42、VK / VC 越大或越大或 A / FP 越小，則壓縮渦流越強(qiáng)。越小，則壓縮渦流越強(qiáng)。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.3 間接噴射式燃燒室間接噴射式燃燒室1、渦流室燃燒室、渦流室燃燒室 (2) (2) 連接通道的位置連接通道的位置 當(dāng)通道位置與渦流室相當(dāng)通道位置與渦流室相切時(shí)，壓縮渦流較強(qiáng)。流出切時(shí)，壓縮渦流較強(qiáng)。流出路徑短，渦流室中氣體容易路徑短，渦流室中氣體容易流出。流出。 (3) (3) 活塞頂部形狀活塞頂部形狀 主燃燒室里有較多的空主燃燒室里有較多的空氣，為充分利用這些空氣，氣，為充分利用這些空氣，在活塞頂上開有導(dǎo)流槽和凹在活塞頂上開有

43、導(dǎo)流槽和凹坑?？印Ｓ绊懓l(fā)動機(jī)性能的因素影響發(fā)動機(jī)性能的因素第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.3 間接噴射式燃燒室間接噴射式燃燒室1、渦流室燃燒室、渦流室燃燒室影響發(fā)動機(jī)性能的因素影響發(fā)動機(jī)性能的因素 (4 ) 噴油方向噴油方向 噴油方向?qū)π阅苡绊憞娪头较驅(qū)π阅苡绊懞艽?。很大?隨著噴油方向從逆氣隨著噴油方向從逆氣流變到順氣流噴射，燃油流變到順氣流噴射，燃油消耗率和煙度都顯著地得消耗率和煙度都顯著地得到改善。當(dāng)逆氣流噴射或到改善。當(dāng)逆氣流噴射或指向渦流室中心噴射時(shí)，指向渦流室中心噴射時(shí)，從通道流入渦流室的空氣從通道流入渦流室的空氣沖擊油束，使空間霧化

44、燃沖擊油束，使空間霧化燃料增多，所以初期放熱率料增多，所以初期放熱率大，起動性能好。大，起動性能好。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.3 間接噴射式燃燒室間接噴射式燃燒室2、預(yù)燃室燃燒室、預(yù)燃室燃燒室 燃燒室分為兩部分，主燃燒室燃燒室分為兩部分，主燃燒室和預(yù)燃室，兩者之間由一個或數(shù)個和預(yù)燃室，兩者之間由一個或數(shù)個通道相連。噴油嘴安裝在預(yù)燃室中通道相連。噴油嘴安裝在預(yù)燃室中心線附近。由于連接通道不與預(yù)燃心線附近。由于連接通道不與預(yù)燃室相切，所以并不產(chǎn)生有組織的強(qiáng)室相切，所以并不產(chǎn)生有組織的強(qiáng)烈渦流，但空氣流過通道產(chǎn)生強(qiáng)烈烈渦流，但空氣流過通道產(chǎn)生強(qiáng)烈

45、湍流，空氣湍流使一部分燃料霧化湍流，空氣湍流使一部分燃料霧化混合?；旌?。 著火后，預(yù)燃室中壓力、溫度著火后，預(yù)燃室中壓力、溫度迅速升高，利用這部分燃料燃燒的迅速升高，利用這部分燃料燃燒的能量將預(yù)燃室中的混合氣高速噴入能量將預(yù)燃室中的混合氣高速噴入主燃燒室，并在主燃燒室內(nèi)造成空主燃燒室，并在主燃燒室內(nèi)造成空氣運(yùn)動（燃燒渦流），促使大部分氣運(yùn)動（燃燒渦流），促使大部分燃料在主燃燒室內(nèi)混合燃燒。燃料在主燃燒室內(nèi)混合燃燒。 預(yù)燃室燃燒室的經(jīng)濟(jì)性差，現(xiàn)代壓燃式發(fā)動機(jī)基本上不采用。預(yù)燃室燃燒室的經(jīng)濟(jì)性差，現(xiàn)代壓燃式發(fā)動機(jī)基本上不采用。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室

46、5.3.4 改進(jìn)直噴式燃燒室改進(jìn)直噴式燃燒室紊流直噴式燃燒室紊流直噴式燃燒室 由于進(jìn)氣渦流對充氣效由于進(jìn)氣渦流對充氣效率有影響，因此發(fā)展出紊流率有影響，因此發(fā)展出紊流直噴式燃燒室。直噴式燃燒室。 小松小松 105系系列柴油機(jī)列柴油機(jī)MTCC燃燒室燃燒室(Micro Turbulence Combustion Chamber) 比較比較有代表性。有代表性。 燃燒室凹坑的上部為四燃燒室凹坑的上部為四角形，下部為圓形，上下部角形，下部為圓形，上下部連接處經(jīng)切削加工，過渡圓連接處經(jīng)切削加工，過渡圓滑。設(shè)計(jì)目的是利用紊流增滑。設(shè)計(jì)目的是利用紊流增加緩燃期的燃燒速率，以推加緩燃期的燃燒速率，以推遲噴油提前

47、角，使速燃期爆遲噴油提前角，使速燃期爆發(fā)壓力和溫度下降，減少發(fā)壓力和溫度下降，減少NOX ，工作柔和。，工作柔和。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.4 改進(jìn)直噴式燃燒室改進(jìn)直噴式燃燒室紊流直噴式燃燒室紊流直噴式燃燒室 在四角形凹坑和圓在四角形凹坑和圓形凹坑的交界面上，底形凹坑的交界面上，底部的氣流旋轉(zhuǎn)速度高，部的氣流旋轉(zhuǎn)速度高，上部氣流旋轉(zhuǎn)受到四角上部氣流旋轉(zhuǎn)受到四角形阻礙，旋轉(zhuǎn)速度下降，形阻礙，旋轉(zhuǎn)速度下降，存在著氣流速度差，產(chǎn)存在著氣流速度差，產(chǎn)生紊流；上部四角形凹生紊流；上部四角形凹坑的四角處氣流（小渦坑的四角處氣流（小渦流）旋轉(zhuǎn)方向與中間氣

48、流）旋轉(zhuǎn)方向與中間氣流（大渦流）的方向相流（大渦流）的方向相反，也產(chǎn)生紊流。燃油反，也產(chǎn)生紊流。燃油對著交界面噴射，先通對著交界面噴射，先通過低速大渦流區(qū)，然后過低速大渦流區(qū)，然后通過紊流區(qū)，最后到達(dá)通過紊流區(qū)，最后到達(dá)下部高速大渦流區(qū)。下部高速大渦流區(qū)。第五章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒5. 3 典型柴油機(jī)燃燒室典型柴油機(jī)燃燒室5.3.4 改進(jìn)直噴式燃燒室改進(jìn)直噴式燃燒室紊流直噴式燃燒室紊流直噴式燃燒室 油束直接噴向交界油束直接噴向交界面，受紊流作用，改善面，受紊流作用，改善油氣混合質(zhì)量。燃燒室油氣混合質(zhì)量。燃燒室內(nèi)到處存在渦流，空氣內(nèi)到處存在渦流，空氣運(yùn)動充分，能保證獲得運(yùn)動充分，能保證獲得較高的燃燒效率。與常較高的燃燒