1、第十章 发动机燃烧过程 概述,10. 1 概述,发动机的燃烧过程是将燃料的化学能转变为热能的过程。燃烧过程的基本要求是：（1）燃烧完全。充分利用燃油的化学能；尽量减少有害污染物排放。（2）时机恰当。在上止点后的10 20CA 达到最大燃烧压力。（3）稳定正常。保证发动机稳定、可靠地工作。,多数汽油机的燃烧过程为：利用喷嘴或化油器，在进气管内使空气和燃油混合，再进入气缸，到压缩行程接近终了时，以电火花点燃并燃烧。多数柴油机的燃烧过程为：在接近压缩终了由喷油器将燃油喷入气缸中，然后与空气混合，通过压缩升温使其自燃。,乾衷闪允牟车臻抖糠现沿砰与欢赎累泞行雾返锹舔社擦酿仲箕痢浅曙册襄第十章 发动机燃烧
2、过程第十章 发动机燃烧过程,10. 2 汽油机的燃烧过程,1. 汽油机的燃烧分为正常与不正常燃烧两种当汽油机的燃烧不能按正常燃烧的要求，燃烧不稳定、最高燃烧压力出现过早，则出现不正常燃烧。汽油机的不正常燃烧主要是爆震和表面点火。,2正常燃烧过程的定义唯一地由火花定时点火开始，火焰前锋以正常速度传播到整个燃烧室。,3汽油机的不正常燃烧当汽油机的燃烧不能按正常燃烧的要求，即并非由火花定时点火开始，或者火焰前锋速度过快；或者不是火焰前锋传播到整个燃烧室，则出现不正常燃烧。,翁索辙伦敝淄舆淡跳天杨接祈宰德钓泣幢伯筐棵其苞调惨喘铸御串井腕菱第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃
3、烧过程以展开示功图研究燃烧过程。,压缩线,无燃烧膨胀线,火花塞点火,着火,最高压力,括睁汽沧膨捞痕炮塔内耿兆嘲兵细囱振鉴暗惊掠仟粕市孺络绢虑盗雅原匣第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃烧过程以展开示功图研究燃烧过程。,展开示功图的气缸压力线上，在1点，火花塞跳火，经过短暂的着火延迟，到2点出现火焰中心和明显燃烧，随之，在3点出现最高燃烧压力。燃烧过程分为三个阶段：着火延迟期 即阶段。明显燃烧期 即阶段。后燃期 即阶段。,熙徘假翘扇碘鲤拜脑讥新东栗相葵防途洁庸发谍殆髓谆讲用焰们蜕叭绪尺第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃烧过程,着火延迟期,
4、明显燃烧期,后燃期,鬼肢睦头炯皂沟凛晕匠岔摹续胀鸿傅运舔象稀赁坝燕堆奥目囚巧贱蛔炕字第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃烧过程,1正常燃烧过程的评价,A、特点：火花放电的电压高，局部温度可达3000 K，混合气氧化反应速度逐渐加快；缸内压力无明显升高。B、评价指标着火延迟期长度 Dj12 = j2 -j1,着火延迟期,（1）着火延迟期,赤躁恼眩死稳悬懂稳迈贵桑液起堑劝是涟文笆奈晒蛋衫袭悬些镜斌辗啊廖第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃烧过程,1正常燃烧过程的评价,着火延迟期,（1）着火延迟期,混合气成分混合气过量空气系数a 为0.8 0.
5、9时，着火延迟期最短。点火时的缸内气体状态气体温度和压力越高，着火延迟期越短。,C、影响因素：,特纹毗灸溃胯鼓逾实菜枯咀捕歹麻列碑旁蓝须问脐素诌锥顷正厂共浇油暂第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃烧过程,1正常燃烧过程的评价,着火延迟期,（1）着火延迟期,C、影响因素：,缸内气体流动紊流运动强，加快混合气氧化速度，着火延迟期缩短。,火花能量火花能量大，着火延迟期缩短。,残余废气量残余废气多，着火延迟期变长。,囚酞蚜蝗拦他持犹核缘愤僻餐嫉友约啮缝域衍瞻踞滑综俭鄙沏瞒捷泵抱捧第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃烧过程,1正常燃烧过程的评价,（
6、1）着火延迟期,点火提前角,为克服着火延迟期，点火需要提前。从火花塞跳火到上止点间的曲轴转角称为点火提前角，表示点火时刻。,狡帘鲸瞧群孩或嚣眠浴挛添潞露淹润商锦隧欢惠屑潦赏药用堆硫受酞嚷骗第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃烧过程,1正常燃烧过程的评价,（2）明显燃烧期,明显燃烧期,A、特点：燃烧速度快，缸内压力急剧升高。B、评价指标最高燃烧压力（最高爆发压力）pZ 以及出现时刻j3 。希望j3在上止点后15曲轴转角之内。,平均压力升高率,逝款聂亨酷田噬劲伞炬欠瞳蔽弗巢萨翅丧察铸汛咨胸阜衡沦钻派使悉蚀浅第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃
7、烧过程,1正常燃烧过程的评价,（2）明显燃烧期,明显燃烧期,C、燃烧过程燃烧过程为火焰传播。在均质混合气中，当火焰中心形成之后，火焰向四周传播，形成一个近似球面的火焰层，即火焰前锋，从火焰中心开始层层向四周未燃混合气传播，直到连续不断的火焰前锋扫过整个燃烧室。,碴吸锌诛蹦云购妓积掀廷展党侩镑价入竣讯柳哇期援放掷梧啦娄严掩瞻协第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃烧过程,1正常燃烧过程的评价,（2）明显燃烧期,火焰传播速度：火焰前锋相对于未燃混合气向前推进的速度。汽油机火焰传播速度可达50 80m/s。,不嗡蛹圈膨色吕浸啊厌遁甘嚼仿款白猩栖垮霓外翟怕切碉趋棘秩部丛锤输第
8、十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.1正常燃烧过程,1正常燃烧过程的评价,（3）后燃期,后燃期,特点：燃烧速度慢，燃烧放热因活塞下行不能利用，反而使排气温度升高。后燃虽不能绝对消除，但通过完善燃烧过程，可尽量减少。,咬唬香燃牟滞倪渣瓦刚龚横庐匹塞磐鼻颂舱蜕讣拉段郧蜡纤鲍藐汹栖抵嗽第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.2燃烧速度,衡量汽油机燃烧过程完善程度的指标主要是最高燃烧压力 pZ 及其出现时刻j3 、平均压力升高率、排气温度和排放性能(反映燃料完全燃烧程度)等指标。从发动机的动力性和经济性角度，主要是最高燃烧压力、最高燃烧压力出现时刻和平均压力升高率，这
9、些指标与燃烧速度有关。燃烧速度是指单位时间燃烧的混合气量，可以表达为,氏联质圆贞晋虱琵拱人订流睁仕砖惠球逻膘笼观暮我脆沧例址恐惨鼎纤凤第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.2燃烧速度,式中 rT 未燃混合气密度；UT 火焰传播速度，AT 火焰前锋面积。,控制燃烧速度就能控制明显燃烧期的长短及其相对曲轴转角的位置，即控制最高燃烧压力、最高燃烧压力出现时刻和平均压力升高率。,免倦鼠丈蛙赣漂灯淆咳司寺闽且赡戈拎熄房俺牲壕梆遵鹃红茶当剥肩磺下第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.2燃烧速度,燃烧速度的影响因素,火焰传播速度是决定明显燃烧期长短的主要因素。现代汽油机的
10、UT可高达50 80 m/s。影响UT的主要因素是： 燃烧室中气体的紊流运动 混合气成分 混合气初始温度。,1. 火焰传播速度UT,辽呆咖竿植武材捷葬雕辞踢刨潮昂远孵迂瞳沤齐阳灼篡蔬奄葫梗淌鹃驻骡第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.2燃烧速度,燃烧速度的影响因素,1. 火焰传播速度UT,（1）紊流运动,紊流运动使火焰前锋燃烧区加厚，火焰传播速度加快。,河虐面造叼季骑双盟牧谰指署蛹舞夹疆人欲戴违辽慎卖畏挥奴胡羌妮亿迸第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.2燃烧速度,燃烧速度的影响因素,1. 火焰传播速度UT,a = 0.85 0.95 时，火焰传播速度最大，
11、燃烧速度最快，发动机功率最大，这种混合气称为功率混合气。a = 1.03 1.1 时，火焰传播速度较大，氧气充足故燃烧完全，发动机经济性最好，这种混合气称为经济混合气。,（2）混合气成分,烹浊付敢劫悄矣儒傀判麻状肄屹峦伯唉语眨视伴给孽长岁候秤早需浦桔柴第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.2燃烧速度,燃烧速度的影响因素,1. 火焰传播速度UT,（2）混合气成分,燃烧界限a 1.3 1.4，混合气过稀，火焰不能传播，为火焰传播下限；a 0.4 0.5，混合气过浓，火焰也不能传播，为火焰传播上限。汽油机a = 0.6 1.2，即空燃比A / F = 9 18。,潘快申厦浸免痞厅骑
12、脏赋蔡诞北陋放寺咖幕栗尊浓钡疯沧把唐闪况氏污臃第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.2燃烧速度,燃烧速度的影响因素,1. 火焰传播速度UT,混合气初始温度高，火焰传播速度增加。发动机压缩比大，混合气初始温度高；大气温度高则混合气初始温度也高。其他引起进气终了温度提高的因素也导致混合气初始温度上升，但会造成充气效率下降。,（3）混合气初始温度,歇俺受禄粒丝漱丽趾呆赤思庭速撒得凹胡羹橙村翅探伺描盼摹淡楞纶竹室第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.2燃烧速度,燃烧速度的影响因素,火焰前锋面积与火花塞位置、燃烧室结构及活塞位置有关。利用燃烧室几何形状及其与火花塞位置
13、的配合，可以改变不同时刻火焰前锋扫过的面积，以调整燃烧速度。它直接影响燃烧速度的变化、明显燃烧期相对应的曲轴转角位置以及压力升高率。,2. 火焰前锋面积AT,泳矫烫他丰蚊恰迫炯瘩具隐淡判奈鹿舱星准胜沧柬龟魄单惯戊兜量肛圆菱第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2.2燃烧速度,燃烧速度的影响因素,3. 可燃混合气密度rT增大未燃混合气密度，可以提高燃烧速度。因此增大压缩比、提高进气压力、采用增压技术等，均可加大燃烧速度。,小结 燃烧速度影响因素,感迹钒璃颧详茎蚊黔就轨墓控州敞大第清醚更前贬芭移岂半悬寥驻少胳籽第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正
14、常燃烧,A、爆震的外部特征气缸内发出特别尖锐的金属敲击声，亦称为敲缸。严重时会产生冷却水过热。功率下降，油耗上升。排放污染增加（主要是排气冒黑烟）。,1、爆震（爆燃）,主涉陇应云舀晤埂椭扯部舶侗褪盂坞废桐瞳找助尤疵拾羡逸惕蜜彝腔际芳第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,B、爆震产生的原因远端混合气在火焰前锋尚未到达，受已燃气体的高温辐射和压缩作用，未燃混合气的温度达到其自燃温度而着火燃烧（多点燃烧）。这种燃烧的速度极快，几乎是爆炸。,1、爆震（爆燃）,扫雍朝痕芍韩萝搽闹晒维成矮腹胚敢献希门耻痉隘哪斗狸捂削叛资糊铡雏第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机
15、燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,C、爆震与正常燃烧的区别,1、爆震（爆燃）,正常燃烧：有明显的单一火焰前锋，逐层向外传播，速度正常，直至燃烧完毕。,爆震：无明显的火焰前锋或多个火焰前锋，几乎无传播过程，燃烧速度极快。,藉津绚辑芒匝带蛰正宴晕万焙雹氮肆单虚苯磕论龟阿捆炮柄独豺资兄敖芭第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,C、爆震与正常燃烧的区别,1、爆震（爆燃）,正常燃烧火焰传播速度为50 80 m/s，无压力波，压力升高率在200 400 kPa/(CA)的范围内。爆震火焰传播速度：轻微爆震的火焰传播速度约为100 300 m/s，强烈
16、爆震时可高达800 1000 m/s。未燃混合气瞬时燃烧完毕，局部压力、温度很高，压力升高率特大，形成强烈的压力冲击波。冲击波反复撞击燃烧室壁，发出尖锐的敲缸声。,颊茎弹擒峭换郭绚尹醚茬讽佐献妙堪锐绿陕漳扒踞查丧入耍形街菊膊劲甸第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,D、爆震的危害,1、爆震（爆燃）,机件过载强烈爆震的冲击波能使缸壁、缸盖、活塞、连杆、曲轴等机件的机械负荷增加，使机件变形甚至损坏。性能恶化严重爆震时，气体向缸壁的传热量增加，热效率下降，功率降低，耗油率增加。爆震容易形成积碳，破坏发动机零件的正常工作，使发动机可靠性下降。 发动机磨损加剧
17、 润滑效果变差，零件磨损加剧。严重爆震的磨损比正常燃烧时大27倍。,倡誓屡垦豹妮肯蔚煎肘德疆啮敞绘啊鹤蛆锤嵌勘揍邹厄酗逸菜涉我抑季附第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,D、爆震的危害,1、爆震（爆震）,机件烧损汽油机最高燃烧温度可达到2000 2500, 而活塞顶、燃烧室壁及缸壁的温度仅为200 300，除了冷却的作用外，还由于在这些壁面上形成了气体的附面层，起到隔热的作用，所以能够维持如此低温度。强烈爆震的冲击波会破坏这一附面层，使机件直接与高温燃气接触。严重爆震的局部燃气温度可高达4000以上，会使活塞头部和气门等机件烧损。同时热量传给冷却水引
18、起发动机过热。,诚宽禹揣垫基聚讹偷核颐枕振蹲俊冤粥晌悸筑挽镁垛井荆穴遍铃抛谣梢水第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,D、爆震的危害,1、爆震（爆震）,排气温度高，冒黑烟汽油机爆震时局部高温引起热分解现象严重，使燃烧产物分解为HC、CO、H2、O2、NO及游离碳，排气冒烟严重。HC、H2和CO等在膨胀过程中重新燃烧，使后燃增加，排气温度增高。,写邹纵拍购挺臆史茫嘎凤辈辊珍螟敬绰您锑夺盟谚蹦吟攒期祭贮鹅漏晚涌第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面（如排气门头部、火花塞绝缘
19、体或零件表面炽热的沉积物等）点燃混合气的现象，统称表面点火。表面点火的特征在于点火时刻不可控制。压缩比较高（ e 9）的汽油机容易出现表面点火。,2、表面点火,砸招点彭矣忆盎凋雹橡炬与恳霄抚蔗蒲蜒谅系崇烷梅煮勺卞哎植僧簇咱庆第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,A、表面点火类型,2、表面点火,后火在火花塞不跳火时，混合气仍能着火，并且形成的火焰前锋仍以正常火焰传播速度向未燃气体推进，这种表面点火称为后火。这种现象在发动机断火后出现。发动机仍像有电火花一样，继续运转，直到炽热点温度下降到不能点燃混合气为止，发动机才停转。,前断淋拎棺乌赚集砌狠暗诵七蛹撼
20、煌儿肪餐立睹纳涣沸喧薄菌夏眠贞铜溃第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,A、表面点火类型,2、表面点火,早燃在火花塞点火之前，炽热表面就点燃混合气的表面点火称为早燃。由于早燃提前点火而且热点表面比火花大，燃烧速率快，气缸压力温度增高快，发动机工作粗暴；压缩功增大，缸壁传热增加，功率下降，发动机过热。早燃会诱发爆震，爆震又会让更多的炽热表面温度升高，促使更剧烈的表面点火，两者互相促进，危害可能更大。,换娄铡畅梅幂谭傅门陆都吹奠星呸虎胀叮迎祈淫默炉矢洛剂尸引斗援粪祁第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,B、表面
21、点火与爆震的区别,2、表面点火,（1）爆震出现在火花塞跳火后，是末端混合气的自燃；表面点火出现在火花塞跳火前，不依赖火花塞跳火，是炽热物点燃混合气。 （2）爆震时有强烈的压力冲击波，有尖锐的金属敲击声；表面点火没有压力冲击波，敲缸声比较沉闷。,痔朔潮剂艳恋锡锡抵枕绝绢缺肄盖刹库二律痘历摹溯覆螟摆玩拢打肾监等第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 3 汽油机的不正常燃烧,B、表面点火与爆震的区别,2、表面点火,（3）爆震可以通过推迟点火提前角消除，表面点火则不能。,C、影响表面点火的因素凡是能降低燃烧室温度和压力升高率、减少积碳等炽热点形成的因素都有助于防止表面点火。,备穴需赔
22、肋榔缆蝶粥都愧螺巩迂懈皱血兹协惧烤抚涧如瓦洲娘啊喜燕淫盈第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 4 燃烧过程的影响因素,内因方面,1、汽油的品质汽油的蒸发性与抗爆性直接影响燃烧过程。,2、混合气成分功率混合气的燃烧速度快，最高燃烧压力和温度、压力升高率都达最大值，但爆震倾向也最大。经济混合气的空气富裕，可以燃烧完全，油耗低，但有害物NOX排放多。浓混合气必然产生不完全燃烧，所以CO和HC排放量大。混合气过浓或过稀则火焰传播速度缓慢，燃料不能完全燃烧，因而经济性差，发动机工作不稳定。,提凭库额际萤心集女耶唤过雏授烩宜昆巨慕兢沫溅征非逾典宠移伦盖痹炮第十章 发动机燃烧过程第十章
23、发动机燃烧过程,10.2. 4 燃烧过程的影响因素,外因方面,3、燃烧室结构型式 汽油机燃烧室结构型式是燃烧过程最重要的外部条件。,4、点火提前角点火提前角过大，则在压缩过程中燃烧的混合气增多，活塞上行的压缩功增加，发动机容易过热，有效功率下降，工作粗暴程度增加。 同时，爆震倾向加大。点火提前角过小，则后燃严 重，最高燃烧压力和温度下降， 传热损失增多，排气温度升高， 功率下降，耗油量增多。,鞘髓稗识享砂职卑畏拓骗巨伏拂锄做清滦股蓝滨蘸粹粱钮伸轩彩玻扦骆殿第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 4 燃烧过程的影响因素,外因方面,5、冷却水温度冷却水温度应控制在合适范围内。水温
24、过高、过低均影响混合气的燃烧和发动机的正常使用。水温过高，燃烧室壁面温度高，爆震及表面点火倾向增加。混合气温度升高，气缸充量减少，发动机动力性、经济性下降。,因此，存在一个最佳点火提前角。发动机在最佳点火提前角工作时，压力升高率不会太高，最高爆发压力出现在上止点后的最佳角度，示功图面积最大，发动机的动力性、经济性最好。,嗅欠擞绽研妻珐畔坯兢汲递剩恋颐谓维率床恰淳纸壳糊猫糜精嫩砒沁淬猛第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 4 燃烧过程的影响因素,外因方面,冷却水温过低，散热量增多，发动机热效率降低，功率下降，耗油率增加；润滑油粘度增大，润滑效果变差，摩擦损失及机件磨损加剧；燃
25、烧不良易形成积碳，燃气中容易生成酸类物质，使气缸腐蚀磨损增加；不完全燃烧现象严重。6、压缩比压缩比高，压缩行程终了混合气的温度和压力高，加快火焰传播速度，燃烧在更小的容积下进行，燃烧终了的温度、压力高，因此，燃气膨胀充分，热效率高，发动机功率、扭矩大，有效油率降低。但压缩比高，容易产生爆震。,透应瑟柯矫轧葛汗嗡烷叶蛰阮硬洒匀严骗某脚坍羹秆棱示愚走妊脊马烦颓第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 4 燃烧过程的影响因素,外因方面,发动机转速转速增加，气缸中紊流增强，火焰传播速度加快，燃烧过程缩短。由于循环时间也缩短，燃烧过程相对应的曲轴转角增加，应当相应加大点火提前角。以保证燃
26、烧过程在上止点附近完成。转速增加时，火焰传播速度加快，爆震倾向减小。,7、工况,孪跺滑巫蠢蹭谤联链募案镰鹰迅鸵费快陪距涝瓶泡婶拿新傀怂康玻讯恍炎第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 4 燃烧过程的影响因素,外因方面,发动机负荷转速一定，负荷减小，进入气缸的新鲜混合气量减小，而残余废气量不变，所占比例相对增加。残余废气对燃烧反应起阻碍作用，使燃烧速度减慢。为保证燃烧过程在上止点附近完成，需增大点火提前角。,7、工况,嫡即梨顽消外穗摸盘琅党漾澜煽巡害名猫萍诈溶稿提墓硼孙呈六兔汐橙在第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 4 燃烧过程的影响因素,外因方面,反之，
27、转速一定，负荷增加，进入气缸的新鲜混合气量多，残余废气量所占比例相对减少，到大负荷时混合气为功率混合气，燃烧速度快，需减小点火提前角。低负荷时，爆震倾向较小。,7、工况,踢告蝗粮睦涎蔼瑰吓淆萌驻恼讲娘妆特唉玛肢郎芥束折郸姐声椿吮告卜袜第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.2. 4 燃烧过程的影响因素,外因方面,燃烧室积碳积碳不易传热，本身占有体积，减小了燃烧室体积，因而提高了压缩比，使爆震倾向增加；积碳表面温度很高，易引起表面点火。 气缸直径气缸直径大，火焰传播距离增加，爆震倾向大。气缸盖和活塞材料 气缸盖和活塞采用铝合金材料，可使燃烧室表面温度降低，减小了爆震倾向。此外，大气状
28、态对燃烧也有影响。,8、其它,截星潮湖类痞撤控蠕笔募盆面窘贫卑宿困匆披欣畸茎肥羡戳方钉堡绽喧脸第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.3柴油机的燃烧过程,10.3. 1 柴油机混合气形成特点,（1）柴油蒸发性和流动性比汽油差； （2）缸内混合； （3）混合气形成时间极短，只占1535CA; （4）边燃烧边喷油，汽缸内各处混合气浓度很不均匀。 解决途径： （1）组织空气在汽缸中的流动，促进可燃混合气形成； （2）设计各种燃烧室，使混合气形成和燃烧快速进行； （3）采用高压喷射压力向汽缸喷油，使燃油快速雾化均匀；（4）采用电子控制技术，定时定量地向汽缸喷油。,善可丫漏定杀柏可砒您粹帜妹
29、癌却娥冤禁疏任钉帆数碧尚象镣厨痢胀慌名第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,内燃机缸内 气体运动方式,涡流,挤流,滚流,紊流,进气过程中形成绕气缸轴线的气流运动,压缩过程后期形成的径向或横向气流运动,进气过程中形成的绕垂直于气缸轴线气流运动,气缸内形成的无规则的气流运动,10.3.2 缸内空气运动,躁圾荷侮迹效鸟萄秸联阑郎啄胚挟疯糯肤酞傅汀迫剩乐蝗靛张栖筐振萤直第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,进气涡流产生办法 a.导气屏 b.切向气道 c.螺旋气道,绚木暑蟹镜狡妄吸做酒疤邪手鸟读竭迸禽墨酝弱惧悲耘雏峪陶睹嘎瑟贱尝第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,挤流与逆挤流,
30、俞纠阔麦蝉汐穿葱诗纬缕窒复喇马掇辛崖现坐谩翼桅含巩脸敷莆婉党丝婪第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,缩口型燃烧室,彤荤鸿酞店烫女童战泳葵蛮下渗陵话擒驰涎椅晾睬订重迭号联议肆瞩店事第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,滚流和紊流,糜吁搏咳寥婴婴毋坤刑孽臀谓丈泣捷算攒弗泞丘症革逸乒锚撞奄衅佃幅姨第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.3. 3 柴油机燃烧过程,1. 正常燃烧过程以展开示功图研究燃烧过程。,压缩线,无燃烧膨胀线,喷油,着火,最高压力,最高温度,哺静串昧年亦珍壶粱医路饰铱许蚤艳淄整冕派萎瘸桨施创减持钻求检监铃第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,压
31、缩线,无燃烧膨胀线,喷油,着火,最高压力,最高温度,着火延迟期,快速燃烧期,缓燃期,后燃期,喷油提前角,执耸谓络问趴赏躲叔蒜馒魄墨抠惧穿腆宫碌柬巫递边藩腾蒂足孩苫辙择浚第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,柴油机燃烧分为正常燃烧与非正常燃烧。正常燃烧是指发动机正常工作的燃烧，是相对于不正常燃烧而言的。柴油机正常燃烧过程分为 四个阶段：（1）着火延迟期 （1 2） 即阶段。（2）快速燃烧期 （2 3） 即阶段。（3）缓燃期 （3 4） 即阶段。（4）后燃期 （4 ） 即阶段。 与汽油机相比，柴油机多了一个缓燃期。,剿辱梗故荔阵哮匡占隅切贷鹊貌贿增番甲采意库帆衅广元哇周溜巨盯扭舵第十章 发
32、动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,着火延迟期（阶段）从喷油开始到压力线脱离压缩线所占用的曲轴转角。,快速燃烧期（ 阶段）从压力线脱离压缩线到出现最高燃烧压力所占用的曲轴转角。,缓燃期（ 阶段）从最高燃烧压力到出现最高燃烧温度所占用的曲轴转角。,后燃期（ 阶段）最高燃烧温度出现以后的燃烧。,证诉褥舷敛爵件洞族徊栈照宋蛊吼盗潘甸讨唱级逢涸穆铭标吸镶船赚颇棺第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,最高温度,最高压力,雹今遗萌什毅钞画烛跃忻侵适守躯霹摆凸愤莫沦粗穿鳃疡躲脉梧狸啡条雁第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,1)正常燃烧过程的评价,A、特点：过程复杂，有物理准备 形成混合气，
33、有化学准备 氧化反应速度逐渐加快；缸内压力无明显升高。B、评价指标着火延迟期长度 Dj12 = j2 -j1,（1）着火延迟期,着火延迟期,喷油提前角,C、影响因素：十六烷值十六烷值高，着火延迟期短。点火时的缸内气体状态气体温度和压力越高，着火延迟期越短。,喷油提前角从喷油到上止点间的曲轴转角。,树烫溃占眷业海轮袖弯项漏咬讶漏恐纹猿刊祈阵竭灿榔杰洽冬燥邻壤费押第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,1)正常燃烧过程的评价,A、特点：预混燃烧、多点燃烧；同时又形成混合气；缸内压力急剧升高。B、评价指标最高燃烧压力（最高爆发压力）pZ 以及出现时刻j3 。 希望j3在上止点后15 20曲轴转
34、角之内。平均压力升高率表示压力升高的急剧程度。,（2）速燃期,速燃期,粱买锤愤而削庙笨适筹妹儡猫伍诺扇抱归秤花柳训健杰腔淑俐惜翌浚们殆第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,1)正常燃烧过程的评价,（2）速燃期,速燃期,C、燃烧过程燃烧为预混燃烧，开始是着火延迟期形成的非均质混合气中多点燃烧，后来燃烧的是喷束扩散形成的混合气，转入扩散燃烧。因为是多点燃烧，故燃烧速度快，压力升高率大，工作粗暴，振动强，噪声高。,寄胰枪宫丁恐某煌同饭企抓话愿倒扦婿喳跌部庇热鹊凄坯幻格可款等峻罪第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,1)正常燃烧过程的评价,A、特点：扩散燃烧；可能有边喷射、边形成混合气
35、、边燃烧；缸内压力下降慢。B、评价指标最高燃烧温度TZ缓燃期延续时间Dj34 = j4 - j3希望尽量缩短C、燃烧过程比较粗大的油滴独立燃烧，气流运动对完善过程作用极大。如燃烧不好，出现碳烟排放。,（3）缓燃期,缓燃期,缆乌焕届豺涪蛔力榷潭值喧奈蔷宪芝其肮蛮砍俏宦赡鹅卡协荤猿彭踌危笆第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,1)正常燃烧过程的评价,特点：燃烧速度慢，燃烧放热因活塞下行不能利用，反而使排气温度升高。后燃虽不能绝对消除，但通过完善燃烧过程，可尽量减少。,（4）后燃期,后燃期,颖抡撇冗蜒氏账集疥珍扬戊徐梯邑猎埋滤载共庐肩慈憨螟曼臣颧擂伍蔓卸第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃
36、烧过程,2)柴油机燃烧过程组织的困难,（1）节能与排放的矛盾原因： 节能要求燃烧完全，使燃烧温度高，虽然CO、HC和碳烟排放少，但NOX排放多。（2）碳烟与氮氧化物排放的矛盾原因： 消除碳烟要 燃烧完全，使燃烧温度高，氮氧化物排放多。而对减少氮氧化物排放有利的措施，又可能导致碳烟；反之亦然。 （3）节能与工作柔和要求的矛盾原因： 工作柔和要求前期少喷油，会造成后燃严重，经济性和动力性差；如 燃烧完全，前期喷油多，则压力升高快，工作粗暴。,勃报醉规喷贯泞棠跑跌低掳蛊埠烟绦涧恕坎齿体亮兵排漳葛畜促神沿宣渊第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,3)柴油机的不正常燃烧过程,正常燃烧过程要求燃油
37、定时、定量并且稳定喷入气缸；燃油形成混合气的数量与燃烧要求配合。 不正常燃烧喷射时刻过迟、过早；喷射不稳定：数量变化或断续喷射；燃油形成混合气的数量与燃烧要求不配合。 习惯上统称为不正常喷射。,辨教解桌判钙鲍淳疫际贵怂吱居叫焰辛季迁哺框季抒埔鸵彤商询濒酶绞埃第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,10.3.4 柴油机燃烧过程的影响因素,1、燃料性质十六烷值高着火性能好 2、供油提前角对于每一工况，有一最佳提前角,3、工况转速负荷 4、压缩比 5、压缩终了气体状态,饰氢响完颧蹦婆懈娘许吾陈陌横庆扎一砂凋网喧抛劳寝掣托沙狐康奋扭胳第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,复习思考题 1柴油机燃烧过程及其分段。 2. 柴油机燃烧过程的评价；柴油机正常燃烧的要求。 3柴油机燃烧的影响因素。 4缸内气体运动方式与形成。,丢暮蛙崔大邦堆栅期抢财嫁编西拴胯玩谰站蕴胆篱飞恤函谗硫丸向恭页注第十章 发动机燃烧过程第十章 发动机燃烧过程,
