当前课程知识点:柴油机构造与使用 > 第四章 燃油供给系统 > 4.1柴油机混合器的形成与燃烧 > 4.1.2柴油机混合气的形成特点与基本方式
今天我们来学习
柴油机混合气体的形成特点
和基本方法
首先我们来看一下
柴油机混合气形成的特点
柴油机所用的燃料为柴油
由于柴油的黏度较大
不易挥发
必须借助于喷油设备
及喷油泵和喷油器等
将柴油在接近压缩行程终了时
喷入气缸
所以
柴油机是采用内部混合的方式
形成混合气
柴油通过喷油器的高压喷射
分散成数以百万计的
细小油滴
这些细小的油滴
在气缸中与高温
高压的热空气混合
经过一系列物理
化学准备过程
然后着火燃烧
着火前气缸内已形成了
一部分不均匀的预混合气
柴油机着火后
混合气的形成和燃烧
便重叠进行
一边喷油
一边混合和燃烧
这一过程既有不均匀的
预混合燃烧
又有扩散混合燃烧
两种混合和燃烧形式同时存在
并且相互影响
为了保证柴油机良好的性能
燃烧应尽可能在
上止点附近迅速完成
为此要求喷油持续时间
极为短促
一般全负荷时的
供油持续时间
只有15到35度的曲轴转角
对转速为
1500转每分钟的柴油机来说
也就是只有1.7到4毫秒的时间
在这样短的时间内
如果不采取适当的措施
来保证及时形成
比较均匀的混合气
要获得良好的燃烧过程
是不可能的
所以
柴油机的混合气形成
与燃烧是紧密联系的
也可以说
柴油机的混合气形成
对燃烧过程有决定性的影响
为了及时形成
比较均匀的混合气
除了需要利用喷油设备
来促使柴油雾化外
还必须依靠喷油油束
与燃烧室的配合
以及组织燃烧室内
必要的空气运动
使柴油在整个燃烧室空间
得到均匀的分布
并与空气充分混合
这是保证柴油机
在较小的过量空气系数下
进行完善燃烧的重要条件
接下来我们来看一下
混合气形成的基本方式
柴油机混合气的形成基本上
有两种形式
即空间雾化混合
和油膜蒸发混合
一
空间雾化混合
空间雾化混合
是直接将柴油喷射到燃烧室空间
使柴油与空气
形成混合气的一种混合方式
在这里
柴油与空气的混合
主要是靠柴油的喷散
蒸发以及油束动能
对空气的卷吸作用
但是
这种柴油分子的扩散范围
是有限的
只能与它附近的空气相混合
为了充分利用
燃烧室的空气
并使混合迅速而均匀
一般需采用两个措施
其一是必须采用
较高的压力喷射
和雾化质量
较好的多孔式喷油器
并使喷射油束与燃烧室的形状
相配合
将雾状柴油尽可能
均匀地喷射到整个燃烧室空间去
如图所示
其二是在燃烧室内
适当地组织空气运动
利用气流运动
来促进柴油与空气的混合
这对于改善
高速柴油机的燃烧过程
提高柴油机的性能
是十分重要的
二
油膜蒸发混合
油膜蒸发混合方式是将
绝大部分柴油
喷射到燃烧室壁面上
形成一层油膜
而只有少量的
大约百分之五左右的柴油
是直接喷射到燃烧室内的空气中
这一小部分柴油在空间气化
并与空气混合
作为着火源而首先着火
随着燃烧过程的进行
燃烧室的温度迅速升高
在强烈的旋转气流作用下
使覆盖在燃烧室壁面上的油膜
以越来越快的速度蒸发
并与空气形成均匀的混合气
从而保证燃烧过程
得到迅速而有效地进行
应该指出
在小型高速柴油机中
柴油或多或少地会喷射到
燃烧室壁上
所以两种混合方式都兼而有之
只是多少主次各有不同
目前多数柴油机
仍以空间雾化混合为主
而球型燃烧室
则以油膜蒸发混合为主
下面我们来看一下
柴油的喷射雾化
利用喷射设备
将柴油分散成细粒的过程称为
柴油的喷雾或雾化
将柴油喷射雾化
可大大增加柴油蒸发的表面积
例如
135型柴油机全负荷时
每缸每循环的供油量为
一百三十立方毫米
当形成一个油滴时
其表面积约为124平方毫米
如果把这一油滴喷散成直径等于
20um的细粒
则可形成
3.1乘以10的七次方个油粒
其表面积总和约为390平方厘米
即比同样油量的
单个油滴表面积
增加了约314倍
这样细小的油粒喷射到
被压缩的热空气中去以后
既提高了加热蒸发的速度
也增加了与空气接触氧化的机会
因而柴油被迅速蒸发和氧化
促进了混合气的形成
加速了柴油在燃烧开始前的
物理化学准备过程
好
这部分内容就讲到这
-1.1概述
--1.1.1小节测试
--1.1.2小节测试
--1.1.3小节测试
--1.1.4小节测试
-1.2柴油机工作原理
--1.2.1小节测试
--1.2.2小节测试
--1.2.3小节测试
--1.2.4小节测试
--曲柄连杆机构主要由哪些总成部件组成?
-第一章简答测试题
- 2.1柴油机主体机件
--2.1.1 小节测试
- 2.2曲柄连杆机构
--2.2.1小节测试
--2.2.2小节测试
-第二章简答测试题
-3.1配气机构
--3.1.1小节测试
--3.1.2小节测试
-3.2柴油机换气过程
--3.2.1小节测试
-3.3进排气系统
--3.3.1小节测试
-第三章简答测试题
-4.1柴油机混合器的形成与燃烧
--4.1.1小节测试
--4.1.2小节测试
--4.1.3小节测试
--4.1.4小节测试
-4.2机械柱塞式燃油供给系统
--4.2.1小节测试
--4.2.2小节测试
--4.2.3小节测试
-4.3PT燃油供给系统
-5.1润滑油性能指标、分类及选用
--5.1.1小节测试
-5.2润滑方式及润滑油路
--5.2.1小节测试
--5.2.2小节测试
--5.2.3小节测试
-5.3润滑系统主要组成
--5.3.1小节测试
-5.4润滑系统保养
--5.4.1小节测试
-6.1冷却系统的功用和冷却方式
--6.1.1小节测试
-6.2柴油机的风冷系统
--6.2.1小节测试
-6.3柴油机的水冷系统
--6.3.1小节测试
-7.1柴油机的增压系统
--7.1.2小节测试
-7.2增压系统的增压方式
--7.2.2小节测试
-7.3涡轮增压工作原理
--7.3.2小节测试
-7.4增压柴油机的特点
--7.4.2小节测试
-7.5增压系统的使用
--7.5.2小节测试
-8.1启动装置
-8.2典型柴油机启动电路分析
-9.1柴油机的使用
--9.1.1小节测试
--9.1.2小节测试
--9.1.3小节测试
-9.2柴油机的维护保养
--9.2.1小节测试
--9.2.2小节测试
--9.2.3小节测试
--9.2.4小节测试
-9.3柴油机的检查与调整
--9.3.1小节测试
--9.3.2小节测试
--9.3.3小节测试
--9.3.4小节测试
--9.3.5小节测试
--9.3.6小节测试
--9.3.7小节测试
-9.4柴油机的故障分析与排除
--9.4.1小节测试
--9.4.2小节测试
--9.4.3小节测试
-期末考试