柴油机混合气形成和燃烧-II;6-4混合气的形成与燃烧室;一、柴油机混合气形成方式
1)空间雾化:
多孔式喷油器,空间强制雾化+与空气的相对运动
影响油气相对速度的因素:p喷,T,?,气流特性
即喷雾特性与燃烧室内气流特性的匹配。;1;2)油膜蒸发:
燃烧室壁面形成油膜后,利用受热蒸发和空气流动作用形成混合气。?蒸发速度
燃烧室壁面温度、和燃烧室内气流速度的控制;3)传统的直喷式和分隔式燃烧室特点:
直喷式:燃烧等容度高;
散热面积小;
冷起动性好;
对喷射系统要求高;
对高速敏感;
粗暴,NOx排放高。;二、高速直喷缩口型燃烧室及其混合气形成特点;三、缩口燃烧室内气流特性及其评价方法(略);SW;燃烧室底部形状对排放特性的影响:
在扩散燃烧期间,因气流分布及保持性不同对CO、
HC及烟度影响明显。;思考题
1)影响DI柴油机混合气形成的关键因素有哪两个方面?
2)柴油机混合气形成方式有哪两种?分别有何特点?
3)现代高速DI柴油机混合气形成有何特点?
4)如何评价柴油机燃烧室内的气流特性?
5)传统直喷式和分隔室燃烧室结构有何特点,混合气形成方式有何区别,主要优缺点分别是什么?6)现代柴油机燃烧室的结构特点及设计要求是什么?;6.5燃烧过程的影响因素:对已确定的燃烧室结构;1)喷孔直径:燃烧室结构及喷射压力一定;2)喷嘴结构;3)喷射压力(轨压);不同转速下,轨压对发动机性能的影响:;;对一定的喷射总面积,喷孔数决定:
喷雾与燃烧室空间周向匹配情况
喷雾与燃烧室内部涡流强度的匹配情况——干涉。;涡流强度过强?喷注相互干涉;喷孔直径及喷孔数的确定(略):
考虑最大喷射面积及与燃烧室空间的匹配问题;3)喷油时刻?pt
决定喷注相对燃烧室空间纵向喷射位置和燃烧的及时性。
?pt过大,缸内p、T???i?;压缩负功?;
pz、Tz??工作粗暴;NOx?;喷射位置燃烧室顶部
动力性?,经济性?
?pt过小:燃烧不及时,散热损失?,排温?;
动力???,经济性?;喷雾位置靠近燃烧室底部
最佳?pt0:动力性经济性不变的前提下,?NOx。
推迟?pt是?NOx的主要措施。
?pt0随负荷、转速而变化。
;缩口燃烧室,喷射压力=24MPa,机械喷射系统:相对传统静态供油提前角由11~14°CA?6~8°CA??NOx;归纳:
1)影响燃烧过程的喷油器结构参数
喷孔数:喷注与燃烧室空间匹配
喷孔直径:贯穿距离,喷雾质量
压力室:滴漏,喷雾质量,HC
2)影响燃烧过程的喷油器控制参数
喷射压力:喷雾质量,贯穿距离,喷射持续时间
喷射时刻:喷注与燃烧时空间位置的匹配
喷射方式:多次喷射?喷射规律;三、影响燃烧过程的运转因素
1)负荷
质调节:进气量(A)基本保持不变,只调节循环喷油量。
负荷?,=喷油量?,?a?;
?单位Vs混合气燃烧放热量?,Tz?,?i?,粗暴?;
但大负荷时,燃烧过程延长??e?
2)转速
n??散热/漏气损失??pc?Tc?;
??i着火落后期?;喷油压力高压化?可改善雾化
n过低:雾化??热效率?;
n过高:燃烧过程迟后,充气效率?——热效率?;3)燃油特性;4)EGR
EGR作用:降低燃烧温度;降低氧浓度?NOx?
但EGR率过大?燃烧滞后、不完全,经济性?;
排烟?
?各工况存在最佳EGR率。;;思考题
1)在分析柴油机燃烧过程的影响因素时,从哪三个方面考虑?
2)影响燃烧过程的喷油器结构参数都有哪些?这些参数分别影响什么?
3)对确定的燃烧系统,在组织柴油机燃烧过程时,喷油器的控制参数有哪些?分别影响什么?
4)影响柴油机燃烧过程的使用因素主要有哪些?分别对燃烧过程有何影响?
5)对柴油机,EGR降低NOx的机理是什么?与汽油机有何区别?;空滤器;表6-1不同技术措施对排放及性能的影响效果;一、机内措施
;2.新的燃烧方式;②HCCI/PCCI技术:;3.增压技术(第三章)
增压