9第八章(1) 柴油机的工作原理与燃烧室

第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室燃油供给系统简介功能：根据柴油机的不同转速和不同负荷，定时、定量、定压自动提供柴油。组成：由喷油泵总成、喷油器、滤清器、燃油箱、管路等组成。点击观看视频第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室•常见的柱塞式喷油泵有我国自行设计的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号系列泵和仿制国外的A、B、P、Z型泵；•此外还有其它各种形式的喷油泵或喷油系统。如分配式喷油泵、P---T燃油喷射系统、采用电子控制的喷油泵系统、高压共轨喷射系统等。玉柴柴油机主要采用A、P型喷油泵和VE型分配喷油泵。燃油供给系统简介第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室油箱•通气口流量不小于340L/h•通气孔阻力不超过5kPa第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室1、柴油：是在533-623k的温度范围内，从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳87%，氢12.6%和氧0.4%。2、柴油按凝点分为：10，0，-10，-20，-35五个牌号，其疑点分别不高于10℃，0℃，-10℃,-20℃,-35℃，牌号越高凝点越低。其代号分别为RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，R和C是燃和柴字的汉语拼音字头，凝点在00C以上的则在一前加上Z字，选用时，号数应比实际气温低5～10℃。柴油的特点第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油的选用•应选用一级品或优级品•环境温度4℃以上用0号、-5~4℃用-10号、-14~-5℃用-20号、-29~-14℃用-35号、-44~-29℃用-50号的柴油第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油的组成（视频）点击观看视频第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机的使用性能指标：发火性——指燃油的自燃能力，16烷值越高，发火性越好。蒸发性——由燃油的蒸馏实验。粘度——决定燃油的流动性，粘度越小，流动性越好。凝点——指柴油冷却到开始失去流动性的温度。柴油的使用性能第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室其主要特点是：（1）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。（2）混合与燃烧的时间很短0.0017～0.004秒（气缸内）。（3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。（4）可燃混合气的形成和燃烧过程是同时，连续重叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧。可燃混合气的形成与燃烧第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机燃烧——备燃期2．可燃混合气的形成与燃烧大体分四个时期（1）备燃期：从喷油开始→开始着火燃烧为止柴油在高温空气的影响下，具备着火条件而着火，形成了火源中心，为燃烧作好了准备。这一时期很短，一般仅为0.0007～0.003秒。点击观看动画第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机燃烧——速燃期（2）速燃期：从燃烧开始→气缸内出现pmax时为止火源中心已经形成，而且是在活塞接近上止点，气缸工作容积很小的情况下进行燃烧的，因此，气缸内的压力P迅速增加,温度升高很快。点击观看动画第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机燃烧——缓燃期（3）缓燃期:从出现pmax→出现Tmax为止喷油器继续喷油，由于燃烧室内的温度和压力都高，几乎是边喷射边燃烧。气缸中氧气减少，废气增多，燃烧速度逐渐减慢，气缸容积增大。所以气缸内压力略有下降，温度达到最高值，通常喷油器已结束喷油。点击观看动画第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机燃烧——后燃期（4）后燃期：缓燃期以后的燃烧后燃期放出的热量不能充分利用来作功，很大一部分热量将通过缸壁散至冷却水中，使发动机过热，排气温度升高，造成发动机动力性下降，经济性下降。因此，要尽可能地缩短后燃期。点击观看动画第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油喷射（视频）点击观看视频第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室1．功用柴油机供给系同样要完成柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出任务。2．组成A、燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。B、空气供给装置：空气滤清器、进气管道。C、混合气形成装置：燃烧室。D、废气排出装置：排气管道、消音器柴油机的组成与功用第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机对混合气的要求①必须要有足够的空气量和适当的柴油量：α=1.3～1.5α过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发热量多，Ne↓α过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，经济性变坏。②喷油时刻要准确，混合气形成的规律应合适：过早：活塞到达上止点前像爆炸似的同时着火燃烧，给正在上行的活塞造成一个短时间阻力，并严重敲缸工作粗暴。过迟：混合气在活塞下行时才开始形成和燃烧，结果燃烧空间增大，从气缸壁面传走的热量增加，造成发动机过热，燃烧压力降低（P↓）气体压力推动活塞的效果减小，甚至有可能使部分混合气来不及燃烧而随废气排出去，使Ne↓。③喷油质量应与燃烧室形状相适应，形成均匀的混合气：雾化良好：喷油泵和喷油器的喷射质量应与燃烧室相适应。燃烧室的形状：空气产生相应流动来促进混合。④气流的搅动，燃料的性能：燃烧室的形状，切向进气，形成涡流，有利于混合，柴油的16烷值高，则自燃点低，备燃期短。第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机改善性能的途径1）进气系统、燃油系统、燃烧室、燃料。2）根据可燃混合气的形成与燃烧过程得知柴油机要求：备燃期要短，速燃期压力升高要快才能使动力性、经济性好、工作柔和、不冒烟。3）柴油挥发性差，混合时间短，要求混合均匀，燃烧完全就必须要求喷射压力高，雾化好，喷射质量要满足燃烧室形状的要求。第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室一、柴油机的功用：（柴油机与汽油机相比有何优点）（1）：1、动力大；2、油耗低；3、易起动；4、低排放；（2）：柴油机省去了汽油车专用的电路部分,维修方便；（3）：柴油比汽油易储运，提高运输效率；（4）：增压技术和电喷技术在柴油机的应用，使柴油机性能更加优良。柴油机的优点轿车；中、大型货车；轮船；装甲车；坦克第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室•一、柴油机的特点•1．柴油机的工作特点•（1）内部形成混合气。•（2）压缩自燃着火方式。•2．柴油机的性能特点•（1）热效率高。柴油机为30~40%，汽油机为20~30%。•（2）经济性好。燃油消耗率比汽油机约低30%。•（3）故障少。•（4）排放污染小。。•（5）机械负荷和热负荷大。•（6）燃料供给系结构复杂、精度要求高。•（7）柴油机的噪声和振动大柴油机概述第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机概述1•二、功用与组成：1．功用•根据工况要求，将一定量的柴油以一定压力和喷油质量定时喷入燃烧室，使其与空气迅速混合并燃烧，作功后将燃烧废气排出气缸。•2．基本组成•燃油供给装置、空气供给装置、混合气形成装置和废气排出装置四部分，如图所示。第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室进、排气系统组成：由空气滤清器、进气管、增压器、排气制动阀、消声器、排气管等组成。功能：向柴油机各工作气缸提供新鲜、清洁、密度足够大的空气。第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室空气滤清器的作用•作用：过滤空气中的杂质•叶片环使空气旋流，把较大的尘土甩向滤清器壳，以减轻滤芯的工作负荷•主滤芯和安全滤芯起到过滤尘土的作用第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室空气滤清器的结构排尘袋积尘盘进气管主滤芯滤清器壳安全滤芯叶片环第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室空气滤清器的结构排尘袋积尘盘进气口主滤芯滤清器壳安全滤芯叶片环出气口感应器孔密封件密封件螺母、垫片第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室密封件各种密封垫片、密封圈须齐备，否则会造成进气短路，柴油机早期磨损密封件第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室部份机型空滤器额定流量参考值机型标定功率（kw）额定流量（m3/h）YC6112ZLQ1771200YC6112ZLQ1471100YC6108ZLQB1771100YC6108ZQ132950YC4112ZLQ125800YC4110ZQ100650第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室空气滤清器保养指示器的结构第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室空气滤清器保养指示器的使用第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机混合气形成装置•一、柴油机混合气形成•1．混合气形成特点•在燃烧室内形成，形成时间短、空间小。•2．混合气形成方式•(1)空间雾化式：柴油主要在燃烧室空间内蒸发。•(2)油膜蒸发式：油膜从燃烧室壁面上逐层蒸发。•一般是以空间雾化为主、油膜蒸发为辅。•二、柴油机燃烧室•两大类：统一式和分隔式。第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机混合气形成装置1•1．统一式柴油机燃烧室•由凹顶活塞顶与气缸盖底面组成，几乎全部燃烧室容积都集中在活塞顶的凹下部分。如图所示。统一式燃烧室a）ω形b）球形c）U形d）微涡流形e）日野HMMS-Ⅲ形f）花瓣形第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机混合气形成装置•2．分隔式燃烧室•由主、副燃烧室两部分组成，主燃烧室位于活塞顶与气缸盖底面之间，副燃烧室位于气缸盖中，主、副燃烧室之间由一个或几个孔道相连。如图所示。分隔式燃烧室：a）涡流室式b）预燃室式第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室柴油机燃烧室（1）定义：当活塞到达上止点时，气缸盖和活塞顶组成的密闭空间称为燃烧室。（2）分类：分统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。统一式燃烧室：由凹顶活塞顶部与气缸盖底部所包围的单一内腔，几乎全部容积都在活塞顶面上。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中，借喷出油注的形状和燃烧室形状的匹配，以及燃烧室内空气涡流运动，迅速形成混合气。所以又叫做直接喷射式燃烧室。（3）构造：缸盖底面是平的，活塞顶部下凹（ω型、浅盆型、球型、U型）点击观看视频第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室ω型燃烧室柴油直接喷射在活塞顶的浅凹坑内：喷射压力：17～22MPa，要求雾化质量高，孔数一般为6～12个。优点：形状简单，结构紧凑，燃烧室与水套接触面积小，散热少，可减少热损失，热效率高，经济性较好。缺点：工作粗暴，喷射压力高，制造困难，喷孔易堵。点击观看动画第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室球型燃烧室喷油器沿气流运动的切线方向喷入柴油，使绝大部分柴油直接喷射在燃烧室壁面上形成油膜。优点：工作柔和，噪音小，又叫轻声发动机。缺点：起动困难，螺旋形进气道，结构复杂，制造困难。点击观看动画第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室涡流室燃烧室分隔式燃烧室:有涡流室燃烧室和预燃室燃烧室两种。涡流室式燃烧室:它的副燃烧室容积约占燃烧室总容积的50%～80%，涡流室有切向通道与主燃烧室相通。要求：可采用较大孔径的喷油器，喷射压力也较低（12～14MPa）优点：所以工作柔和，空气利用率较高，喷射压力也较低。缺点：热损失大，经济性差，起动困难。点击观看动画第八章（1）柴油机的工作原理与燃烧室预燃室燃烧室预燃室燃烧室:缸盖上有预燃室，占燃烧室总容积的1/3，预燃室与主燃室有通道，活塞为平顶。优点：所以工作柔和，空气利用率较高，喷射压力也较低。缺点：热损失大，经济性差，起动困难。点击观看动画