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 > 4.1.4柴油机的燃烧室
接下来我们来了解
柴油机的燃烧室
柴油机混合气的形成
及燃烧与燃烧室
有着密切关系
燃油系统和进气系统
必须与燃烧室配合
才能获得良好的性能指标
根据混合气形成
及燃烧室结构的特点
柴油机的燃烧室
基本上分为两大类
即直接喷射式燃烧室
简称直喷式燃烧室
和分隔式燃烧室
首先我们来看一下
直喷式燃烧室
直喷式燃烧室
可根据活塞顶部凹坑的深浅
分为开式燃烧室
和半开式燃烧室两类
一
开式燃烧室
开式燃烧室的结构简单
活塞顶部的燃烧室
有中心略有凸起的
浅ω形或平底的浅盆形
凹坑较浅
开式燃烧室中的混合气形成
一般属于空间雾化混合
主要依靠燃油的喷散雾化
因此对雾化质量
也就是对喷射系统
有很高的要求
开式燃烧室
采用较多喷孔数目的
孔式喷油器
和较高的喷射压力
最大喷射压力达到
一百兆帕以上
一般不组织
或只有很弱的空气涡流运动
在混合气形成中
空气运动所起的作用
相对很小
混合气在燃烧室的空间内形成
避免油束
直接喷射到燃烧室的壁面上
开式燃烧室
一般适用于缸径较大
转速较低的柴油机中
二
半开式燃烧室
这类燃烧室的结构如图所示
其特点是
燃烧室在某种程度上
被分为两部分
主要的燃烧室容积
集中在活塞顶部较深的凹坑内
另一部分由活塞顶面
与气缸盖之间的空间组成
两者之间有较大的喉口相通
燃料直接喷射在
燃烧室空间或燃烧室壁面上
一般需要组织
燃烧室内的空气运动
来促进混合气的形成和燃烧
接下来我们看一下
半开式燃烧室内的空气运动
在高中速柴油机的
半开式燃烧室内
都组织一定强度的空气运动
及进气涡流和挤压涡流
进气涡流
进气涡流是在进气过程中形成的
绕气缸中心线
旋转的涡流运动
产生进气涡流的主要方法是
利用切向进气道
或螺旋进气道
如图所示
二
挤压涡流
如图所示
在压缩行程后期
活塞接近上止点时
活塞顶上部的环形空间内的空气
被挤入
活塞顶部的燃烧室内
造成挤压涡流
而当活塞下行时
燃烧室内的高压燃气
又要返出而形成反涡流
挤压涡流与进气涡流相比
其涡流强度较小
并且不能维持较长时间
随着活塞向下运动
而很快减弱和消失
所以对混合气的形成和燃烧
只能起辅助作用
二
燃烧室内的空气涡流运动
具有以下作用
一
促使油束分散
增大混合范围
二
热混合作用
使燃烧过程中的混合质量
得到改善
三
加速火焰传播
促进燃烧及早结束
当然
随着空气涡流的加强
也将增加
柴油机的进气损失
和散热损失
此外
如果涡流的强度与油束射程
油束数目以及燃烧室结构等
配合不当
涡流还会干扰
燃料在燃烧室中的合理分布
反而使混合气质量恶化
所以
燃烧室和喷油器的结构参数
与空气涡流的强度
应控制在适当的范围之内
二
分隔式燃烧室
分隔式燃烧室如图所示
它们相同的特点是
一
整个燃烧室
被明显分隔成两部分
主燃烧室位于活塞顶
与气缸盖之间
副燃烧室则位于气缸盖内
两者之间用通道连通
二
燃油直接喷入副燃烧室内
燃料喷射压力较低
对雾化质量要求不高
三
利用主副燃烧室中的
压缩涡流或燃烧涡流
来促进混合气的形成和燃烧
分隔式燃烧室
主要有涡流室燃烧室
和预燃室燃烧室两种
首先我们来看一下
涡流室燃烧室
涡流室燃烧室的结构如图所示
活塞顶与气虹盖之间的空间
为主燃烧室
而在气缸盖中的容积
称为涡流室
即副燃烧室
它的容积
约占整个燃烧室容积的
百分之五十到百分之七十
涡流室通常为球形
球锥形或球柱形
主副燃烧室之间
用一个通道相连
通道方向与活塞顶成一定的角度
并与涡流室相切
喷油器安装在涡流室内
燃料顺空气涡流方向喷射
二
预燃室燃烧室
预燃室燃烧室的结构如图
整个燃烧室也是由活塞顶
与气缸盖之间的
主燃烧室和位于气缸盖内的
预燃室两部分组成
两者之间
由一个或数个孔道相连接
喷油器安装在预燃室中心线附近
预燃室是由耐热合金钢
制成的单独零件
安装在气缸盖中
在压缩行程中
气缸内部分空气
被压入预燃室
由于连接孔道
不与预燃室相切
所以
空气流过孔道后
在预燃室中
并不产生有组织的强烈涡流
而是产生强烈的紊流
空气紊流
使一部分燃料雾化混合
当着火燃烧后
燃烧室中的压力
温度迅速升高
利用这部分燃料的燃烧能量
将预燃室中未燃的燃料
燃气和空气
一起经喷孔高速喷入
主燃烧室
并在主燃烧室中
造成强烈的涡流
促使大部分燃料
在主燃烧室混合燃烧
预燃室和涡流室
都属分隔式燃烧室
其性能特点类似
只是在程度上有所差别
但由于预燃室燃烧室的
通道节流损失更大
因而燃油经济性更差
故在现代柴油机上
已较少被采用
好这节课就讲到这
谢谢
-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
