柴油机的燃烧过程
柴油机燃烧过程
燃烧过程的影晌因素
• 1、燃油品质：十六烷值高，自燃性好 • 2、缸内工质状态：压缩终点的空气温度、压力和扰动 • 3、喷油定时：过大：将因喷油时刻缸内工质状态不利于着火， 使滞燃期增长;最高爆发压力过高，燃烧粗暴。 • 过小，将因着火前缸内温度与压力己下降，而使滞燃期也增长， 但活塞己下行使最高爆发压力降低，后燃增加，排气温度上升。 • 4、雾化质量 • 5、换气质量 • 6、运转工况：转速 和负荷
•
•
•
• 从气缸内燃油发火燃烧到出现最高压力为止的这段时期称为速燃期。 柴袖机的发火点一般在上止点前几度曲轴转角，而最高爆发压力点约 为上止点后 lOCA 一 l5CA 。 * 特点是气缸中的压力迅速上升至最高爆 发压力。一是由于燃烧急剧进行，二是由于活塞的位移极微。在速燃 期中，不但烧掉了滞燃期形成的可燃混合气，还烧掉了速燃期喷入气 缸并已完成了燃烧准备的部分燃油，燃烧近乎在等容状态下进行。 • 评价速燃期的重要参数是平均压力增长率，它表示本阶段内气缸内相 应于单位曲轴转角的平均压力增长量。平均压力增长率小，则柴油机 工作柔和，燃烧平稳，无敲击声。大则粗暴，常伴有敲击声，一般 〈0。4MPA • 速燃期的燃烧速率很难直接用控制该燃烧期燃油与空气混合速度的办 法来加以控制，故亦称不可控燃烧期，由于速燃期的可燃混合气主要 是滞燃期喷入气缸的燃油所准备的，所以应通过滞燃期来影响速燃期， 力求缩短滞燃期、减少滞燃量、控制可燃混合气的形成量。滞燃期对 燃烧质量起决定作用，控制滞燃期是影响燃烧过程的重要手段。此阶 段亦称预混合燃烧阶段
• 燃烧过程
• 二、燃烧过程
• • • • • • • • 滞燃阶段I--自喷油始点A 至着火点B; 速燃阶段2--自着火点B 至最高压力点C; 缓燃阶段3--自最高压力点C 至最高温度点D; 后燃阶段4--自最高温度点 至燃烧终点。
柴油机的物理知识点总结
柴油机的物理知识点总结一、柴油机的工作原理柴油机的工作原理主要包括四个基本过程：进气、压缩、燃烧和排气。
这些过程也称为柴油机的四冲程，分别对应柴油机的一次循环。
下面我们来逐一介绍这四个过程。
1. 进气：首先是进气过程。
柴油机进气门打开，活塞向下运动，气缸内的压力降低，空气被吸入气缸内。
这时燃油喷射器喷射一定量的柴油，与进入气缸内的空气混合。
2. 压缩：接着是压缩过程。
活塞向上运动，将混合气体压缩至高压。
在高压下，混合气体的温度也会升高，使混合气体更容易燃烧。
3. 燃烧：压缩结束后，喷油嘴向气缸内喷射高压柴油，柴油遇到高温高压气体瞬间着火，产生爆炸。
爆炸产生的高压气体推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转，从而传递动力。
4. 排气：最后是排气过程。
气缸内的废气通过排气门排出，为下一个循环的进气过程做准备。
以上四个过程构成了柴油机的一个完整工作循环，也称为柴油机的四冲程。
二、柴油机的原理结构柴油机包括外部部分和内部部分。
外部部分包括机壳、缸盖、气门、进气管、排气管等，主要起到保护和连接的作用。
内部部分主要包括曲轴、连杆、活塞、气缸、燃油喷射器等。
以下我们逐一介绍柴油机的主要部件。
1. 气缸：气缸是柴油机中存放燃气的空间，根据气缸数量不同，柴油机可以分为单缸、多缸等类型。
气缸通常由高强度金属材料制成，具有耐高温、耐磨损的特点。
2. 活塞：活塞是气缸内的活动部件，负责压缩混合气体和转换爆炸能量。
活塞通常由铝合金或铸铁制成，具有良好的导热性能和耐磨损性能。
3. 曲轴：曲轴是柴油机的主要旋转部件，是由几节连杆构成的转轴。
曲轴可将活塞的上下往复运动转换为旋转运动，驱动柴油机的输出轴。
4. 连杆：连杆连接活塞和曲轴，起到传递动力的作用。
连杆承受着来自活塞的冲击力和扭矩，需要具有足够的强度和刚度。
5. 燃油喷射器：燃油喷射器是柴油机的关键部件，负责在适当的时机将高压柴油喷射到气缸内与空气混合。
燃油喷射器的喷油量和喷油时间由电控系统控制，从而控制燃烧的时机和效果。
简述柴油机混合气的形成和燃烧过程的主要特点
简述柴油机混合气的形成和燃烧过程的主要特点
柴油机混合气的形成主要通过喷油器将柴油喷入气缸内，并与空气混合形成可燃的混合气。
在柴油机中，柴油的喷射是通过高压喷油系统实现的，喷油器会将柴油以高速喷入气缸内，形成小的液滴。
随着喷雾进一步扩散和混合，柴油蒸发成为气态，与周围的空气发生反应，形成高温、高压的混合气。
柴油机燃烧过程的主要特点有以下几点：
1. 自燃性：柴油机的燃烧过程是自燃的，即燃料不需要预先混合空气，在高温和高压的条件下，柴油会自发地点燃。
2. 气缸压力高：由于柴油机采用的是压燃式燃烧方式，混合气在气缸内的压力相对较高，通常达到较高的压缩比，从而增加了柴油机的热效率和功率。
3. 燃烧过程较长：相对于汽油机的燃烧过程来说，柴油机的燃烧速率较慢。
这是因为柴油燃料的自燃性会引起燃烧的延迟，混合气的蒸发和扩散时间相对较长。
4. 高温高压条件下生成大量烟雾：由于柴油燃烧过程中温度和压力较高，同时还有一部分未完全燃烧的碳氢化合物存在，因此柴油机的排放中常常会产生大量的烟雾和颗粒物。
综上所述，柴油机混合气的形成和燃烧过程具有高压、自燃、延迟燃烧和较高的烟雾排放等特点。
这些特点决定了柴油机在高负荷工况下有较高的热效率和牵引力，适用于重载和长途运输等场景。
《柴油机燃烧过程》课件
燃烧过程是燃料与空气中的氧气 发生化学反应的过程，这个过程 释放出能量，推动发动机运转。
柴油机燃烧的特点
压缩比高
01
柴油机的压缩比通常较高，这有助于提高燃油效率和动力输出
。
燃油喷射
02
柴油机采用高压燃油喷射系统，将燃料喷入气缸，与空气混合
。
点火延迟
03
由于柴油机的压缩比高，点火延迟较长，使得燃料有足够的时
增压技术
采用增压技术提高进气压 力，增加发动机的功率和 扭矩，同时降低燃油消耗 。
废气再循环
将部分废气引入燃烧室， 降低燃烧温度，减少氮氧 化物排放，提高燃烧稳定 性。
柴油机燃烧过程的优化方法
燃烧室优化
改进燃烧室形状，优化燃 油喷射和空气流动，提高 燃油与空气的混合效果， 降低排放。
பைடு நூலகம்
燃油品质提升
采用低硫、低蜡柴油，降 低燃油中的有害物质，提 高燃油的燃烧效率。
冷却系统优化
通过优化冷却系统的设计 ，降低发动机的工作温度 ，提高发动机的可靠性和 耐久性。
柴油机燃烧过程的未来发展方向
智能化控制
利用先进的传感器和控制系统，实现柴油机燃烧过程的智能化控 制，提高燃油经济性和排放性能。
新能源技术
研究和发展新能源技术，如氢燃料、生物燃料等，替代传统柴油燃 料，降低碳排放。
应时间、反应速度常数等方面的研究。
了解柴油机燃烧的动力学原理有助于优化柴油机的燃烧过程，
03
提高发动机的动力性和经济性。
03
CATALOGUE
柴油机燃烧过程的实际应用
柴油机燃烧过程的控制策略
01
02
03
燃油喷射控制
通过精确控制燃油喷射的 时间、压力和喷油量，优 化燃油与空气的混合，提 高燃烧效率。
发动机原理_柴油机混合气的形成和燃烧
运动速度和油膜厚度。
二、分隔式燃烧室
涡流室燃烧室 • 预燃室燃烧室 涡流室容积约占整个燃烧 室压缩容积的50%-60% • 预燃室容积约占整个燃烧 • 通道的截面积约为活塞截 室压缩容积的35%-45% 面积的 1%～3.5％ • 通道的截面积约为活塞截 • 涡流室燃烧过程 面积的0.3%-0.6％ • 预燃室燃烧过程
机械噪声
由曲轴连杆活塞机构、配气
机构、齿轮系、喷油泵及其 它附属机构等部分的高速运 动并与其相邻零部件发生频 繁的机械撞击，激励结构振 动而产生的噪声。
燃烧噪声
因为迅速地燃烧引起燃烧室
内压力急剧变化
控制噪声与振动的措施
1）控制燃烧过程来降低燃烧噪声。 2）改进机体等有关零部件的结构，降低结构振动的振幅 和提高共振频率。 3）为减小撞击力，尽可能减小缸套与活塞之间、轴承、 传动齿轮等处的间隙。为减小惯性力应减小运动件的质量， 并在可能的情况下，适当降低活塞平均速度。 4）应用吸振减振材料制造薄板零件 5）改进消声器的结构、材料；改进空气滤清器、冷却风 扇等的设计及适当调节配气相位以降低气体动力噪声。 6）遮蔽噪声源
三、对喷射系统的要求
理想的喷油规律： 更高的喷射压力和喷油速 率以及更短的喷油持续时 间已是技术发展的一个明 显趋势。 为避免柴油机工作过于粗 暴，又希望实现“先缓后 急”的喷油规律。 在所有的工况下都希望在 喷射结束阶段能尽可能迅 速地结束喷射。
四、柴油机电控喷射系统
电控喷射系统突出优 点是控制的准确性和 响应的快速性。 系统的基本控制量： • 循环喷油量的控制 • 供油提前角控制
第二节 燃油喷射和雾化
一、供油系统和喷射过程
柴油机供油系统 喷油泵速度特性及其校正 喷射过程 供油规律和喷油规律 不正常喷射现象和喷射系统中的穴蚀 破坏
柴油机的着火过程
第六章柴油机的着火过程第一节燃烧化学反应动力学的基础理论一．分子运动和碰撞柴油机的着火过程是复杂的物理化学过程，化学过程是激烈的热——链化学反应，要进行化学反应，必须经过它们分子之间的相互碰撞，并且符合碰撞要求才可实现。
燃烧化学反应中分子运动和碰撞的基本理论归纳如下：A.参加化学反应的物质，分子必须相互碰撞。
B.分子的碰撞是杂乱无章的。
C.合适的方向上碰撞才有可能起化学作用。
D.运动能量超过最低能量。
E.最低能量称为活化能。
F.温度越高，化学反应速度越大。
G.压力与密度越大，碰撞频率越高，反应速度加快。
二．活化络合物理论活化络合物理论（过渡态理论）的基本内容是：进行化学反应时候，分子不仅需要相互撞击，还需要适当能量，在适当的方位上撞击，以便获得形成一个不稳定，过度的，瞬态活化络合物。
活化能E就是把初态反应物提高到络合物所需能量。
反应关系表达为：反应物——活化络合物——终产物三.键能及其在化学反应中的作用。
物质内部相邻原子间或离子间产生的相互结合或相互作用的称为化学键。
可分为离子键，共价键，和金属键等几种类型。
正负离子通过静电引力形成的化学键为离子键。
物质内部相邻原子或者原子团通过共用电子对形成的称为共价键。
由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成金属键。
物质起化学变化时，需要从外界吸收能量，达到破坏原子间或者离子间所必须吸收的能量，这种能量称为键能。
第二节着火前燃料的物理——化学过程（焰前反应）一。
着火的分类和含义按照火源性质，分为压缩自然和外源点火。
按化学反应性质分为热式着火，链式着火，和热—链式着火。
链式着火通过支链反应而自身积累活性中心并积聚能量。
按着火阶段分，有高温单阶段着火和中低温多阶段着火。
多阶段着火指历经冷焰，蓝焰到热焰的几个阶段着火。
二．着火前的物理过程必须先将反应物质（空气和烃类）能互相充分气相混合，并相互撞击，同时，需要一定的初始能量。
这就需要有进气过程，喷射过程，喷注的破碎和雾化过程，以至形成可燃混合气，并达到足够温度和压力的过程。
柴油机燃烧过程
气缸内气流作旋 转运动，在燃烧室的 壁面附近,气流速度低， 压力低；中间的气流 流速快，压力高。 气流在旋转中会产 生离心力。
燃烧质点受两个 力的作用：离心力推 动质点向外运动，因 为外边缘气体压力高 而将质点推向中间。 质点在两个力作 用下究竟向外还是向 内运动取决于质点的 密度。
单元四
发动机的燃烧过程
三、着火延迟对燃烧过程的影响
单元四
发动机的燃烧过程
课题一 柴油发动机的燃烧过程
三、着火延迟对燃烧过程的影响
3.喷油提前角
同样的发动机,怠 速300rpm时,供油角为 5-10°时着火延迟时 间最短. 说明不光供油角, 转速也会影响着火延 迟时间.
单元四
4.转速的影响
发动机的燃烧过程
课题一 柴油发动机的燃烧过程
单元四
发动机的燃烧过程
课题一 柴油发动机的燃烧过程
一、柴油机混合气的形成 柴油不易蒸发，所以采用缸内高压喷压喷射（柴油分 散成数以万计的细小油滴）的方式，使之与空气混合。 1、关于混合气的浓度 可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成 分或可燃混合气浓度，通常用过量空气系数和空燃比表 示。
单元四
单元四
发动机的燃烧过程
课题一 柴油发动机的燃烧过程
一、柴油机混合气的形成 3、柴油机混合气形成的基本方式 （1）空间雾化混合
将燃油喷向燃烧室空间，形成雾状，雾 状油滴从高温空气中吸热蒸发并扩散，与空 气形成混合气。为了使混合均匀，喷出的燃 油要与燃烧室形状配合，并利用燃烧室中空 气的运动与其混合，如图（a）所示。
课题一 柴油发动机的燃烧过程
单元四
发动机的燃烧过程
课题一 柴油发动机的燃烧过程
三、着火延迟对燃烧过程的影响
【学习】第五章柴油机混合气形成和燃烧
fp — 柱塞面积 [ mm ]；
Wp — 柱塞速度 [ ml/degPA ]。
几何供油规律与喷油规律不同。
整理课件
供油规律和喷油规律
两产定者生义的差：差 异异 的： 原因：
喷燃供油始的规点可律滞压：后缩单于性位供时油间始内点喷 油喷系泵油统的持内供续产油时生量间压随较力时长波间的的传变播化 关最高系大压。喷油油管速的率弹较性低变形 油曲器喷线喷油的入规形燃律状烧：有室单一内位定的时的燃间变油内化量喷 随时间的变化关系。
整理课件
三 气流运动对混合气形成的影响
（一） 气流运动的作用
整理课件
（二） 气流运动
1、 进气涡流 使进气气流相对于气缸中心产生一个力，形成涡流。 （1） 切向气道 特点: 气道母线与气缸相切。 优点: 结构简单，气流阻力小 缺点: 涡流强度对进气口位置敏感。 （2） 螺旋气道 特点: 进气道呈螺旋型。 优点: 能产生强烈的进气涡流。 缺点: 工艺要求高，制造、调试难度较高
整理课件
50
油 束 射 程m m
(a)
10 0
油 束 射 程m m 50
(b)
2
3
3 .3
3.5 m s
整理课件
（四） 喷油规律
单位时间（或曲轴转角）的喷油量随时间（或曲轴转角） 的变化规律。
1 、喷油延迟角 喷油提前角 — 开始喷油 上止点的曲轴转角。 ’ — 上止点 停止喷油的曲轴转角。 喷油延迟角’ — 开始喷油 停止喷油的曲
整理课件
二 、喷油泵速度 特性及其校正
（一） 节流作用 1 理论上 （不存在节流） 2 实际上 （存在节流） 所以，实际供油比理
论供油时间长，供油量 大。
整理课件
汽车发动机原理第五章 柴油机混合气的形成和燃烧
到最高值。
压力升高率dp /dφ对柴油机的性能有重要的影 响， 若压力升高率过大，则柴油机工作粗暴，燃烧噪 声和温度明显升高，使氮氧化物生成量明显增加，同 时运动零部件承受较大的冲击负荷，影响其工作可靠
性和使用寿命，但由于燃烧迅速进行，柴油机的经济
性和动力性会较好，压力升高率应限制在一定的范围 之内，柴油机的平均压力升高率dp /dφ一般不应大于 0.4~0.5MPa/ (°)。
二、柴油机燃烧过程的划分阶段
柴油机的燃烧基本上是喷雾的非定常紊流扩散燃烧，
即在燃烧室所限制的狭窄空间内的高温、高压环境下， 经高压喷射的高浓度燃料喷雾在空间分配不均的状态下， 在极短的时间内进行的一种燃烧形态。柴油机的燃烧过 程是柴油机工作过示功图，根据汽缸中工质压力和温度的变化规律，
燃期内喷入的燃料， 特别是后续喷入燃料，边蒸发混合，
边以高温单阶段方式着火参与燃烧。
柴油机的最高燃烧压力pmax一般为5 ~ 9MPa，增压
柴油机有可能大于13MPa，同汽油机一样，柴油机也希
望pmax出现在上止点后10° ~15°，这样可以获得较好的 动力性和经济性，但与汽油机不同的是，Ｃ 点的位置不 仅取决于喷油提前角，也取决于着火延迟期和速燃期的 长短。
要使可燃混合气着火燃烧，必须具备如下两个条件:
(１)可燃混合气必须加热到某一临界温度以上，否则，
燃料就不能着火， 燃料不用外界能量点燃而能自行着火 的最低温度称为着火温度或自燃温度。 (２)可燃混合气中燃料与空气的比例要在着火界限范 围内才能着火燃烧，若混合气过浓，说明氧分子相对较少，
燃料分子过多，混合气过稀，表明燃料分子过少氧分子过
在示功图上更容易判断，速燃期中，累积放热率可达20％
~30％。
康明斯柴油机工作原理
康明斯柴油机工作原理
康明斯柴油机使用内燃机工作原理，其主要流程可以简单分为四个步骤：进气、压缩、燃烧和排气。
首先，进气阶段。
柴油机在工作时，活塞向下运动，使缸内产生负压，进气门打开。
外部空气通过进气门进入缸内，同时柴油喷油器开始工作。
其次，压缩阶段。
活塞开始向上运动，闭合进气门，压缩缸内的空气。
这个过程使空气温度升高，达到点燃柴油的温度。
第三，燃烧阶段。
当活塞上升至柴油的点火温度时，喷油器将柴油喷入燃烧室，并立即着火。
柴油的着火点燃了高温高压空气，产生了爆炸，推动活塞向下运动。
最后，排气阶段。
活塞向上移动，排气阀门打开，将燃烧后的废气排出缸外。
然后，活塞再次向下运动，进行下一个工作循环。
康明斯柴油机依靠这个循环过程不断地进行工作。
在每个工作循环中，柴油机不断地将化学能转化为机械能，从而驱动车辆或者发电机等设备的运行。
柴油火车头的工作原理
柴油火车头的工作原理柴油机的工作原理与汽油机类似，都是内燃机的一种。
柴油机的主要工作过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个过程。
进气过程：柴油机通过进气门吸入空气，空气经过滤清除杂质后进入缸体。
压缩过程：柴油机的活塞在运动过程中，将进入缸体的空气压缩至较高的压力和温度。
燃烧过程：当活塞接近顶死点时，喷油器向气缸内喷射燃油，燃油与高温高压的压缩空气混合，发生自燃燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
排气过程：活塞下行推出废气，同时打开排气门将燃烧产物排出缸体。
柴油机的燃烧过程是按照一定的时间先后顺序依次在各个缸内进行的，可以实现连续的工作。
柴油机的工作节奏由喷油系统和气门控制系统控制。
柴油机产生的旋转动力需要通过传动系统传递给驱动轴，进而将火车推动前进。
传动系统包括离合器、变速器和传动轴。
变速器可以根据运行状态和列车需要选择合适的档位和转向方式。
转向系统主要是通过转向齿轮通过链条或万向节来驱动轮轴进行转向。
转向系统能够实现火车头的转弯和转向，进而调整车轴与轨道之间的角度，使火车能够顺利行驶通过曲线轨道。
制动系统是为了保证列车行驶的安全性。
柴油火车头的制动系统主要包括气压制动和手动制动两种方式。
气压制动通过压缩空气驱动制动器夹紧车轮，提供制动效果。
手动制动则需要操作员手动控制刹车装置实现制动。
制动系统在列车减速和停车过程中发挥重要作用。
总结：柴油火车头工作原理是通过柴油机将燃料的化学能转化为机械能，然后通过传动系统将机械能传递给驱动轴，推动列车行驶。
同时，转向系统和制动系统的运行保证了列车的转向和安全性。
柴油火车头以其高效可靠的性能，在铁路运输中发挥着重要的作用。
柴油机的燃烧过程解读
③ 排气品质好；
④ 变工况适应好；应在负荷、转速变化时，
柴油机性能稳定；
⑤ 冷起动性好；
⑥ 制造、维修方便。
3、直喷式燃烧室的空气涡流运动
空气涡流运动是加速混合气形成的
有效手段；也是保证完善燃烧的重 要条件。
直喷式燃烧室产生涡流运动的方法
有种：
1）进气涡流—靠切向进气道和螺旋 进气道形成。 切向进气道：气道母线与气缸相切， 在气门前强烈收缩，使气流越来越 快进入气缸后受缸壁的约束而转向， 形成涡流。
一、燃油的喷雾
1.燃油的雾化 燃油在经喷孔 喷出时，在气 缸中被破碎成 微粒的过程。
L:射程 :锥角 喷油横截 面上燃油 分布 喷油横截面 上油粒速度 图6-5 喷注的形状
2．喷注的特征：
①喷注射程L：表示喷注贯穿深度； ②喷注锥角β：表示喷注紧密程度； ③细微度和均匀度：表示雾化程度。 细微度-油注中的平均直径 均匀度-油注中最大直径与最小直径之差
直喷式燃烧室：燃油直接喷入由活塞顶和缸盖形成的
一个统一空间。
开式燃烧室—浅坑型，如浅盆形或浅ω 形燃烧室
半开式燃烧室—深坑型，如ω 形和球形燃烧室
分开式燃烧室：由主燃室和副燃室两部分组成。
如：涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室
2．对柴油机燃烧室的要求：
① α 小，但应燃烧完全及时； ② 适度的Δ P/Δ Φ 和Pz值；以保证工作柔和， 平稳，可靠；
球型燃烧室
5、分开式燃烧室
1）涡流室式燃烧室
混合气形成：空间雾化混合为主。一般采用轴针 式喷油器。 主要特点： 喷雾质量要求不高。 ΔP/ΔΦ较小，工作柔和。 α值可较小，空气利用率高。 变工况适应性好，对转速不敏感。 面容比较大，经济性较差，启动性差。
柴油机燃烧过程分哪几个阶段
柴油机燃烧过程分哪几个阶段?各阶段有什么特点?一. 进气冲程第一冲程——进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。
当进气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸内的燃烧室中还留有一些废气。
当曲轴旋转肘，连杆使活塞由上止点向下止点移动，同时，利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。
随着活塞的向下运动，气缸内活塞上面的容积逐渐增大：造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力，因此外面空气就不断地充入气缸。
进气过程中气缸内气体压力随着气缸的容积变化的情况如动画所示。
图中纵坐标表示气体压力P，横坐标表示气缸容积Vh(或活塞的冲S)，这个图形称为示功图。
图中的压力曲线表示柴油机工作时，气缸内气体压力的变化规律。
从土中我们可以看出进气开始，由于存在残余废气，所以稍高于大气压力P0。
在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力，所以进气冲程的气体压力低于大气压力，其值为0.085～0.095MPa，在整个进气过程中，气缸内气体压力大致保持不变。
当活塞向下运动接近下止点时，冲进气缸的气流仍具有很高的速度，惯性很大，为了利用气流的惯性来提高充气量，进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。
虽然此时活塞上行，但由于气流的惯性，气体仍能充人气缸。
二. 压缩冲程第二冲程——压缩。
压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。
当活塞上行，进气阀关闭以后，气缸内的空气受到压缩，随着容积的不断细小，空气的压力和温度也就不断升高，压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和温度为：Pc＝4～8MPa,Tc＝750～950K。
柴油的自燃温度约为543—563K，压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多，足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。
喷入气缸的柴油，并不是立即发火的，而且经过物理化学变化之后才发火，这段时间大约有0.001～0.005秒，称为发火延迟期。
6单元 柴油机的燃烧过程和燃烧规律
③控制蒸发速度（油膜蒸发缓和）；
3）排气冒黑烟
缓燃期燃油被高温废气包围：高温缺氧→裂解→脱氢 →聚合形成碳烟。 一般在高负荷时发生如汽车加速，爬坡或超载。
减少冒黑烟的措施： ①增大过量空气系数α：改进进气系统ην↑，减少喷 油量降低功率使用。
单元6 柴油机混合气的形成和燃烧
课前回顾
问题一：传统汽油机与柴油机的混合气形成方式及着火方式 有什么不同？
汽油机：缸外形成混合气，点燃；柴油机：缸内喷射，压燃。
问题二：为什么传统汽油机采用缸外混合，火花塞点燃式燃 烧，柴油机采用缸内喷射，压燃式燃烧？
燃料的品性决定了混合气的形成方式及着火方式。
蒸发性：汽油＞柴油； 发火性（自燃性）：柴油＞汽油。
1）泵-管-喷嘴系列 （1）直列柱塞泵
高压油管 燃油滤清器 停油电磁阀
回油管 润滑机油管
P7100泵 正时齿轮
4、应用吸振减振材料制造薄板零件，如油底壳、 缸盖罩等。在缸体与油底壳之间、缸盖与缸盖罩 之间采用较“软”的垫片，对振动起到阻尼使用。
5、改进消声器的结构、材料；改进空气滤清器、 冷却风扇等的设计以及适当调节配气相位，以降 低气体动力噪声。
6、遮蔽噪声源，采用对作为主要噪声源的发动机 的局部或整体加隔声罩的方法等。
6-1柴油机燃烧过程
1、混合气形成特点： 3）混合气形成不均匀 ，为了提高经济性总体过量空气系 数>1.2。导致容积利用率低，升功率低（傻大黑粗）。
傻大黑粗
高富帅？？？
6-1柴油机燃烧过程
2、混合气形成方式： 油膜蒸发混合，燃料大部 分顺气流方向喷到燃烧室 壁面上，形成一层油膜， 油膜受热蒸发，在旋转气 流作用下与空气相混合形 成可燃混合气。
简述柴油机的燃烧过程
简述柴油机的燃烧过程
柴油机是一种内燃机，其燃烧过程可以分为四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气阶段
在进气阶段，柴油机的活塞向下移动，吸入空气。
空气经过空气滤清器和进气道进入气缸。
同时，燃油喷嘴将燃油喷入气缸中，燃油雾化后与空气混合，形成可燃混合气。
2. 压缩阶段
在压缩阶段，活塞向上移动，将可燃混合气压缩至极高的压力和温度。
在这个过程中，燃油的分子被压缩，形成高压高温的燃油蒸气。
3. 燃烧阶段
在燃烧阶段，燃油蒸气被点火，燃烧产生高温高压的燃烧气体。
这些气体推动活塞向下运动，驱动发动机工作。
同时，燃烧产生的热能也被传递到发动机的冷却系统中，以保持发动机的工作温度。
4. 排气阶段
在排气阶段，活塞再次向上移动，将燃烧产生的废气排出气缸。
废气通过排气门排出发动机，并经过排气系统排放到大气中。
总之，柴油机的燃烧过程是一个复杂的物理过程，需要精确的控制和调整，以确保发动机的高效工作。
柴油机的燃烧过程的特性
柴油机的燃烧过程的特性
度时的这一段时期。 缓燃期开始时，虽然气缸内已形成燃烧产物，但仍有大 量混合气正在燃烧。在缓燃期的初期，喷油过程可能仍 未结束，因此缓燃期中燃烧过程仍以相当高的速度进行， 并放出大量热量，使气体温度升高到最大值。但由于是 在气缸容积加速增大的 情况下进行的，因此气缸内 气体压力迅速下降。 第Ⅳ阶段－后燃期，指从缓 燃期终点到燃油基本烧完
2015年09月03日
潍坊华全动力机械有限公司
柴油机的燃烧过程的特性
均的混合气浓度随负荷变化而变化，这种负荷调节方式 被称为“质调节”。这与汽油机的负荷调节方式大不相 同。 柴油机的燃烧过程可划分为滞燃期、速燃期、缓燃期和 后燃期四个阶段。 第Ⅰ阶段－滞燃期，指柴油开始喷入气缸到着火开始这 一段时期。此阶段包括燃油 的雾化、加热、蒸发、扩散 与空气混合等物理变化，以 及重分子的裂化、燃油的低 温氧化等化学变化，到混合
2015年09月03日
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柴油机的燃烧过程的特性
由于柴油的蒸发差，柴油机靠喷油器将柴油在高压下喷 入气缸，分散成数以百万计的细小油滴，这些油滴在气 缸内高温、高压的热空气中，经加热、蒸发、扩散、混 合和焰前反应等一系列物理、化学准备，最后着火。由 于每次喷射要持续一定的时间，一般在缸内着火时喷射 过程尚未结束，故混合气形 成过程和燃烧是重叠进行的， 即：边喷油边燃烧。柴油机 是靠调节循环喷油量的多少 来调节负荷，而循环进气量 基本不变。因此，每循环平
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柴油机的燃烧过程的特性
（一般放热量达到循环总放热量的95%～97%时）的 这一段时期。 前一阶段燃烧中，燃料由喷注中心向外扩散的过程中受 到已燃废气的包围，使一部分燃料拖到后期燃烧，形成 后燃期。柴油机燃烧过程的特性，是分析柴油机有害排 放物形成特点和研究排放物 控制的基础。
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柴油机的燃烧过程
COMBUSTION IN DIESEL ENGINE
1 滞燃期(AB 段)
从燃料喷入气缸到压力线脱离压缩压力线开始急剧升高这一段燃前准备时间。
◆ 滞燃期过长，压力升高率和最高燃烧压力高，柴油机工作粗暴。
◆ 滞燃期过短，扩散燃烧增加，易恶化柴油机性能和颗粒排放。
2 急燃期 BC 段
柴油机的预混燃烧期
在上止点附近快速进行，压力升高率大。
形成第一峰放热。
平均压力升高率不宜超过0.6 MPa/︒CA
3 缓燃期 CD 段
柴油机的扩散燃烧期
◆ 缸内温度和压力高，扩散燃烧速度快。
◆ 气缸工作容积不断增加，缸压变化缓。
◆ 缓燃期对应于放热规律曲线的第二峰。
4 后燃期 DE 段
少量柴油的后续燃烧
◆ 过浓混合气未燃烧的燃料、尾喷燃料、碳烟等的燃烧。
膨胀行程的中后期，膨胀比低，做功能力小。
◆ 增加排温和向冷却水的散热损失，使发动机的热负荷增加，经济性下降。
柴油机燃烧缸内p -Φ图 )
()(B C B C p p p ϕϕϕ--=∆∆
滞燃期速燃期缓燃期后燃期
柴油机燃烧放热规律图。