發(fā)動機工作原理

1、,第一章 發(fā)動機工作原理,本章的主要教學內(nèi)容： 1.發(fā)動機的總體結(jié)構(gòu)及工作原理 2.工程熱力學基礎 3.發(fā)動機的熱力循環(huán)和性能指標 4.發(fā)動機的換氣過程 5. 汽、柴油機的燃燒過程,教學目的與要求,掌握發(fā)動機的總體結(jié)構(gòu)與工作原理； 能以性能指標為主線，深入到與性能指標密切相關的工作過程（循環(huán)、進氣、排氣、燃燒工程），分析影響性能指標的主要因素，找出提高汽車發(fā)動機性能的基本規(guī)律和技術措施。,第一節(jié) 發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)及基本原理,圖片,一、發(fā)動機的定義,發(fā)動機是將其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機器,二、發(fā)動機的分類,1. 按使用燃料分：汽油機、柴 油機等。 2. 按工作循環(huán)分：四沖程發(fā)動機、二沖程發(fā)動機

2、。 3.按氣門位置分：頂置氣門式發(fā)動機、側(cè)置氣門式發(fā)動機。 4.按氣缸排列分：直列式發(fā)動機、v型發(fā)動機。 5.按氣缸數(shù)分：單缸發(fā)動機、多缸發(fā)動機。,三、發(fā)動機的總體結(jié)構(gòu),發(fā)動機由“兩大機構(gòu)五大系統(tǒng)”組成 1.兩大機構(gòu)：曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)。 2.五大系統(tǒng)：冷卻系、潤滑系、燃料供給系、點火系、起動系,1.曲柄連桿機構(gòu),作用：將燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑瓦\動的機械能，再通過連桿將活塞往復運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動力。 組成：由氣缸體和曲軸箱組、活塞連桿組、曲軸飛輪組組成,圖片,2.配氣機構(gòu),作用：使可燃混合氣及時充入氣缸并及時從氣缸中排出廢氣。 組成：它由進氣門、排氣門、挺桿、推

3、桿、搖臂、凸輪軸、正時齒輪等組成,圖片,3.冷卻系,作用：把受熱零件的熱量散到大氣中去，以保證發(fā)動機正常工作。 組成：它由水泵、散熱器、風扇、分水管、水套等組成。,圖片,4.潤滑系,作用： 潤滑、冷卻、清洗、密封等。 組成：由機油泵、濾清器、限壓閥、油道等組成。,圖片,5.燃料供給系,汽油機 作用：按需要向氣缸內(nèi)供應已配制好的可燃混合氣，燃燒后排出廢氣。 組成：化油器式由燃油箱、汽油泵、化油器、進、排氣管、濾清器等組成。 直噴式由燃油箱、電動汽油泵、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器、進、排氣管、濾清器等組成。,圖片,圖片,作用：向氣缸內(nèi)供應純空氣并在規(guī)定時刻向氣缸內(nèi)噴入柴油，燃燒后排出廢氣。 組成：由燃油箱

4、、噴油泵、噴油器、進、排氣管、濾清器等組成。,柴油機,柴油機,圖片,6.點火系,1. 作用：按規(guī)定時刻及時點燃氣缸內(nèi)的混合氣。 2. 組成：由蓄電池、分電器、點火線圈、火花塞等組成。,圖片,7.起動系,1.作用：使靜止的發(fā)動機起動。 2. 組成：由起動機及附屬裝置組成。,1.上止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠處； 2.下止點：活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心處； 3.活塞行程（S）:上、下兩止點間的距離（mm） S=2R； 4.沖程：活塞油一個止點到另一個止點運動一次的過程； 5.氣缸工作容積（Vh）：活塞從上止點到下止點所讓出的空間的容積（L）； 6.發(fā)動機工作容積（Vl）動機所有氣缸工作容積之和，也叫發(fā)動機

5、的排量。 i ：氣缸數(shù),四、基本術語,圖片,7.燃燒室容積（Vc）：活塞在上止點時，活塞頂上面的空間容積。 8.氣缸總?cè)莘e（Va）：活塞在下止點時，活塞頂上面的空間容積。 9.壓縮比（）：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。,點火系,活塞往復四個沖程完成一個循環(huán)的發(fā)動機稱四沖程發(fā)動機。每個循環(huán)由進氣、壓縮、作功、排氣四個沖程組成,五、四沖程汽油機工作原理,圖片,上,上,上,圖表,每個循環(huán)也由進氣、壓縮、作功、排氣四個沖程組成。但由于柴油的性質(zhì)與汽油不同，其混合氣形成的方式、著火方式與汽油機也不同。下述不同點： 1.進氣沖程進入氣缸的是純空氣； 2. 壓縮沖程壓縮比大，壓縮終了的壓力、溫度高。 3.作

6、功沖程壓縮沖程末，高壓柴油呈霧狀噴入氣缸內(nèi)，自行燃燒作功，最高壓力5-10Mpa； 4.排氣沖程與汽油機基本相同。壓力0.105-0.125Mpa，溫度800-1000K。,六、 四沖程柴油機工作原理,每個循環(huán)也由進氣、壓縮、作功、排氣四個沖程組成。但由于柴油的性質(zhì)與汽油不同，其混合氣形成的方式、著火方式與汽油機也不同。下述不同點： 1.進氣沖程進入氣缸的是純空氣； 2. 壓縮沖程壓縮比大，壓縮終了的壓力、溫度高。 3.作功沖程壓縮沖程末，高壓柴油呈霧狀噴入氣缸內(nèi)，自行燃燒作功，最高壓力5-10Mpa； 4.排氣沖程與汽油機基本相同。壓力0.105-0.125Mpa，溫度800-1000K。,

7、六、 四沖程柴油機工作原理,相同點: 1 .每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一沖程曲軸轉(zhuǎn)半周，進氣沖程進氣門開，排氣沖程排氣門開，其余兩個沖程進、排氣門均光。 2.四個沖程中，只有作功沖程產(chǎn)生動力，其余三個沖程消耗能量。 3.必須用外力起動。 4.工作循環(huán)基本內(nèi)容相似，主要機件的運動相同，結(jié)構(gòu)基本相同。,七、 汽油機與柴油機的相同點與不同點,1.混合氣的形成方式不同： 汽油機是缸外混合； 柴油機是缸內(nèi)混合；2.著火方式不同： 汽油機點燃式； 柴油機是壓燃式。,不同點：,二沖程發(fā)動機工作循環(huán)也包括進氣、壓縮、作功、排氣四個過程，但它是在活塞往復兩個沖程內(nèi)完成的。 第一沖程活塞上方進行換氣、壓縮，活塞下

8、方進氣 當關閉換氣孔和排氣孔時，混合氣開始壓縮，直至上止點。活塞繼續(xù)上行，進氣孔打開，混合氣被吸入曲軸箱內(nèi)。 第二沖程活塞上方進行作功、換氣，下方預壓縮 點燃混合氣后，活塞下行，至開閉進氣孔，壓縮曲軸箱內(nèi)的混合氣。繼續(xù)下行，排氣空打開，廢氣排出。換氣孔打開，混合氣進入并掃氣，直至換氣孔和排氣孔關閉。,八、二沖程汽油機工作原理,圖片,十、內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則,第二節(jié) 工程熱力學基礎,工程熱力學主要是研究熱能與機械能之間相互轉(zhuǎn)換的一門科學。從汽車發(fā)動機來說，就是通過分析氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化的規(guī)律，得到提高發(fā)動機熱效率的途徑。 整個發(fā)動機的效率可分三部分，如下圖所示 燃燒熱效率 循環(huán)效率 機

9、械效率 燃料 熱能 活塞功 輸出功 燃燒過程 循環(huán)過程 機械性能 在工程熱力學中，把實現(xiàn)熱能與機械能相互轉(zhuǎn)換的工作物質(zhì)（氣缸內(nèi)的氣體）簡稱為工質(zhì)。,一、工質(zhì)的熱力狀態(tài),（一）工質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù) 工質(zhì)所處的宏觀狀態(tài)稱為工質(zhì)的熱力狀態(tài)。說明工質(zhì)所處的狀態(tài)的物理量叫做工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。其中壓力、比容、溫度是可測量的參數(shù)，稱為工質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù)。,1.壓力p：工質(zhì)在單位面積容器壁上作用的垂 直力，單位Pa。 絕對壓力p：氣體的真實壓力； 表壓力pB：用氣壓表測出的壓力，pB=p-p0 p0：大氣壓。 真空度pC：表示氣體壓力低于大氣壓的值，用真空表測出，pC=p0p。,續(xù)一(1),2.比容v：單位質(zhì)量的

10、工質(zhì)所占的容積。 （m3/kg）,續(xù)一(2),3.溫度：溫度是物體冷熱程度的標志。它反映了分子無規(guī)則運動的程度，是大量分子運動動能的平均值的標志。 熱力學溫標（國際單位制）：規(guī)定水的三相點的溫度為273.16K的溫度標尺。 攝氏溫標： tT273.16,續(xù)一(3),（二）理想氣體的狀態(tài)方程 理想氣體：分子本身不占體積，分子之間沒有吸引力的氣體。 理想氣體的狀態(tài)方程： pvRT R為氣體常數(shù) 任意給定兩個參數(shù)，第三個參數(shù)就確定。,續(xù)一(4),（三）工質(zhì)的比熱 單位量的物質(zhì)溫度升高（或降低）1所吸收（或放出）的熱量，用c（kg/kg.k）表示。 a)定容比熱cV：氣體在加熱過程中容積保持不變的比熱

11、。 b)定壓比熱cP：氣體在加熱過程中壓力保持不變的比熱。,續(xù)一(5),（四） 工質(zhì)的內(nèi)能 內(nèi)能就是工質(zhì)內(nèi)部分子和原子運動的動能和分子之間的位能的總和，記作u，它包括以下幾個方面： a)分子移動動能 b)分子轉(zhuǎn)動動能 c)分子振動動能 d)分子間的位能,續(xù)一(6),而動能與溫度有關，位能與比容有關，因此，一般氣體的u只與溫度與比容有關，即 uf（T,V） 理想氣體分子之間無吸引力，因此位能為0，故 uf（T） 即只要工質(zhì)的初、終態(tài)溫度T1,T2確定，不論經(jīng)過什么過程，其內(nèi)能的變化都相等 uu2-u1=f(T2)-f(T1),續(xù)一(7),二、熱力學第一定律,1.熱力過程及其所作的功 工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)

12、的一系列變化過程，叫做熱力過程，可用pv圖表示，其所做的功為（1kg氣體）,曲線下的面積就是過程所做的功。,圖片,2.熱力學第一定律（能量轉(zhuǎn)換與守恒定律） 熱可以轉(zhuǎn)換為功，功可以轉(zhuǎn)換為熱，轉(zhuǎn)變前后的能量保持不變。 Q=W,續(xù)二(1),3.能量平衡方程 設氣缸內(nèi)有1kg氣體，外界供給氣體的熱量為qkJ，該熱量中，一部分用來向外界輸出膨脹功，另一部分使氣體的內(nèi)能變化u，根據(jù)熱力學第一定律得能量平衡方程： quw mkg氣體 QU+W,續(xù)二(2),三、氣體的熱力過程,1.等容過程：工質(zhì)的容積保持不變的熱力過程。,2.等壓過程：工質(zhì)的壓力保持不變的熱力過程。,續(xù)三(1),3.等溫過程：工質(zhì)的溫度保持不

13、變的熱力過程。,續(xù)三(2),4.絕熱過程：工質(zhì)和外界始終沒有熱量交換的熱力過程。 而 即 整理后得 為絕熱指數(shù),續(xù)三(3),四、熱力學第二定律及卡諾循環(huán),1.循環(huán)及熱效率 工質(zhì)經(jīng)過一系列狀態(tài)的變化，重新恢復到原來狀態(tài)所完成的一個封閉過程，叫一個熱力循環(huán)。 正循環(huán)：循環(huán)安順時針方向進行（123 41），輸出功。 反循環(huán)：循環(huán)安逆時針方向進行（14321），消耗功。,2.等壓過程：工質(zhì)的壓力保持不變的熱力過程。,續(xù)四(1),循環(huán)熱效率：循環(huán)所得到的功與加入的熱量之比。 w：1kg氣體在循環(huán)中所輸出的功，kJ q1：1kg氣體在循環(huán)中所吸收的熱量，kJ。 由于一個循環(huán)后u0，故q1-q2=w q2：

14、循環(huán)放熱。 所以,續(xù)四(2),2.熱力學第二定律 關于發(fā)動機的熱力學第二定律表達： 不可能建造一種循環(huán)的機器，其作用只從單一取熱并全部轉(zhuǎn)變成故。即發(fā)動機的熱效率不可能100%。 關于熱轉(zhuǎn)遞的熱力學第二定律表達： 不可能將熱量由低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化。,續(xù)四(3),3.卡諾循環(huán) 由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成的循環(huán)叫卡諾循環(huán)。 ab:等溫膨脹 bc：絕熱膨脹 cd：等溫壓縮 da：絕熱壓縮,其效率是所有循環(huán)中最高的，是最理想的循環(huán)方案。,續(xù)四(4),經(jīng)推導。循環(huán)的熱效率為：,續(xù)四(5),從上式可知： 1.卡諾循環(huán)的熱效率總是小于1。若等于1，則T1=或T2=0，這是不可能的。 2

15、.提高熱效率的途徑有兩條：一條是提高T1；另一條是降低T2。 意義：卡諾循環(huán)至今難以實現(xiàn)，但是它對如何提高發(fā)動機的循環(huán)熱效率從理論上指明了正確的方向： 使發(fā)動機的循環(huán)接近于卡諾循環(huán)，以卡諾循環(huán)效率來評價發(fā)動機熱功轉(zhuǎn)換的程度。,續(xù)四(6),第三節(jié) 發(fā)動機的熱力循環(huán) 與性能指標,本節(jié)主要介紹四沖程發(fā)動機的理論循環(huán)，實際循環(huán)，指示指標，有效指標及機械效率等知識。,一、發(fā)動機的理論循環(huán),對實際循環(huán)作以下假設可得理論循環(huán)； a.質(zhì)是理想氣體，比熱視為定值； b.工質(zhì)與外界無熱量交換，不計進、排氣過程及其流動損失； c.工質(zhì)的壓縮過程和膨脹過程均為絕熱過程； d.燃燒過程為外界等容、等壓加熱過程，而排氣過

16、程為等容放熱過程代替。,ac：絕熱壓縮 cz：等容加熱 zz：等壓加熱 zb：加熱膨脹 ba：等容放熱,1)混合加熱循環(huán)：每循環(huán)加入到氣缸中的熱量Q分兩部分，一部分熱量Q1是在等容的情況下加入的，另一部分Q1是在等壓情況下加入的，如圖。,1.理論循環(huán),續(xù)一(1）,由于高速柴油機先噴入氣缸的燃料迅速燃燒，加熱接近于等容，后噴入氣缸的燃料燃燒緩慢，加熱接近于等壓。因此，混合加熱循環(huán)是柴油機的理想循環(huán),續(xù)一(2）,經(jīng)濟性指標熱效率t：（證明從略） 動力性指標循環(huán)平均壓力pt: 式中： Va/Vc壓縮比； pz/pc壓力升高比； Vz/Vz預脹比。,續(xù)一(3）,2)等容加熱循環(huán),每循環(huán)加入到氣缸中的熱

17、量Q1是在等容的情況下加入的，如圖。因為汽油機混合氣的燃燒非常迅速，其實際循環(huán)接近等容加熱循環(huán)。所以等容加熱循環(huán)是汽油機的理想循環(huán)。,續(xù)一(4）,由于該循環(huán)可看作混合加熱循環(huán)在Q10，1的特例，所以,續(xù)一(5）,2.理論循環(huán)分析 1)壓縮比 隨壓縮比增大，兩種循環(huán)的t和pt都將提高。這是因為在加熱量Q1相同的情況下，提高壓縮比，可提高循環(huán)最高溫度及平均吸熱溫度，降低平均放熱溫度，擴大溫差，增大膨脹比，使循環(huán)作功增多。（由于柴油機的壓縮比比汽油機的大，所以柴油機的熱效率比汽油機高）,續(xù)一(6）,2)壓力升高比和預脹比 在混合加熱循環(huán)中，若Q1和一定，增大時，相應減少，即Q1增加而Q1減少，從而提

18、高了能量利用率，使t和pt提高。（相同壓縮比和能量消耗的汽油機和柴油機，汽油機的熱效率比柴油機高）,續(xù)一(7）,二、發(fā)動機的實際循環(huán),1.實際循環(huán) 四沖程發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈完成一個工作循環(huán)，分進氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣五個過程，可用pv圖表示。,其中： rra線是進氣過程 abc線是壓縮過程 cz線是燃燒過程 zb線是膨脹過程 br線是排氣過程 循環(huán)得到的凈功為Ai-A1,續(xù)二(1),2.實際循環(huán)與理想循環(huán)的差異 與理論循環(huán)相比，實際循環(huán)存在各類能量損失。,1) 實際工質(zhì)的影響Wk 2)換氣損失W和Wr 3) 燃燒損失Wz 4)傳熱損失Wb,續(xù)二(3),續(xù)二(4),三、發(fā)動機的指示指標（以下

19、標i表示）,以工質(zhì)在氣缸內(nèi)對活塞所作的功為基礎的指標稱為發(fā)動機的指示指標,1.,1.,1.,1.,1.,1.指示功Wi和平均指示壓力pi 1)指示功Wi 氣體在氣缸內(nèi)完成一個實際循環(huán)對活塞所作的有用功。 它通過計算pv圖上的面積得到。 2)平均指示壓力pi 單位氣缸工作容積的指示功。,因此 103 Wi等于一個假想大小不變的壓力pi作用在活塞頂上，使活塞移動一個行程S所作的功。,續(xù)三(1),2.指示功率Pi 單位時間內(nèi)所作的指示功 10-3，kW 式中，i氣缸數(shù)，pi的單位為kPa，Vh的單位為L，n的單位為r/min，為沖程數(shù)。,續(xù)三(2),3.指示熱效率i和指示燃料消耗率gi 1）指示熱效

20、率i 指示功與所消耗的燃料熱量的比值 式中Ql為所消耗的燃料熱量。 2) 指示燃料消耗率gi 單位指示功的耗油量 ，g/kW h 則 hu：熱值,續(xù)三（3）,四、發(fā)動機的有效指標（以下標e表示）,以曲軸對外輸出的功率為基礎的性能指標。用以評價整個發(fā)動機的性能。,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.動力性指標 1)有效功率Pe：發(fā)動機輸出的功率稱為有效功率。 Pe=Pi-Pm Pm；機械損失功率 2)有效扭矩Me：由發(fā)動機輸出的扭矩稱為有效扭矩。,，Nm 3)平均有效壓力pe：單位氣缸工作容積輸出的有效功。,，kPa,續(xù)四（1）,2.發(fā)動機經(jīng)濟性指標 1)有效熱

21、效率e：循環(huán)有效功與所消耗的燃料的熱量的比值,m：機械效 2）有效燃料消耗率ge：單位有效功的耗油量 ，g/kWh 注意！ge與GT的區(qū)別 同理,續(xù)四（2）,續(xù)四（3）,2)比重量Ge：發(fā)動機凈重G與標定工況下的有效功率之比 ，kg/kW,續(xù)四（4）,3)強化系數(shù)peCm：平均有效壓力與活塞平均速度的乘積。其值越大，強化程度越高。,續(xù)四（5）,4.發(fā)動機的其它性能指標 1)排氣品質(zhì) 2)噪聲 3)起動性等,續(xù)四（6）,五、發(fā)動機的熱平衡,熱平衡就是加入發(fā)動機的總熱量的分配情況，可表示為 QT=QE+QS+QR+QB+QL 式中：QT 燃料完全燃燒放出的總熱量； QE轉(zhuǎn)化為有效功的熱量；汽20%

22、-30%，柴30%-40% QS傳給冷卻介質(zhì)的熱量；汽25%-30%，柴20%-25% QR廢氣帶走的熱量； 汽40%-45%，柴35%-40% QB不完全燃燒的熱量損失； QL其它損失；汽8%，柴10%。 減少各種能量損失，即可提高發(fā)動機的效率。,六、發(fā)動機的機械損失,發(fā)動機功率在內(nèi)部轉(zhuǎn)遞過程中的各種損失稱為機械損失。 包括摩擦損失、驅(qū)動附屬設備和泵氣損失。 一）機械效率：有效功率與指示功率的比值,二）械損失的測定 1.滅缸法 1)將發(fā)動機調(diào)整到給定工況穩(wěn)定工作，測出Pe； 2)停止第一缸的供油或點火，調(diào)整測功器，使發(fā)動機恢復原轉(zhuǎn)速，測出Pe1?？傻玫谝桓椎闹甘竟β蔖i1=PePe1。 3)

23、依次使各缸熄火，可得Pe2,Pe3 則Pi2= PePe2 Pi3=PePe3 整機的指示功率 Pi=Pi1+Pi2+ PePe1PePe2PePe3 iPe（Pe1+Pe2+Pe3+） PmPi-PeiPe（Pe1+Pe2+Pe3+）Pe （i-1）Pe（Pe1+Pe2+Pe3+）,續(xù)六（1）,2.倒拖法 1)發(fā)動機與測功機相連； 2)使發(fā)動機以給定的工況穩(wěn)定運行，當水溫和油溫達到正常時，切斷供油或停止點火，同時將電力測功機轉(zhuǎn)換為電動機，以給定轉(zhuǎn)速倒拖發(fā)動機； 3)測定電力測功機的倒拖功率，該倒拖功率即為發(fā)動機在該工況下的機械損失功率。,續(xù)六（2）,續(xù)六（3）,3)潤滑油的品質(zhì)和冷卻水溫 粘

24、度大，流動性差，摩擦損失增加； 粘度小，流動性好，承載能力差，油膜易破裂。 冷卻水溫影響機油的粘度。 使用中降低機械損失要做到無機械故障，控制好轉(zhuǎn)速、水溫，保持機油清潔等。,續(xù)六（4）,第四節(jié) 發(fā)動機的換氣過程,本節(jié)主要是要求學生了解換氣過程的進行情況，分析影響充氣量的因素，找出減少換氣損失、提高充氣系數(shù)的因素。 定義：發(fā)動機的排氣過程和進氣過程統(tǒng)稱為換氣過程。 任務：盡可能將缸內(nèi)的廢氣排除干凈，并吸入更多的新鮮混合氣。 對發(fā)動機性能的影響：如果換氣充分，氣缸內(nèi)混合氣質(zhì)量較好（相對廢氣較小，新鮮混合氣較多）使燃燒過程加快，燃燒完全，因此可提高發(fā)動機的動力性與經(jīng)濟性。,一、四沖程發(fā)動機的換氣過程

25、,1.四沖程發(fā)動機的換氣過程：從排氣門打開至進氣門關閉。 1)自由排氣階段：排氣門打開至氣缸壓力接近于排氣管壓力； 2)強制排氣階段：活塞由上往下將缸內(nèi)廢氣強制排出 ； 3)進氣階段：進氣門打開至關閉的過程。 2.氣門疊開：進排氣門同時開啟的現(xiàn)象 合適：可掃氣，增加進氣量； 過大；廢氣倒流進氣管。,二、四沖程發(fā)動機的充氣系數(shù),1.充氣系數(shù)：每循環(huán)實際進入氣缸的新鮮充氣量G與在進氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮充氣量G0的比值，即 進氣狀態(tài)：當時的大氣狀態(tài)（非增壓）,續(xù)二（1）,續(xù)二（2）,三、提高充氣系數(shù)的措施,1.減少進氣系統(tǒng)的流動損失，提高進氣終了的壓力 1)減少空濾器阻力 2)減少化油器流

26、動阻力 3)減少進氣管的沿程阻力和局部阻力 4)減少進氣道阻力 5)減少節(jié)氣門處的流動阻力 6)改進凸輪的廓線設計，加大進氣門開啟時間與截面,2.降低排氣系統(tǒng)的阻力損失，減少缸內(nèi)殘余廢氣 3.減少高溫零件對氣體 的加熱 4.合理利用動態(tài)效應 5.合理選擇配氣相位,續(xù)三（1）,第五節(jié),將燃料的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿倪^程,稱為發(fā)動機的燃燒過程。它是發(fā)動機整個工作循環(huán) 的主要過程。 本節(jié)將介紹汽油的組成與主要性能指標,討論傳統(tǒng)的汽油機燃燒形式,即均勻混合氣的燃燒過程。,1.燃料與空氣借助于化油器或噴射裝置,在缸外進行混合,混合時間長,混合均勻; 2.壓縮終了前通過外源(火花塞)點火,著火時間、地點一定;

27、 3.著火后火焰擴散,適當?shù)臏u流運動可以加速火焰?zhèn)鞑? 4.通過改變混合氣的數(shù)量來調(diào)節(jié)負荷。,汽油機燃燒過程的特點:,(-)燃油簡介 汽油與柴油都是用石油煉制的。石油主要包含了碳和氫兩種元素,是各種烴的混合物。加熱范圍為40-250餾出的油料稱為汽油,汽油各種經(jīng)碳原子的個數(shù)為5-9 個。 直餾法； 熱裂化法； 催化裂化法。,一、汽油的組成及主要性能指標,直留汽油和柴油的穩(wěn)定性好,儲存中不易產(chǎn)生膠質(zhì),但只能適用于壓縮比較低的發(fā)動機。裂化汽油適用于高壓縮比的發(fā)動機。催化裂化柴油性能較好,可作商品質(zhì)的柴油使用。,續(xù),1.汽油的蒸發(fā)性 10蒸發(fā)溫度 標志汽油的起動性。10%蒸發(fā)溫度低,起動性好,但太低

28、了容易引起氣阻、在油箱和化油器中蒸發(fā)損失增加。該溫度太高,則 冷起動困難。 50%蒸發(fā)溫度 標志汽油的平均蒸發(fā)性。該溫度低,可以縮短暖車時間,但太低了則會導致 化油器結(jié)冰;太高,則汽油機冷機的過渡特性差。 90蒸發(fā)溫度 標志中含有難以蒸發(fā)的重質(zhì)成分,該溫度太高,在燃燒室內(nèi)易形成雜質(zhì),并 稀釋潤滑油。,(二)汽油的主要性能指標,抗爆性是指汽油在燃燒室內(nèi)燃燒時抵抗爆燃的能力,其評定指標是辛燒值。 在汽油機燃 燒過程中,隨著壓縮比及氣缸內(nèi)氣體溫度提高,可能出現(xiàn)一種不正常的自燃現(xiàn)象,稱為爆震燃 燒,簡稱爆燃。汽油辛燒值越高,抗爆性越強,就能承受發(fā)動機采用較高壓縮比而不發(fā)生爆燃, 有利于提高汽油機的經(jīng)濟

29、性。,2.汽油的抗爆性,液體燃料混合氣的形成過程,就是液體燃料在空氣中霧化、蒸發(fā)、擴散并與空氣混合的過 程。,二、汽油機混合氣的形成,空氣經(jīng)空氣濾清器進入化油器,在流經(jīng)喉管時,流速增加, 壓力降低,在喉管中形成一定的真空度,將汽油從浮子室經(jīng)主噴管吸出,被吸出來的汽油正好 噴人流過喉管的空氣中,在高速空氣流的沖擊下被霧化成細小顆粒,并不斷蒸發(fā)、擴散,與空氣 混合成可燃混合氣。 改變設置在喉管后的節(jié)氣門開度,即可改變進入氣缸中的混合氣數(shù)量,也就改變了發(fā)動機功率。,(一)化油器式汽油機的混合氣形成過程,汽油直接噴射系統(tǒng)混合氣的形成是在進氣管或氣缸中進行的。噴油器將來自供油系統(tǒng)具有一定壓力的汽油噴到各

30、缸進氣道的進氣門前(多點噴射)或噴到節(jié)氣門前方的進氣管內(nèi)(單 點噴射)或直接噴人氣缸(缸內(nèi)噴射),與來自空氣供給系統(tǒng)的新鮮空氣在缸外(進氣管噴射)或 缸內(nèi)(缸內(nèi)噴射)相混合形成可燃混合氣。,(二)汽油直接噴射式的混合氣形成過程,汽油機的燃燒過程包括著火和燃燒兩部分。從壓縮行程上止點前火花塞點火開始到膨脹行程燃料基本上燒完為止,燃燒持續(xù)較短(約占25-40曲軸轉(zhuǎn)角),其燃燒過程接近于定容燃燒。,三、汽油機混合氣燃燒過程,燃燒是燃油中的碳原子和氫原子與空氣的氧原子劇烈氧化反應的過程,并伴有發(fā)熱、發(fā)光的現(xiàn)象。 把過量空氣系數(shù)a=1,空燃比A/F=14.7的可燃混合氣叫做理論混合氣; a1,A/F14

31、.7的可燃混合氣叫做濃混合氣; a1,A/F14.7的可燃混合氣叫做稀混合氣。,(一)燃燒簡介,汽油和空氣形成的可燃混合氣必須經(jīng)過著火階段才能進行燃燒。而著火,是指混合氣的氧化反應加速、溫度升高、以致引起空間某一位置最終有某個火焰出現(xiàn)的過程。,(二)汽油機的著火,在火花塞點火之前,氣缸內(nèi)已形成了均勻混合氣,混合氣受到缸壁和殘余廢氣的加熱,被 壓縮后壓力與溫度升高,并產(chǎn)生緩慢的分解和氧化,處于容易著火狀態(tài)。當火花塞電極間跳 火,經(jīng)歷了高溫著火后,在已燃氣體與未燃的工質(zhì)之間的一個很窄的范圍(火焰前鋒)內(nèi)通過活 化分子的傳熱和對流而燃燒放熱?；鹧婊旧弦郧蛐蔚男螤钕蛲鈹U展。點火能否成功,與火花點火放

32、出的熱量大小和混合氣的濃度有關?；鸹c火放出的熱量 太小.混合氣的濃度過濃或過稀.火焰均不能傳播.,續(xù),為了提高汽泊機的動力性和經(jīng)濟性,充人氣缸的可燃混合氣燃燒要完全、 及時和正常。因為: 只有完全燃燒,才能 充分利用燃油的熱能; 只有及時燃燒,最高壓力在上止點后1218，才能使燃氣具有更高的溫度和壓力,對 活塞的推力大,使熱能更多的轉(zhuǎn)變?yōu)闄C 械功; 只有正常燃燒,才能保持發(fā)動機穩(wěn) 定、可靠的工作。,(三)正常燃燒過程,圖示為汽油機工作過程中缸 內(nèi)壓力的變化關系。其中的虛線表示不點火時的情況,實線為點火時情況。,圖示,根據(jù)壓力變化的特征,把燃燒過程分為三個階段:著火延 遲期、急燃期、補燃期。

33、1.著火延遲期 從火花塞電極間跳過火花(點1)起,到形成火 焰中心(點2)為止的這段時間,稱為著火延遲期。圖中用I階段表示,由于只是在火焰中心附 近的局部范圍內(nèi)有劇烈的氧化反應,因而圖中的壓力線沒有明顯地偏離壓縮線,即沒有明顯的 壓力升高現(xiàn)象。,續(xù),從火焰中心形成起,主要部分混合氣燃燒完畢,因而出現(xiàn)最高壓力(點3)為止。 這段時間稱為急燃期,圖中用E階段表示。急燃期是燃燒過程的主要階段,它對發(fā)動機性能影響很大。實踐證明,以曲軸轉(zhuǎn)角計算的 壓力升高率為170kPa/()-240 kPa/(),且最高壓力 出現(xiàn)在上止點后12-18曲軸轉(zhuǎn)角時,示功圖有最大面積,循環(huán)功最多。這時對應的點火提前角,稱為

34、最佳點火提前角,2.急燃期,從最高壓力至燃燒基本完成 混合氣中汽油蒸發(fā)不良及與空氣混合不均勻時,部分顆粒較大的燃油在火焰前鋒掠過時, 只是表層燃油被燃燒,未燃燒的部分需要在補燃期內(nèi)燃燒。此外,燃燒產(chǎn)物有少部分在高濕的作用下會分解。在膨脹過程中,因工質(zhì)溫度下降,熱分解產(chǎn)物又可繼續(xù)燃燒、放熱。這就形成了補燃期。 補燃是在活塞下行中進行的,這時氣缸容積已明顯擴大,故補燃產(chǎn)生的熱量不能有效地轉(zhuǎn) 變?yōu)楣?反而使排氣溫度增加,熱效率下降。因此,希望盡可能減少補燃。,3.補燃期,汽油機的不正常燃燒,包括爆震燃燒和表面點火。 1.爆震燃燒(簡稱爆燃) (1) 現(xiàn)象與危害 汽油機的爆燃現(xiàn)象就是燃燒室內(nèi)末端混合氣

35、的自燃現(xiàn)象。,(四)不正常燃燒,雖然爆燃時的最高壓力很高,但它是以沖擊波的形式出現(xiàn),不是以均勻壓力推動活塞,而 像用錦頭不斷敲擊活塞似的,不能使燃氣對活塞作功更多。汽車在低速上坡時,允許有很輕微的短時間的爆燃。因為輕微的爆燃可以使燃燒過程縮短,有利于提高有效功率,但是不允許 嚴重的爆燃,嚴重的爆燃會有下列危害: 1) 機件過載 2)機件燒損 3)性能指標下降,2.危害,主要有:使用抗爆性強的汽油可以避免爆燃的產(chǎn)生; 在汽油中加入少量抗爆添加劑, 使用中應根據(jù)發(fā)動機的壓縮比選用相應牌號的汽油。 可以通過改變結(jié)構(gòu)因素 如減小壓縮比、采用雙火花塞等以及改變運行因素如負荷、轉(zhuǎn)速等措施。,（3）預防措施

36、,不靠火花塞點火而由燃燒室內(nèi)熾熱物點燃混合氣的燃燒現(xiàn)象,稱為表面點火。 燃燒室內(nèi)熾熱物如:過熱的火花塞電極、熱的排氣門、熱的燃燒表面沉積物等,由表面點火產(chǎn)生的新的火焰前鋒也以正常的速度傳播。 早火：在正常火花塞點火前的表面點火 后火：正?；鸹ㄈc火后的表面點火,2.表面點火,表面點火的結(jié)果是使得缸內(nèi)壓力急劇升高,噪聲加強,向活塞、缸壁的傳熱增加,活塞缸套間結(jié)焦,“早火”相當于將點火提前角提前,“后火”雖有可能加快燃燒速度,但是,表面點火的最 大問題是點火的無規(guī)律性,這將導致燃燒過程的不穩(wěn)定與工作過程的粗暴,使動力性、經(jīng)濟性 都受到影響。避免表面點火的有效措施是采用低餾程的燃料與不易結(jié)焦的潤滑油

37、。,續(xù),表面點火與爆燃的關系 表面點火不同于爆燃,表面點火是由于熱表面點燃混合氣,而爆燃則是由于燃燒室內(nèi)末端 混合氣的自燃產(chǎn)生的。爆燃與表面點火之間又存在相互影響,表面點火會促使爆燃的產(chǎn)生。,續(xù),1.進氣初始態(tài)p1,Tl 降低進氣初始態(tài)p1,T1,可以避免爆燃與表面點火時產(chǎn)生。 2.點火提前角 將點火提前角增大,缸內(nèi)最高壓力、溫度增加,終燃混合氣受到擠壓和熱輻射的影響增強, 著火所需的時間減少，爆燃傾向增加； 3.混合氣濃度 混合氣濃度a0.8-0.9時，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲?，但著火延遲期也最短，且明顯，爆燃傾向增加；,(五)使用因素對燃燒過程的影響,轉(zhuǎn)速增加時，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?，易產(chǎn)生爆燃的部位

38、在自燃準備尚未完成時，火焰前鋒已到達，爆燃趨勢減弱； 5.負荷 負荷減少時，殘余廢氣增加，火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆担紵淖罡邷囟葔毫ο陆?，爆燃趨勢減弱； 6.燃燒沉積物 沉積物相當與一個熱源，爆燃和表面點火傾向增加,4. 轉(zhuǎn)速,燃燒室形狀對燃燒的影響,四、汽油機的燃燒室,圖示,圖示,圖示,圖示,第六節(jié) 柴油機的燃燒過程,柴油機工作過程的特點: 1.吸人氣缸的是新鮮空氣,被壓縮的是新鮮空氣; 2. 柴油通過高壓噴人氣缸,缸內(nèi)形成可燃混合氣; 3.柴油和空氣混合時間極短; 4.缸內(nèi)混合氣成分不均勻,且不斷變化; 5.沒有外源點火,只是靠壓縮自燃; 6.混合與燃燒重疊進行; 7.質(zhì)調(diào)節(jié),即負荷和轉(zhuǎn)速不是通

39、過進氣節(jié)流,而是通過燃料量來調(diào)節(jié);,1.燃燒及時。這將影響作功的質(zhì)量、放熱量的有效利用; 2.燃燒完全。這會影響到放熱量、作功和排放。 因此,對于柴油機來說,及時形成可燃混合氣最為重要。 本節(jié)將先介紹柴油的主要性能指標,再闡述柴油機的混合氣形成與燃燒過程,各種燃燒室特點,發(fā)動機排放污染與控制。,對柴油機燃燒的基本要求:,一、柴油的主要性能指標,1.著火性 柴油的著火性是指柴油的自燃能力,其評定指標是十六燒值,十六統(tǒng)值越高著火性越好。 著火性好的柴油,噴人氣缸后能及時著火燃燒,柴油機工作柔和,冷起動性能也隨之改善; 若著火佳能差,燃燒前所需的物理、化學準備時間長,著火后壓力升高率過高,導致柴油機

40、工作粗暴,柴油的蒸發(fā)性用館程表示。將柴油加熱,分別測定蒸發(fā)出50%、90%和95%的餾出溫度。 50%餾出的溫度低,說明這種燃燒輕館分多,蒸發(fā)性好,有利于混合氣的形成和燃燒。但若輕 館分過多,著火前蒸發(fā)油氣過多,會使柴油機工作粗暴。 90%和95%館出溫度標志柴油中所 含難于蒸發(fā)的重館分。重館分過多,在氣缸中不易蒸發(fā),與空氣混合不均勻,則燃燒不完全。易產(chǎn)生冒煙和積炭。,2.蒸發(fā)性,柴油的粘度用來表示柴油的霧化性。 粘度低,則容易形成混合氣。若粘度過低,會加劇噴油泵及噴油器之間的精密偶件表面之間的磨損; 若粘度過高,流動阻力增加,柴油從噴油器噴出時的霧化性差,不易形成均勻的混合氣。因而,柴油應具

41、有適中的粘度。,3.粘度,柴油的凝點用來表示柴油的低溫流動性。它是指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度。 國產(chǎn)輕柴油的牌號是按凝點編定的,如0號柴油的凝點為0。好的柴油應具有低的凝點。若 凝點過高,不利于燃燒的正常供給,尤其在低溫條件下工作?？赡茉斐捎吐范氯?。選用柴油 時,一般要求其凝點比最低工作環(huán)境溫度低3-5以上。,4.凝點,二、柴油機混合氣的形成,柴油機混合氣的形成,是指燃料自噴人氣缸至著火及燃燒的整個階級中所發(fā)生的破碎、霧 化、汽化并與空氣之間相互滲透和擴散的過程,它直接決定著燃燒質(zhì)量。 由于柴油的蒸發(fā)性 差,因此柴油機采用高壓噴射的方法,即在壓縮行程接近終了時,借助噴油器將柴油噴人燃燒

42、室,與氣缸中高溫、高壓的空氣混合形成可燃混合氣。經(jīng)過一系列物理化學準備后,著火燃燒; 隨后,混合氣的形成與燃燒便重疊進行,即一邊噴油、混合和一邊燃燒。,柴油機的混合氣形成與汽油機相比有兩個最顯著的特點: 混合氣形成在氣缸內(nèi)部; 混合氣形成時間較短。,續(xù),柴油機浪合氣形成的理想過程應該是：燃料噴人燃燒室后在盡可能短的時間內(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)噴人的燃料應及時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入高溫缺氧區(qū)域,引起裂化。,續(xù),柴油機混合氣形成依靠兩方面作用: 燃料噴霧; 組織空氣運動。,續(xù),按混合氣形成的原理分,柴油機可燃混合氣的形成方式有兩

43、種: 空間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合。 1.空間霧化混合方式 直接將柴油噴射到燃燒室空間,經(jīng)霧化、蒸發(fā)與空氣混合,形成霧狀混合物的方式,稱為空 間霧化混合方式。,(一)形成混合氣的兩種基本方式,空間霧化混合方式的優(yōu)點: 混合氣形成速度快,燃燒過程比較穩(wěn)定,對轉(zhuǎn)速范圍的適應性 強。 其缺點: 燃料在著火以前形成的混合氣較多,使燃燒過程較為粗暴,并生成較多的NOx。 若油滴蒸發(fā)、霧化速度不及燃燒速度快,將產(chǎn)生不完全燃燒。,續(xù),將柴油順著氣流的運動方式,涂到燃燒室壁面,形成油膜,油膜受熱蒸發(fā),并與空氣混合形 成均勻混合氣的方式,稱為油膜蒸發(fā)混合方式。 燃燒室壁溫、油膜厚度和空氣與油膜的相對速度是混合氣形

44、成的決定性因素。,2.油膜蒸發(fā)混合方式,油膜蒸發(fā)混合方式的優(yōu)點: 完全是氣相混合,通過油膜的蒸發(fā)和吹拂氣流的旋轉(zhuǎn)運動還可以實現(xiàn)分層燃燒,做到既無碳煙,又可控制燃燒速度,限制燃燒壓力的急劇升高,從而控制噪聲 和傳動裝置的機械負荷,通過軸針式噴油嘴的截面的控制可改善噪聲和減少NOx同時對噴 油系統(tǒng)要求降低。 其缺點: 油膜蒸發(fā)的速度受壁溫、油膜厚度和氣流運動的影響很大。因此, 對供油、進氣和燃燒室匹配要求較高,燃燒不及空間霧化穩(wěn)定,冷起動性能差、怠速及低負荷時 HC排放較高。,續(xù),影響混合氣形成的主要因素包括:燃料噴霧、氣流運動、燃燒室結(jié)構(gòu)等。 1.燃料的噴霧對混合氣形成的影響 利用噴油器將柴油噴

45、散成細粒的過程,稱為柴油的噴霧或霧化。,(二)影響混合氣形成的主要因素,經(jīng)高壓油管的燃油以高壓從噴油器的噴孔噴入氣缸,由于空氣阻力及高速流動時的內(nèi)部擾動而被粉碎成細小油漓,增加了空氣接觸氧化的機會在靜止的壓縮空氣中,從噴油嘴中噴人氣缸的油束形狀如圖所示,油束的外緣區(qū)油滴直徑細小且稀疏,油滴速度越向外越低。油束核心部分不能完全粉碎,油滴直徑較大,霧化不良,且很稠密。,（1）油束的形成,圖,1)油束的射程L 2)霧化質(zhì)量 霧 3)油束的錐角,(2)衡量油束霧化質(zhì)量的三個參數(shù):,1）噴油器的結(jié)構(gòu) 噴油器結(jié)構(gòu)方面的主要影響因素是噴孔的大小和噴油器頭部的結(jié)構(gòu)形狀。減小噴孔直徑,霧化質(zhì)量得到改善,但容易引

46、起噴孔堵塞。,（3） 影響油束的特性因素,噴油器的噴油壓力越高,油束的速度越高,所受擾動越大,霧化質(zhì)量越好,但這除了要消耗更多的能量外,高壓油管容易破裂,噴油器容易磨損。 3)缸內(nèi)介質(zhì)反壓力 氣缸內(nèi)介質(zhì)反壓力增大時,射程減小,而油束錐角增大,總的來說,對霧化性能影響不大。 4)噴油泵凸輪形狀 噴油泵凸輪形狀曲線越陡,在高壓油管內(nèi)越容易建立高壓,噴油越迅速,霧化性能得到改善。,2)噴油壓力,發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加,相對噴油時間需要縮短,噴油速度加快,霧化質(zhì)量提高。 6)燃油粘度 燃油粘度越大,油滴越不易分散,霧化質(zhì)量越差。 另外,對霧化質(zhì)量的要求要視各種燃燒室的結(jié)構(gòu)而有所不同。一般都是根據(jù)燃燒方式而尋求

47、燃燒室形狀、空氣運動和噴油系統(tǒng)的最佳匹配。,5)轉(zhuǎn)速,為了更有效地形成可燃混合氣,改善燃燒過程,通常要組織空氣的運動。組織空氣運動的形式有: (1) 進氣渦流 (2) 擠氣渦流 (3) 燃燒渦流,2.空氣運動對混合氣形成的影響,三、柴油機的燃燒過程,柴油機的燃燒過程,是從壓縮行程上止點前噴油開始到作功行程燃燒終了為止的整個過 程。它所占時間很短(約為5070曲軸轉(zhuǎn)角,高速柴油機只有0.003s-0.006s)，整個過程非常復雜。,柴油機利用柴油化學安定性差,易自燃的特點,采用壓縮自燃的方式使可燃混合氣著火。 在壓縮行程末期將柴油噴入氣缸,形成可燃混合氣,它的著火需要具備兩個條件: 1.合適的混

48、合氣濃度。 2.合理的混合氣溫度。,(-)柴油機的著火,柴油機的燃燒過程可分為四個階段: 著火延遲期 速燃期 緩燃期 補燃期,（二）油機的燃燒過程,圖示,從噴油開始(點1)到壓力脫離壓縮線開始急劇上升(點2)止,這一階段稱為著火延遲期。圖中的線12 段所示。 著火延遲期的長短,主要取決于噴油時氣缸內(nèi)的溫度。受壓縮的空氣溫度愈高,著火延遲期愈短。在發(fā)動機冷起動、冷卻水控制的溫度過低、氣缸漏氣等情況下, 著火延遲期都會加長。發(fā)動機正常工作時,在著火延遲期內(nèi)噴人的柴油量約占循環(huán)供油量的30%-40%。由 于并未著火,壓力沒有明顯地偏離壓縮線。,1.著火延遲期(滯燃期),從壓力偏離壓縮線的點2開始到最

49、高壓力點為3止,這一階段稱為速燃期。圖中的線23段所示。 缸內(nèi)的多個火焰中心一旦著火后,著火延遲期中已噴人缸內(nèi)的柴油幾乎一齊燃燒,在很短的時間內(nèi),產(chǎn)生很高的壓力,使缸內(nèi)的壓力升高率很大,而這個時間又很短,接近于等容燃燒。這階段的放熱量為循環(huán)放熱量的1/3左右,產(chǎn)生的最高壓力達5.4Mpa8.8MPa 最高壓力約在壓縮行程后615的曲軸轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)。,2.速燃期(急燃期),從最高壓力點3開始到氣缸內(nèi)工質(zhì)溫度達到最高點4為止,這一階段稱為緩燃期。圖中的線34段所示。 這一階段內(nèi)有較多的柴油燃燒,同時氣缸的容權在不斷地增加,結(jié)果是氣缸內(nèi)溫度繼續(xù)增高,工質(zhì)的壓力幾乎不變、稍有上升或稍有下降,接近于等壓燃

50、燒。這階段結(jié)束時的放熱量約占循環(huán)放熱量的70-80%,最高溫度為1970K-2270K,最高溫度點出現(xiàn)在上止后2035的曲軸轉(zhuǎn)角處。,3.緩燃期,從出現(xiàn)最高溫度點4開始到柴油基本燒完為止,這一階段稱為補燃期。 當放熱量已達循環(huán)放熱量的9597%時,即認為補燃期結(jié)束。 柴油機中柴油與空氣形成混合氣的時間很短,不容易充分蒸發(fā)和混合均勻?？傆幸恍┤加筒荒芗皶r燃燒,拖延到膨脹過程中繼續(xù)進行,形成補燃。補燃的熱量是活塞已遠離上止點才 放出,作功的效果差,且使排氣溫度增高,耗油率加大。所以,使用中應著重從保證噴霧質(zhì)量, 保持壓縮終了的溫度和壓力方面采取措施,來減少補燃。,4.補燃期(后燃期),四、影響柴油

51、機燃燒過程的主要因素,1.燃油性質(zhì) 燃油的蒸發(fā)、著火性能過好,反而會容易導致工作粗暴。因而,一般高速柴油機用燃油的 十六統(tǒng)值在4060之間,而對于揮發(fā)性而言,希望餾程范圍較窄,要求大部分燃油在250-350范圍內(nèi)揮發(fā),盡量減少其中過輕和過重的館分的比例。,發(fā)動機噴油提前角減小,燃油噴人氣缸時,缸內(nèi)的壓力和溫度相對提高,著火延遲期縮短,燃燒平穩(wěn)。但減小太多,同時會使 燃燒過程拖后,導致熱效率下降。,2. 噴油定時,噴油器不同的噴油規(guī)律對燃燒過程的影響很大。若噴油率“先急后緩”,則初期放熱率高,壓力升高率增大,工作粗暴,但熱效率升高。而噴油率“先緩后急”,則初期放熱量少,壓力升高率、缸內(nèi)最高燃燒壓力都下降,熱效率也下降。因此,在選用時,應根據(jù)具體要求綜合考慮。 4. 霧化質(zhì)量 提高霧化質(zhì)量，可以加速可燃混合氣的形成，加快燃燒速度，縮短著火延遲期。,3. 噴油規(guī)律,適當組織工質(zhì)的運動,可以提高燃油的蒸發(fā)速度, 促進可燃混合氣的形成,空氣運動可以促使油束分散,增大混合的范圍,加快燃燒速率,改善經(jīng) 濟性。但是,組織進氣渦流要消耗能量,還會使充氣效率降低。擠氣渦流在工作過程中衰減較快,它的影響效果相對小些。另一方面,渦流過強,散熱損失也會增加, 當燃燒室工作溫度較低時,會導致著火延遲期的增長。