内燃机的燃烧过程

1、第八章第八章 内燃机的燃烧过程内燃机的燃烧过程燃烧完全与燃烧及时是燃烧过程的两个基本要求第一节第一节汽油机的燃烧过程与燃烧室一、正常燃烧一、正常燃烧l燃烧过程(0.00150.003s, 3060A)的3个时期 参见图8-1l诱导期l显燃期l温度和压力迅速提高，最后达到压力最大值l对发动机工作影响大l后燃期什么叫化油器的回火现象？点火提前角有多大？l显燃期的长短对内燃机的影响l从热效率、功率的角度来看l从工作粗暴和噪声来看l解决上述矛盾的原则？ P209l火焰传播速度与燃烧速度l火焰传播速度l燃烧速度l以上两者的关系l衡量发动机工作粗暴程度的指标二、不正常燃烧二、不正常燃烧l爆震燃烧l含义l外

2、部特征l爆燃时的示功图：显燃期之末，有冲击波存在l危害l消除爆燃的基本措施l表面点火： 含义l早燃：含义、特征、与爆燃的区别l激爆三、影响燃烧过程的因素三、影响燃烧过程的因素l一）运转因素l燃料性质l混合气质量l混合气浓度l混合气分配l点火提前角l转速与负荷l转速l负荷l冷却强度l二）构造因素l压缩比l燃烧室形状及火花塞位置l混合气涡流l气缸直径l气缸盖和活塞材料l冷却方式（一）运转因素（一）运转因素l燃料性质：辛烷值愈大，燃料的爆燃倾向愈小l混合气质量l混合气浓度：混合气浓度对火焰传播速度的影响l混合气分配：各缸均匀性进气管布置、进气管断面尺寸、混合气预热l点火提前角：对燃烧的及时性影响大。

3、过大，过小l转速与负荷l转速：l火焰传播速度随转速的增加而增加涡流运动增强l转速增加，点火提前角也应适当增大l发动机的爆燃倾向随转速的增加而减弱l负荷l负荷减小，爆燃的倾向减弱进气量/残余废气量，燃烧速度l负荷小时，须使点火提前角适当加大l冷却：过度冷却；冷却不足（二）构造因素（二）构造因素l压缩比： 功率和经济性；爆燃可能性；排气污染l燃烧室形状及火花塞位置l希望燃烧室具备的条件l火花塞位置要近于燃烧室中心，且靠近最热部分(如排气门)l混合气涡流l涡流强，好；过强，？（传热损失增加，吹灭火焰中心）l燃烧室内形成涡流的方法：进气涡流，挤压涡流l气缸直径：直径热损失减少，经济性较好，但爆燃倾向增

4、加l气缸盖和活塞材料：铝合金材料可显著减小爆燃倾向l冷却方式：空气冷却方式爆燃倾向较强四、汽油机的燃烧室四、汽油机的燃烧室l对燃烧室的两点基本要求l结构紧凑，散热面积小l压缩终了时具有一定的涡流运动l几种燃烧室形式 特点 应用l楔形燃烧室l盆形燃烧室l半球形燃烧室lL形燃烧室：侧置式第二节第二节柴油机可燃混合气的形成一、柴油机混合气形成的特点一、柴油机混合气形成的特点l在压缩过程终了时把柴油高压喷射，自燃l混合气形成时间很短(3060A) ，混合气质量较差l混合气浓的地方，燃油因缺乏氧气而燃烧缓慢，甚至燃烧不完全而引起排气冒黑烟l混合气稀的地方，空气得不到充分的利用l所以，柴油机和混合气形成与

5、燃烧是决定柴油机动力性和经济性的关键二、柴油机混合气形成的基本形式二、柴油机混合气形成的基本形式l空间雾化混合l燃油喷向燃烧室空间与空气混合l油膜蒸发混合l燃油喷射到燃烧室壁面形成一层油膜，油膜受热汽化蒸发第三节第三节燃油的喷射雾化将燃油分散成细粒的过程称燃油的喷雾（雾化）一、喷注的形成及特征一、喷注的形成及特征l何谓喷注？中间部分，外部l喷注的特征l喷雾锥角：大说明喷注松散，油粒细，雾化质量好l喷注射程L （贯穿距离）：过大，过小l雾化质量（雾化质量）：指喷散的细度和喷散的均匀度二、影响喷注特性的因素二、影响喷注特性的因素l喷油器结构和尺寸l喷孔直径，小；大l喷油压力l压力越大，雾化质量好，

6、射程增加l气缸内压缩空气反压力l增加，雾化有所改善，喷雾锥角增加，射程减小l喷油泵凸轮外形及转速l外形较陡或转速较高，燃油压力增加l燃油黏度l增大，油粒不易分散成细粒，雾化不良第四节第四节柴油机的燃烧过程一、燃烧过程的一、燃烧过程的4个时期个时期参见图参见图8-12l滞燃期：喷油开始到着火开始2l对柴油机工作有很大影响l滞燃期长，喷油多，压力升高大，经济性有所提高，但工作粗暴性增加，加速机件磨损。因此，l影响滞燃期的主要因素l速燃期：燃油着火开始到迅速燃烧出现最高压力3 ；特点l缓燃期：从最高压力开始到出现最高温度4； 特点l后燃期：从最高温度点开始到燃烧基本结束5； 特点l转速愈高，后燃期愈

7、长。应力求缩短后燃期综上所述： 喷油提前角？l为了工作可靠l为了工作柔和l为了燃烧完全及时二、影响燃烧过程的因素二、影响燃烧过程的因素l一）运转因素l燃油性质l喷油提前角l转速和负荷l转速l负荷l冷却强度l二）构造因素l压缩比l喷油压力l活塞材料l喷油规律l燃烧室形式l空气涡流（一）运转因素（一）运转因素l燃料性质：l柴油的发火性能影响滞燃期的长短，即工作粗暴性l柴油的十六烷值越高，自燃能力越强，滞燃期短，工作柔和l喷油提前角：l增大，滞燃期延长，工作粗暴l减小，工作柔和，降低NOx排放；过小，热效率显著下降l转速与负荷l转速：l增加，混合改善，喷油提前角应适当增大l负荷l增大，缩短了滞燃期，

8、工作柔和；但后燃严重，不完全燃烧现象增加，经济性下降，排气污染增加l冷起动或怠速运转时，l冷却强度l温度升高，滞燃期缩短，工作柔和（二）构造因素（二）构造因素l压缩比l较大，滞燃期缩短，工作柔和；还能提高经济性和改善起动性能；但零件负荷高，影响寿命且对排气净化不利l喷油压力l增大，雾化质量改善；过高l活塞材料l铸铁材料可缩短滞燃期，工作比较柔和l喷油规律l说明叫喷油规律？与什么有关？l燃烧室形式l空气涡流l进气涡流；挤压涡流第五节第五节柴油机的燃烧室l柴油机混合气的形成和燃烧与燃烧室有密切关系l可分为两大类l直接喷射式燃烧室l开式l半开式l间接喷射式（分开式）燃烧室l涡流室燃烧室l预燃室燃烧室一、直接喷射式燃烧室一、直接喷射式燃烧室l结构直接取决于活塞顶上的凹坑形状l根据燃烧室深浅又划分为l开式燃烧室：结构特点，相匹配的喷油器，混合气形成l半开式燃烧室：结构特点，相匹配的喷油器，混合气形成l形燃烧室 图8-21l球形燃