任務1-柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成和燃燒過程課件

1、項目五 柴油機燃料供給系統(tǒng)任務1 柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成和燃燒過程項目五 柴油機燃料供給系統(tǒng)任務1 柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成和復習舊課：1、發(fā)動機排放控制系統(tǒng)的種類？2、汽油機燃料供給系統(tǒng)的組成？導入新課：任務1 柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成和燃燒過程復習舊課： 柴油機供給系同樣要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出任務。 一、 功用 柴油機供給系同樣要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合任務1-柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成和燃燒過程課件燃油供給裝置：柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等。 空氣供給裝置：空氣濾清器、進氣管道。 混合氣形成裝置：燃燒室。 廢氣排出裝置：排

2、氣管道、消音器。 二、 組成燃油供給裝置：二、 組成燃油濾清器低壓油管高壓油管噴油泵噴油器回油管燃油箱輸油泵油水分離器調速器限壓閥噴油提前器燃油濾清器低壓油管高壓油管噴油泵噴油器回油管燃油箱輸油泵油水各組成部分詳圖各組成部分詳圖各組成部分詳圖各組成部分詳圖發(fā)火性指柴油的自燃能力；十六烷值越高，發(fā)火性越好。 蒸發(fā)性指柴油的汽化能力；其指標由柴油的蒸餾實驗來確定。 粘度決定柴油的流動性；粘度越小，流動性越好。凝點指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度。三、柴油1、使用性能指標2、分類按其所含重餾分的多少分為重柴油和輕柴油。3、牌號根據(jù)凝點編定，如10號、0號、-10號、-20號、-35號等。發(fā)火性指柴油

3、的自燃能力；十六烷值越高，發(fā)火性越好。 三、四、可燃混合氣的形成與燃燒 高溫壓縮空氣 柴油機可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內進行的。 霧狀柴油燃 燒噴射物理化學變化持續(xù)噴射霧狀柴油噴射可燃混合氣形成方法有：空間霧化和油膜蒸發(fā)。四、可燃混合氣的形成與燃燒 高溫壓縮空氣 柴油機可燃混柴油機工作過程 柴油箱貯有經(jīng)過沉淀和濾清的柴油。柴油從柴油箱被吸入輸油泵并泵出，經(jīng)柴油濾清器濾去雜質后，進入噴油泵。自噴油泵輸出的高壓柴油經(jīng)高壓油管和噴油器噴入燃燒室。由于輸油泵的供油量比噴油泵供油量大得多，過量的柴油便經(jīng)回油管回到輸油泵。 柴油機工作過程 柴油箱貯有經(jīng)過沉淀和濾清的柴油。柴油從柴油(一)空間霧

4、化混合方式 將柴油噴向燃燒室的空間，形成霧狀混合物，再在空間蒸發(fā)形成混合氣。1油霧形成 燃料以高壓、高速從噴油器以圓錐形的油束噴出。2空氣運動促進混合 使油粒分布得更均勻，最有效的措施是使空氣運動，多采用兩種方法。1）使進氣產(chǎn)生渦流：利用弱渦流切向進氣道或強渦流螺旋進氣道，可以在進氣行程中使空氣繞氣缸軸線旋轉運動。2）產(chǎn)生擠壓渦流：利用活塞頂部的特殊形狀，在壓縮過程中和膨脹行程開始時，使空氣在燃燒室中產(chǎn)生強烈的旋轉運動，它存在于上止點附近，持續(xù)時間較短轉速愈高，渦流也愈強，氣流對油束的吹散作用也愈大。此外，空氣渦流運動還可以加速火焰的傳播，促使燃燒及早地結束。 任務1-柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成

5、和燃燒過程課件任務1-柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成和燃燒過程課件擠壓渦流擠壓渦流(二)油膜蒸發(fā)混合方式 它是將柴油噴向燃燒室的壁面上，燃油的大部分（95）形成油膜。由于油束貫穿空氣和室壁的反射，有少量油粒（5）懸浮在空間，形成著火源。油膜在空間火源的熱能作用下，逐層蒸發(fā)、逐層卷走、逐層燃燒，產(chǎn)生了燃氣渦流，其燃燒速度是前期慢、后期快，使燃燒過程加速進行到終點。(二)油膜蒸發(fā)混合方式空間霧化混合油膜蒸發(fā)混合復合式混合過程靠柴油噴到燃燒室空間內，與空氣直接混合，其混合不均勻，燃燒粗暴。柴油噴到室壁上，5先形成混合氣燃燒，其燃燒溫度再促使油膜揮發(fā)，從而促進形成混合氣。兩種方式混合使用，以空間霧化為主，效

6、果較好！提高方法1.噴油束與燃燒室形狀相適應。2.室內空氣運動渦流好，以促進混合。燃燒室形狀應有利于油膜的形成，面積大，以促進其揮發(fā)，同時燃燒室形狀應有利于形成旋轉氣流，以使氣體混合均勻?？臻g霧化混合油膜蒸發(fā)混合復合式混合過程靠柴油噴到燃燒室空間內柴油燃燒的主要特點是： （1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內進行的。 （2）混合與燃燒的時間很短0.00170.004秒 （氣缸內）。 （4）可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時、連續(xù) 重疊進行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。 （3）柴油粘度大，不易揮發(fā)，必須以霧狀噴入。 柴油燃燒的主要特點是： （1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內進可燃混合氣的形成與燃燒大體分四

7、個時期（1）備燃期 (AB)從噴油開始開始著火燃燒為止（2）速燃期 （BC）從燃燒開始氣缸內出現(xiàn)最大壓力時為止（3）緩燃期 （CD)從最大壓力出現(xiàn)最高溫度出現(xiàn)為止（4）后燃期 (DE)緩燃期以后的燃燒可燃混合氣的形成與燃燒大體分四個時期（1）備燃期 (AB（1）備燃期 （滯燃期）從噴油開始開始著火燃燒為止 噴入氣缸中的霧狀柴油并不能馬上著火燃燒，氣缸中的氣體溫度，雖然已高于柴油的自燃點，但柴油的溫度不能馬上升高到自燃點，要經(jīng)過一段物理和化學的準備過程。柴油在高溫空氣的影響下，吸收熱量，溫度升高，逐層蒸發(fā)而形成油氣，向四周擴散并與空氣均勻混合（物理變化）。 隨著柴油溫度升高，少量的柴油分子首先分

8、解，并與空氣中的氧分子進行化學反應，具備著火條件而著火，形成了火源中心，為燃燒作好了準備。這一時期很短，一般僅為0.00070.003 秒。 （1）備燃期 （滯燃期）（2）速燃期 從燃燒開始氣缸內出現(xiàn)最大壓力 時為止火源中心已經(jīng)形成，已準備好了的混合氣迅速燃燒，在這一階段由于噴入的柴油幾乎同時著火燃燒，而且是在活塞接近上止點，氣缸工作容積很小的情況下進行燃燒的，因此，氣缸內的壓力P迅速增加,溫度升高很快。 （2）速燃期 （3）緩燃期 從出現(xiàn) 出現(xiàn) 為止這一階段噴油器繼續(xù)噴油，由于燃燒室內的溫度和壓力都高，柴油的物理和化學準備時間很短，幾乎是邊噴射邊燃燒。但因為氣缸中氧氣減少，廢氣增多，燃燒速度

9、逐漸減慢，氣缸容積增大。所以氣缸內壓力略有下降，溫度達到最高值，通常噴油器已結束噴油。 （3）緩燃期 （4）后燃期 緩燃期以后的燃燒 這一時期，雖然不噴油，但仍有一少部分柴油沒有燃燒完，隨著活塞下行繼續(xù)燃燒。后燃期沒有明顯的界限，有時甚至延長到排氣沖程還在燃燒。后燃期放出的熱量不能充分利用來作功，很大一部分熱量將通過缸壁散至冷卻水中，或隨廢氣排出，使發(fā)動機過熱，排氣溫度升高，造成發(fā)動機動力性下降，經(jīng)濟性下降。 因此，要盡可能地縮短后燃期。 （4）后燃期 綜上所述，要使燃燒過程進行得好，混合氣形成的好環(huán)是關鍵，所以對混合氣形成的要求如下： 必須要有足夠的空氣量和適當?shù)牟裼土?因為柴油燃燒放出熱量

10、是由于柴油和空氣中的氧氣在一定溫度和壓力條件下產(chǎn)生化學作用的結果，所以空氣與柴油是放熱的兩個重要因素。 空氣量與柴油量比例不同，所形成的可燃混合氣的成分也就不同，一般要求： =1.31.5 過大，混合氣過稀，燃燒速度慢，散發(fā)熱量多，Ne 過小，混合氣過濃，燃燒不完全，油耗增加，冒黑煙，經(jīng)濟性變壞。 可見是影響發(fā)動機功率和油耗的重要因素。 綜上所述，要使燃燒過程進行得好，混合氣形成的好環(huán)是關鍵，所以 噴油時刻要準確，混合氣形成的規(guī)律應合適 氣缸中燃燒過程的主要放熱階段應該是上止點稍后，容積小可得到較高的壓力，熱效率高，熱損失小，所以要求噴油時刻要準確。噴油過早，過晚對發(fā)動機工作都是不利的。 過早

11、：混合氣提前形成，并在活塞到達上止點前像爆炸似的同時著火燃燒，結果給正在上行的活塞造成一個短時間阻力，并嚴重“敲缸”工作粗暴。 過遲：混合氣在活塞下行時才開始形成和燃燒，結果燃燒空間增大，從氣缸壁面?zhèn)髯叩臒崃吭黾?，造成發(fā)動機過熱，燃燒壓力降低（P）氣體壓力推動活塞的效果減小，甚至有可能使部分混合氣來不及燃燒而隨廢氣排出去，使Ne。 最好的噴油時刻與燃燒室的型式和發(fā)動機轉速有關，對于一定結構的發(fā)動機在規(guī)定轉速下，可通過試驗找到一個功率大，油耗低的最好噴油時刻，通常用曲軸距活塞到達上止點的轉角表示，稱為噴油提前角。 噴油時刻要準確，混合氣形成的規(guī)律應合適 噴油質量應與燃燒室形狀相適應，形成均勻的混

12、合氣。 霧化良好：噴油泵和噴油器的噴射質量應與燃燒室相適應。燃燒室的形狀：空氣產(chǎn)生相應流動來促進混合。 氣流的攪動，燃料的性能 燃燒室的形狀，切向進氣，形成渦流，有利于混合，柴油的16烷值高，則自燃點低，備燃期短。 噴油質量應與燃燒室形狀相適應，形成均勻的混合氣。 五、燃燒室分類： 統(tǒng)一式燃燒室(直接噴射燃室)型 球型渦流室燃燒室預燃式燃燒室分隔式燃燒室由主燃燒室和副燃燒室組成。五、燃燒室分類： 型 球型渦流室燃燒室預燃式燃燒室分隔式燃直接噴射式燃燒室型燃燒室優(yōu)點：形狀簡單，結構緊湊，螺旋進氣道空氣渦流運動，燃燒室與水套接觸面積小，散熱少，可減少熱損失，熱效率高，經(jīng)濟性較好。 缺點：工作粗暴，噴射壓力高1722MPa，制造困難，噴孔易堵。 直接噴射式燃燒室型燃燒室優(yōu)點：形狀簡單，結構緊湊，螺旋進氣球形燃燒室：采用螺旋進氣道，油膜蒸發(fā)方式混合.優(yōu)點：工作柔和，噪音小，又叫輕聲發(fā)動機。 缺點：起動困難，螺旋形進氣道，結構復雜，制造困難。球形燃燒室：采用螺旋進氣道，油膜蒸發(fā)方式混合.優(yōu)點：工作柔分隔式燃燒室 蓋上有預燃室，預燃室 與主燃室有通道，活塞 為平頂。優(yōu)點：對噴油的霧化質量要求不高，運轉平穩(wěn)，燃燒噪音小。缺點：流動損失和散熱損失大，經(jīng)濟性較差，起動性也較差，為保證冷