内燃机的燃烧过程

二、分开式燃烧室
燃烧室被明显地分隔成两部分
主燃烧室 辅助燃烧室
涡流室燃烧室
辅助燃烧室为涡流室 [图8-24] ，喷油器形式 混合气形成 特点
预燃室燃烧室
辅助燃烧室为预燃室[图8-26] 混合气形成 特点
滞燃期：喷油开始到着火开始2
对柴油机工作有很大影响
滞燃期长，喷油多，压力升高大，经济性有所提高，但工作 粗暴性增加，加速机件磨损。因此，…
影响滞燃期的主要因素
速燃期：燃油着火开始到迅速燃烧出现最高压力3 ；特点
缓燃期：从最高压力开始到出现最高温度4； 特点
后燃期：从最高温度点开始到燃烧基本结束5； 特点
负荷
增大，缩短了滞燃期，工作柔和；但后燃严重，不完全燃烧现 象增加，经济性下降，排气污染增加
冷起动或怠速运转时，…
冷却强度
温度升高，滞燃期缩短，工作柔和
（二）构造因素
压缩比
较大，滞燃期缩短，工作柔和；还能提高经济性和改善 起动性能；但零件负荷高，影响寿命且对排气净化不利
间接喷射式（分开式）燃烧室
涡流室燃烧室 预燃室燃烧室
一、直接喷射式燃烧室
结构直接取决于活塞顶上的凹坑形状 根据燃烧室深浅又划分为
开式燃烧室：结构特点，相匹配的喷油器，混合气 形成
半开式燃烧室：结构特点，相匹配的喷油器，混合 气形成
ω形燃烧室 [图8-21] 球形燃烧室 [图8-22] 四角形燃烧室 [图8-23]
差
混合气浓的地方，燃油因缺乏氧气而燃烧缓慢，甚 至燃烧不完全而引起排气冒黑烟
混合气稀的地方，空气得不到充分的利用
所以，柴油机和混合气形成与燃烧是决定柴油 机动力性和经济性的关键
二、柴油机混合气形成的基本形式
空间雾化混合
燃油喷向燃烧室空间与空气混合
油膜蒸发混合
燃油喷射到燃烧室壁面形成一层油膜，油膜受热汽 化蒸发
混合气涡流
涡流强，好…；过强，？（传热损失增加，吹灭火焰中心） 燃烧室内形成涡流的方法：进气涡流，挤压涡流
气缸直径：直径↑→热损失减少，经济性较好，但爆燃倾
向增加
气缸盖和活塞材料：铝合金材料可显著减小爆燃倾向 冷却方式：空气冷却方式爆燃倾向较强
四、汽油机的燃烧室
对燃烧室的两点基本要求
（一）运转因素
燃料性质：
柴油的发火性能影响滞燃期的长短，即工作粗暴性 柴油的十六烷值越高，自燃能力越强，滞燃期短，工作柔和
喷油提前角：
增大，滞燃期延长，工作粗暴 减小，工作柔和，降低NOx排放；过小，…，热效率显著下降
转速与负荷
转速：
增加，…，混合改善，喷油提前角应适当增大
表面点火： 含义
早燃：含义、特征、与爆燃的区别 激爆
三、影响燃烧过程的因素
一）运转因素
燃料性质 混合气质量
混合气浓度 混合气分配
点火提前角 转速与负荷
转速 负荷
冷却强度
二）构造因素
压缩比 燃烧室形状及火花塞位
置 混合气涡流 气缸直径 气缸盖和活塞材料 冷却方式
喷油压力
增大，雾化质量改善；过高
活塞材料
铸铁材料可缩短滞燃期，工作比较柔和
喷油规律
说明叫喷油规律？与什么有关？
燃烧室形式 空气涡流
进气涡流；挤压涡流
第五节
柴油机的燃烧室
柴油机混合气的形成和燃烧与燃烧室有密切关 系
可分为两大类 直接喷射式燃烧室
开式 半开式
结构紧凑，散热面积小
压缩终了时具有一定的涡流运动
几种燃烧室形式
特点 应用
楔形燃烧室
盆形燃烧室
半球形燃烧室
L形燃烧室：侧置式
第二节
柴油机可燃混合气的形成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、柴油机混合气形成的特点
在压缩过程终了时把柴油高压喷射，自燃 混合气形成时间很短(30~60℃A) ，混合气质量较
转速愈高，后燃期愈长。应力求缩短后燃期
综上所述：
喷油提前角？
为了工作可靠…
为了工作柔和…
为了燃烧完全及时…
二、影响燃烧过程的因素
一）运转因素
燃油性质 喷油提前角 转速和负荷
转速 负荷
冷却强度
二）构造因素
压缩比 喷油压力 活塞材料 喷油规律 燃烧室形式 空气涡流
第三节
燃油的喷射雾化
将燃油分散成细粒的过程称燃油的喷雾 （雾化）
一、喷注的形成及特征
何谓喷注？中间部分，外部 喷注的特征
喷雾锥角β：大说明喷注松散，油粒细，雾化质量 好
喷注射程L （贯穿距离）：过大，过小 雾化质量（雾化质量）：指喷散的细度和喷散的均
匀度
二、影响喷注特性的因素
第八章 内燃机的燃烧过程
燃烧完全与燃烧及时是燃烧过程 的两个基本要求
第一节
汽油机的燃烧过程与燃烧室
一、正常燃烧
燃烧过程(0.0015~0.003s, 30~60℃A)的3个时期
参见[图8-1]
诱导期 显燃期
温度和压力迅速提高，最后达到压力最大值 对发动机工作影响大
后燃期 什么叫化油器的回火现象？ 点火提前角有多大？
（一）运转因素
燃料性质：辛烷值愈大，燃料的爆燃倾向愈小 混合气质量
混合气浓度：混合气浓度对火焰传播速度的影响 混合气分配：各缸均匀性←进气管布置、进气管断面尺寸、
混合气预热
点火提前角：对燃烧的及时性影响大。过大，过小 转速与负荷
转速： 火焰传播速度随转速的增加而增加←涡流运动增强 转速增加，点火提前角也应适当增大 发动机的爆燃倾向随转速的增加而减弱
喷油器结构和尺寸
喷孔直径，小；大
喷油压力
压力越大，雾化质量好，射程增加
气缸内压缩空气反压力
增加，雾化有所改善，喷雾锥角增加，射程减小
喷油泵凸轮外形及转速
外形较陡或转速较高，燃油压力增加
燃油黏度
增大，油粒不易分散成细粒，雾化不良
第四节
柴油机的燃烧过程
一、燃烧过程的4个时期参见图[8-12]
负荷 负荷减小，爆燃的倾向减弱←进气量/残余废气量↓，燃烧速 度↓ 负荷小时，须使点火提前角适当加大
冷却：过度冷却；冷却不足
（二）构造因素
压缩比： ε ↑→功率和经济性↑；→爆燃可能性↑；排气污
染↑
燃烧室形状及火花塞位置
希望燃烧室具备的条件 火花塞位置要近于燃烧室中心，且靠近最热部分(如排气门)
显燃期的长短对内燃机的影响
从热效率、功率的角度来看 从工作粗暴和噪声来看 解决上述矛盾的原则？ P209
火焰传播速度与燃烧速度
火焰传播速度 燃烧速度 以上两者的关系 衡量发动机工作粗暴程度的指标
二、不正常燃烧
爆震燃烧
含义 外部特征 爆燃时的示功图：显燃期之末，有冲击波存在 危害 消除爆燃的基本措施