柴油机燃烧室设计

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柴油机的燃烧室

柴油机的燃烧室

柴油机的燃烧室根据混合气形成方式及燃烧室的结构特点,柴油机的燃烧室可分为两大类,即直接喷射式燃烧室和间接喷射式(或称分开式)燃烧室。

其中直接喷射式燃烧室又可分为开式燃烧室和半开式燃烧室;分开式(或分隔式)燃烧室可分为涡流室燃烧室和预燃室燃烧室。

l.直接喷射式燃烧室直接喷射式(简称直喷式)燃烧室是因燃油直接喷射在燃烧室内而得名的。

这种燃烧室的结构主要取决于活塞顶上的凹坑形状。

通常根据燃烧室深浅又划分为开式燃烧室(燃烧室口径与气缸直径之比dk/D=0.8以上)和半开式燃烧室(燃烧室口径与气缸直径之比dk/D=0.35~0.65)两类。

(1)开式燃烧室。

开式燃烧室是一种由活塞顶面及气缸盖底面之间形成的、中间没有明显分隔的燃烧室。

这种燃烧室的结构特点是,活塞顶上的凹坑直径较大、深度较浅、没有缩口、呈浅盆形或浅ω形,以适应油束的形状。

与燃烧室相匹配的多孔喷油器装置在气缸盖中央,喷孔数为6~12个,孔径为0.25~0.80mm,喷油角度为140°~160°,喷油压力较高,一般为20~40MPa,最高喷油压力甚至高达l00MPa以上。

这种燃烧室内一般不组织空气涡流运动,其混合气体的形成主要靠燃油的喷散雾化,对燃油雾化质量要求较高。

开式燃烧室的特点是形状简单、结构紧凑、散热面积小、无节流损失,因而燃油消耗率低,而且起动较容易。

由于这种燃烧室是均匀的空间混合,在滞燃期内形成的可燃混合气体数量较多,因而最高燃烧压力Pz和平均压力升高率△P/△ρ较高,柴油机工作比较粗暴。

而且易冒黑烟,排气中NOx的生成量较高,对转速和燃油品质较敏感,且对燃油系统的要求较高。

柴油机所使用的多孔喷油嘴孔径小,容易堵塞。

由于上述特点,开式燃烧室适用于大型中低速柴油机。

(2)半开式燃烧室。

这种燃烧室在某种程度上被分为两部分,其中一部分由设置在活塞顶部或气缸盖底面上的凹坑组成,另一部分由活塞顶面到气缸盖底面之间的空间组成,两者间有较大的喉口相连通。

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析柴油机的燃烧室是发动机中一个非常重要的部件,它直接影响着柴油燃烧的效率和性能。

下面主要对柴油机燃烧室的结构特点进行分析。

柴油机的燃烧室采用的是无阻塞式燃烧室结构。

这种燃烧室结构可以减少柴油燃烧时的阻力,提高燃烧效率。

无阻塞式燃烧室结构还可以减少排气管的进气压力损失,提高发动机的功率输出。

柴油机燃烧室的形状多样,常见的有井室燃烧室、壁内燃烧室和吸溜燃烧室等。

井室燃烧室的特点是燃烧室顶部为圆形凸台,底部为圆锥形井室。

这种燃烧室结构可以实现快速淬火燃烧,提高燃烧的效率和功率。

壁内燃烧室的特点是燃烧室的形状与气缸壁相似,具有良好的热辐射和热传导性能,可以提高燃烧的稳定性和燃烧时间。

吸溜燃烧室的特点是燃烧室顶部为圆锥形,能够快速将进气混合物吸入燃烧室,提高燃烧的均匀性和效率。

柴油机燃烧室内部还采用了一些特殊的结构设计,如喷油器的位置和角度、增压器的布置等。

喷油器的位置和角度直接影响着燃油的喷射方式和燃烧室内的流场分布。

优化喷油器的位置和角度可以实现燃油的均匀喷射和混合,提高燃烧的效率和稳定性。

增压器的布置可以有效提高进气压力和流速,增强燃油的混合和燃烧效果。

柴油机燃烧室的材料也非常重要。

燃烧室的材料需要具有良好的耐热性能和机械性能,以应对高温和高压的工作环境。

常见的燃烧室材料有铸铁、铝合金和复合材料等。

铸铁具有良好的耐高温和机械性能,广泛应用于柴油机燃烧室的制造;铝合金具有较低的密度和较高的导热性能,可以降低发动机的重量和提高热传导效果;复合材料的热传导性能和机械性能都优于铸铁和铝合金,但成本较高,目前应用较少。

柴油机燃烧室结构的特点主要包括无阻塞式燃烧室、多样的形状设计、特殊的内部结构设计和适用的材料选择。

这些特点都是为了提高柴油机的燃烧效率、性能和可靠性。

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析柴油机燃烧室是指将柴油喷入燃烧室内,与空气混合后燃烧形成高温高压气体,并将其转化为能量的空间。

燃烧室的设计直接影响柴油机的性能和效率,因此燃烧室的结构设计具有重要的理论和实际意义。

那么,以下将从几个角度分析柴油机燃烧室结构的特点。

一、燃烧室的形状燃烧室的形状是柴油机燃烧室设计的基础,决定了其燃烧效率和能量转化率。

通常根据燃烧室形状的不同,燃烧室可分为圆形、口袋形、散花式、V型等形状。

其中V型燃烧室多用于大功率柴油机,可以减小缸盖宽度,提高燃烧效率,降低振动。

燃烧室的大小是决定柴油机功率和效率的重要因素。

通常情况下,燃烧室越大可获得更高的功率,但同时也会消耗更多的燃料。

因此,在设计柴油机燃烧室时,需要在满足功率输出要求的前提下,兼顾燃油的经济性,尽可能缩小燃烧室的大小。

三、喷油器位置喷油器的位置是在燃烧室内部,燃油的混合组合方式不同,形成了喷油器位置的不同设计。

目前常见的喷油器位置有中心式、边缘式、壁式等位置。

在这些不同的位置设计中,中心式喷油器位置能形成较好的混合,因此被广泛应用于柴油机的燃烧室设计。

四、喷油角度喷油角度决定了喷油的方式,因为柴油喷射的方式不同,混合和燃烧的效率也会发生变化。

通常情况下,较大喷油角度可提高混合气体的混合效率,从而提高燃烧效率。

但是,过大的喷油角度也可能导致燃料过早燃烧,增加噪音和震动。

五、缸壁倾角柴油机燃烧室的缸壁倾角是指缸底和缸头间的倾斜角度。

缸壁倾角的变化会影响燃烧室的形状和喷油器位置的选择。

通常情况下,缸壁倾角越大,燃料的混合效率越高。

但是,对于缸径较小的柴油机而言,缸壁倾角过大会导致喷射和混合的效率不稳定,从而导致燃油经济性和燃烧效率的下降。

综上,设计正确的燃烧室不仅能够提高柴油机的性能和效率,还可以降低污染物的排放,达到环保的效果。

因此,需要在满足功率输出和经济性的前提下,根据不同的工况需求和实际情况,综合考虑以上几个方面的因素来科学设计燃烧室的结构。

高压共轨TBD620柴油机燃烧室匹配设计

高压共轨TBD620柴油机燃烧室匹配设计
者 的优 化匹配 对其 燃烧 过程 有重要 的影 响 。弄清燃
构参数不满足高压油束的要求 ,因为高喷油压力使 油束 的贯 穿距 离增加 ,所 以应 增大燃 烧 室 口径 ,大
口径 燃烧 室能 给油束 提供 较长行 程 ,使 油气 良好 混 合 ;或者燃 烧 室 凹坑 深度 不够 ,燃油 容易 在底部 发
X U Y u e , L I U Q i ,Z H U A n z h o u ( 1 . N a v a l U n i v e r s i t y o f E n g i n e e r i n g , Wu h a n 4 3 0 0 0 0 C h i n a ; 2 . N a v a l U n i t N o . 9 1 6 9 7 , Q i n g d a o 2 6 6 4 0 5 , C h i n a )
De s i g n o f Co m bu s t i o n Ch a m be r f o r Hi g h Pr e s s u r e Co m mo n Ra i l i n TBD 6 2 0 Di e s e l En g i n e
o f d i f f e r e n t p e n e t r a t i o n d i s t a n c e , a p e r t u r e r a t i o a n d b o r e d e p t h r a t i o wa s e s t a b l i s h e d . An d t h e d i f f e r e n t mo d e l s h a v e b e e n a n a l y z e d b y F I RE s o f t w a r e . T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e l a r g e d i a me t e r , s h a l l o w b o t t o m c o mb u s t i o n c h a mb e r i s t h e mo s t r e a s o n a b l e p l a n .

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析柴油机燃烧室是柴油机内最重要的部件之一,是燃烧柴油产生动力的地方。

燃烧室结构的设计和特点直接影响着柴油机的燃烧效率、动力输出和排放性能。

下面对柴油机燃烧室的结构特点进行分析。

柴油机燃烧室一般由燃烧室壁、活塞顶部、缸盖和喷油器组成。

燃烧室壁一般采用铸造的方式制成,具有一定的形状和结构,以保证燃烧室的密封性和耐热性。

活塞顶部是接触燃烧室内高温和高压气体的部分,经常受到爆震的冲击,因此需要具有较高的强度和耐热性。

缸盖则起到了密封燃烧室的作用,同时也是连接柴油机其他部件的重要连接件。

喷油器是燃油喷入燃烧室的部件,其结构和工作原理直接影响着柴油机的喷油量、喷油角度和燃油雾化效果。

柴油机燃烧室的结构特点主要表现在以下几个方面。

1. 燃烧室形状的特点。

根据燃烧室形状的不同,可以将其分为球形燃烧室、碗状燃烧室和无壁燃烧室等几种不同类型。

不同形状的燃烧室可以实现不同的燃烧效果和动力输出,因此在柴油机设计中需要根据具体使用要求选择合适的燃烧室形状。

2. 燃烧室壁的特点。

燃烧室壁一般由铸铁或铝合金制成,具有较高的导热性和耐热性。

燃烧室壁上的凹槽和凹段可以增加燃油的混合和气体的湍流,有利于燃烧和增强动力输出。

3. 活塞顶部的特点。

活塞顶部一般采用碟形结构,碟形活塞顶可以增加燃烧室的压缩比,提高燃烧效率和动力输出。

碟形顶部还可以增加预混合空气和燃油的湍流,并起到导向燃烧的作用。

4. 缸盖的特点。

缸盖是连接燃烧室和缸体的关键部件,其结构需要保证燃烧室的密封性和耐热性。

缸盖上还需要设置喷油器和气门等部件的安装孔和通道,以保证柴油机的正常工作。

柴油机燃烧室的结构特点主要表现在燃烧室形状、燃烧室壁、活塞顶部和缸盖等方面。

合理设计和优化燃烧室结构可以提高柴油机的燃烧效率、动力输出和排放性能,使其更加节能环保和可靠。

柴油机设计(活塞连杆组)

柴油机设计(活塞连杆组)

387柴油机设计(活塞连杆组)摘要本文主要介绍387柴油机活塞连杆组的设计。

在本次设计中,考虑到387柴油机主要应用于农业生产中的中小型机械,环境往往较为恶劣,需要内燃机具有较好的动力性能为农机产品提供足够的动力。

本次设计在387柴油机基础上加大了活塞的工作行程,改球形燃烧室为W形燃烧室,使其动力性与经济性都有所提高。

但由于工作行程的加大,平衡性变差,噪音与震动加大,在设计时对其采取一定的措施。

燃烧系统采用直喷型,易启动,节能效果明显,可使经济性和动力性大大提高。

发动机转速为3000r/min左右,12h标定功率约27kW,符合当今低速汽车对转速及功率的需求。

通过参数及工艺性能的控制可使燃油消耗率保持在245g/kW.h以内。

本文着重讨论了活塞连杆组部位的设计要求及特点。

本人主要任务是设计387柴油机的活塞连杆组,首先根据柴油机的性能指标对柴油机主要的性能参数进行了选择。

然后在参照387柴油机的活塞连杆组进行结构设计。

在阐述活塞连杆组设计过程的同时也对主要零部件的设计要点作了总结。

本说明书中重点论述了387柴油机活塞连杆组的设计依据与设计过程。

关键词:柴油机,活塞,连杆THE DESIGN OF 387 DIESEL ENGINE (PARTS OFPISTON GROUP)ABSTRACTThis paper mainly introduces the design of the 387 diesel engine parts of piston group. In this design, considering the 387 diesel engines are mainly applied in small and medium-sized machinery, agricultural production environment is bad, need often has better performance for internal machinery products provide enough power. The Diesel 387 which designed this time is on the basis of the old Diesel 387 and increasing the piston stroke, with its power performance and economical efficiency enhanced. However, because of the work itinerary increased, its balance became worse, noise and vibration also increased. So in this design, I have to take some certain measures. Combustion Chamber using injection type, easy to start, energy saving effect, and can make the efficiency and performance improved greatly. The engine speed is 3000r/min, about 27kW/12h calibration power, speed and the current low power of the car needs. Through the parameters and process performance control can make fuel consumption in 245g/kW.This paper discusses the design requirements and characteristics of the cylinder important parts。

柴油机原理之 预燃室式燃烧室的平面图示

柴油机原理之 预燃室式燃烧室的平面图示

柴油机原理之-预燃室式燃烧室的平面图示
newmaker
预燃室式燃烧室由预燃室和主燃烧室两部分组成。

预燃室在气缸盖内,占压缩容积的25~40%,有一个或数个通孔与主燃烧室连通。

燃料喷入预燃室中,着火后部分燃料燃烧,将未燃的混合物高速喷入主燃烧室,与空气进一步混合燃烧。

这种燃烧室适用于中小功率柴油机。

①结构特点
.整个燃烧室分两部分,预燃室位于气缸盖内为总燃烧室容积的25%~40%,活塞上方为主燃室。

.喷油嘴安装在预燃室中心线附近,为便于冷起动,多装有电热塞。

.预燃室用耐热钢单独制成,装入气缸盖不和冷却水直接接触。

.大部分燃料是在主燃烧室中混合燃烧,是属于空间混合方式。

②混合气形成特点
.利用压缩紊流先预燃。

.利用强烈的燃烧涡流,促使完全燃烧。

.对喷油的雾化质量要求不高,可采用不易堵塞的大直径单孔喷嘴,喷油压力较低(8MPa~12MPa),有适应大转速范围和不同着火性能燃料的能力。

.运转平顺,燃烧噪声小,但经济性较差。

热量损失较大,起动性能差,须加装电热塞。

柴油机燃烧室改造方案

柴油机燃烧室改造方案

柴油机燃烧室改造方案
柴油机燃烧室改造方案如下:
燃烧室是柴油机的关键组成部分,其设计对于柴油机的燃烧效率和排放水平有重要影响。

为了提高燃烧效率和减少排放物的排放量,我们提出以下改造方案:
1. 提高燃烧效率:通过优化燃烧室的几何形状和燃烧室的容积,可以实现更充分的燃烧。

我们建议增加燃烧室的容积,以便更好地混合燃料和空气,并提高燃烧效率。

2. 加强燃烧过程:为了更好地混合燃料和空气,我们可以在燃烧室中增加喷嘴或分配燃料喷嘴的数量,以提高燃料和空气的混合程度。

此外,我们还可以考虑加入涡流室设计,以增加涡流和混合过程,促进充分燃烧。

3. 优化喷油系统:喷油系统对于柴油机的燃烧效率和排放水平有重要影响。

我们建议使用高压喷油系统,以确保燃料喷射的精确度和稳定性。

此外,我们还可以考虑使用电控喷油系统,以实现更精确的喷油控制,并根据负荷条件和车速来精确调整喷油量。

4. 优化燃烧室附属设备:为了进一步改善燃烧效率和减少排放物的排放量,我们可以考虑在燃烧室中加入润滑油冷却装置,以增加燃烧室的冷却效果;增加进气温度和压缩比,以提高燃烧效率;优化废气处理系统,以减少尾气排放。

5. 采用先进的燃烧技术:柴油机燃烧室的改进可以采用一些先进的燃烧技术,如预混火焰燃烧技术、稳相火焰燃烧技术等,以提高燃烧效率和减少污染物排放。

总的来说,柴油机燃烧室的改造方案应综合考虑燃烧效率和排放水平,并采用一系列优化措施以实现更高效的燃烧和更低的排放水平。

这些改造方案旨在提高柴油机的可持续发展性和环境友好性。

柴油发电机室设计规范标准详

柴油发电机室设计规范标准详

柴油发电机室设计规范篇一:柴油发电机消防设计规范柴油发电机消防要求、消防设施配置的规定:(1) 机房外设有消防栓、消防带、消防水枪。

机房内设有油类灭火器干粉灭火器和气体灭火器。

设有醒目严禁烟火安全图标、和禁止烟火文字。

机房内设有干燥消防沙池。

与油库要有隔离措施。

发电机组距建筑物和其它设备至少一米,并保持良好的通风。

6)有应急照明,应急指示,地下室还要有独立抽风。

火灾报警装置。

、对柴油发电机房位置的规定柴油发电机房可布置在高层建筑、裙房的首层或地下一层,并应符合下列规定:1). 柴油发电机房应采用耐火极限不低于 2.00h 的隔墙和1.50h 的楼板与其他部位隔开。

2). 柴油发电机房内应设置储油间,其总储存量不应超过8.00h 的需要量,储油间应采用防火墙与发电机间隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置能自行关闭的甲级防火门。

3)采用独立防火分隔,单独划分防火分区;4)应单独设置储油间,储油量不超过8 小时需要量,采取防泄、露油措施,油箱应有通气管(室外)如果所在建筑是高层,则适用《高层民用建筑设计防火规范》。

篇二:柴油发电机组机房标准设计柴油发电机组机房标准设计标准机房的设置安装机组安装方案的第一步应是选定机组的安装地点,通常情况下,安装地点的选定多数是以使用的方便性和配电连接的经济性及有利于机组的使用和保养等为依据的。

但是,安装位置的选定,还应兼顾以几个方面:◎确保机房进、排风顺畅,必须将散热器排出的热空气导流出机房并阻止其回流;◎确保机组运行时所产生的噪声和烟雾尽可能的少污染周围环境;◎柴油发电机组的周围应有足够的空间,以便于机组的冷却、操作和维护保养。

一般说来,周围1〜1.5米,上部1.52 米以内不允许有任何其它物体;◎确保机组免受雨淋、日晒、风吹及过热、冻损等损坏;◎机组的周围杜绝存放易燃易爆物体。

高层建筑中柴油发电机组的选择与机房设计、设置原则在高层建筑供电设计中,首先必须明显什么情况下应设置柴油发电机组,我们先从高层建筑的负荷等级谈起:①高层建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明等消防用电,按照《高层民用建筑设计防火规范》(gb50045-95)9.1.1 条规定,一类高层建筑应安一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。

柴油发电机室设计规范方案

柴油发电机室设计规范方案

柴油发电机室设计规范篇一:柴油发电机消防设计规范柴油发电机消防要求一、消防设施配置的规定:〕1〔机房外设有消防栓、消防带、消防水枪.<2>机房内设有油类灭火器干粉灭火器和气体灭火器.<2>设有醒目严禁烟火安全图标、和禁止烟火文字.<3>机房内设有干燥消防沙池.<4>与油库要有隔离措施.<5>发电机组距建筑物和其它设备至少一米,并保持良好的通风.<6>有应急照明,应急指示,地下室还要有独立抽风.火灾报警装置.二、对柴油发电机房位置的规定:柴油发电机房可布置在高层建筑、裙房的首层或地下一层,并应符合以下规定:<1>.柴油发电机房应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙和1.50h的楼板与其他部位隔开.<2>.柴油发电机房内应设置储油间,其总储存量不应超过8.00h的需要量,储油间应采用防火墙与发电机间隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置能自行关闭的甲级防火门.<3>采用独立防火分隔,单独划分防火分区;<4>应单独设置储油间,储油量不超过8小时需要量,采取防泄、露油措施,油箱应有通气管<室外>;如果所在建筑是高层,则适用《高层民用建筑设计防火规范》.篇二:柴油发电机组机房标准设计柴油发电机组机房标准设计标准机房的设置安装机组安装方案的第一步应是选定机组的安装地点,通常情况下,安装地点的选定多数是以使用的方便性和配电连接的经济性及有利于机组的使用和保养等为依据的.但是,安装位置的选定,还应兼顾以几个方面: ◎确保机房进、排风顺畅,必须将散热器排出的热空气导流出机房并阻止其回流;◎确保机组运行时所产生的噪声和烟雾尽可能的少污染周围环境;◎柴油发电机组的周围应有足够的空间,以便于机组的冷却、操作和维护保养.一般说来,周围1~1.5米,上部1.5~2米以内不允许有任何其它物体;◎确保机组免受雨淋、日晒、风吹及过热、冻损等损坏;◎机组的周围杜绝存放易燃易爆物体.高层建筑中柴油发电机组的选择与机房设计一、设置原则在高层建筑供电设计中,首先必须明显什么情况下应设置柴油发电机组,我们先从高层建筑的负荷等级谈起:①高层建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明等消防用电,按照《高层民用建筑设计防火规范》〕gb50045-95〔9.1.1条规定,一类高层建筑应安一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电.②按《民用建筑电气设计规范》〕jgj/t16-92〔3.1条规定,高层建筑中许多部位的负荷为一级负荷,如一、二级旅馆的宴会厅、娱乐厅、高级客房、厨房,重要办公建筑的客梯电力、主要办公室、会议室照明,大型百货商店的营业厅照明;还有一些部位的负荷为二级负荷,如百货商店的自动扶梯、客梯电力,部、省级办公建筑的主要办公室、会议室照明等.一级负荷中还含有特别重要负荷,如重要的交通枢纽、通讯枢纽以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷.一级负荷应由两个电源共电.二级负荷当条件允许时也宜由两个回路供电,特别是属于消防用电的二级负荷,应按二级负荷的两个回路要求供电.由此可见,高层建筑对供电的可*性要求较高,都要求两个电源供电.因此,考虑设置柴油发电机组的原则如下:①对电网能够提供二个独立电源的高层建筑,按规范已经满足了一、二级负荷的要求,原则上可不设柴油发电机组.但是,对于特别重要的高层建筑〕如超高层建筑〔,其内部含有特别重要负荷,应考虑一电源系统检修或故障时,另一电源系统又发生故障的严重情况,此时一般应设柴油发电机组做应急电源.②对于当地电网只能提供一路电源、或取得第二电源有困难或不经济合理的高层建筑,应设柴油发电机组提供第二电源.此时,柴油发电机组是作为备用电源使用,不仅仅是应急用. ③按照我国旅游饭店星极标准,四星级及五星级宾馆应设自备发电系统.以上是设置柴油发电机组的基本原则.值得一提的是,在国内外一些高层建筑中,即使市网供电相当可*,可以满足规范要求,但也都设置了自备应急发电机组,以便当市网万一中断供电,一方面能保证停电期间消防用电的需要,同时也能使大厦的基本秩序得以维持.二、柴油发电机组容量的选择〕略〔三、机组型式选择1. 起动方式柴油机在起动时,必须依*外力驱动曲轴旋转,当达到一定转速时,气缸内的空气被压缩到一定的压力和温度,使喷进气缸的燃油开始燃烧,柴油机才开始正常地运转起来.柴油机的起动方式有三种,①手摇起动,通过手摇装置把柴油机起动起来;②电动起动:利用电动机作为动力,通过传动机构来驱动曲轴旋转,从而使柴油机起动起来,电起动所用的电源为蓄电池,电压一般为24v;③压缩空气起动,把压缩空气导入柴油机气缸中,利用它的压力来推动活塞,使柴油机曲轴旋转,当达到一定转速时停送空气,而向燃烧室喷入燃油,便可把柴油机起动起来.当采用自动信号控制起动电动机或控制压缩空气阀,并对润滑系统和冷却系统采取措施后,便可实现机组自起动.在高层建筑中宜采用电起动方式,避免采用压缩空气起动方式.一类高层建筑中一定要选择带自起动装置的柴油发电机组,一旦市网供电中断,必须在15秒内供电〕高规要求30秒〔.二类高层建筑中有条件时,也宜采用带自起动装置的机组,有困难时也可采用手动起动装置.2. 转速柴油发电机组按转速分高、中、低三类.高速转速≥1000转/分;中速转速在300~1000转/分;低速转速≤300转/分.在高层建筑中应选用转速1000~1500转/分的高速机组.此种机组具有体积小、重量轻、运行可*等优点.3. 冷却方式柴油机在运行中由于柴油的燃烧产生高温,为保证柴油机受热机件及增压器外壳等部分不受高温的影响,并保证各工作面的润滑,就要在受热部分进行冷却.柴油机冷却不良、机件温度过高时,将会引起一些故障.柴油机机件也不能过度冷却,机件温度太低也会造成不良后果.由此可见,冷却系统的功用是从各受热机件传走部分热量,使机件保持正常的工作温度.柴油机的冷却方式有水冷和风冷两种.水冷方式即用水冷却气缸,风冷方式即用风冷却气缸.水冷机组中一种为封闭式自循环水冷却机组,它是由散热水箱水泵柴油机体的水冷腔,再返回到散热水箱,而散热水箱是利用机组上的风扇进行冷却的,另一种为开式循环冷却机组.在高层建筑中,一般情况下应选择闭式水循环冷却的整体机组,此种机组所占面积和空间较小.4. 励磁系统励磁系统是发电机的主要组成部分.励磁系统调节的主要任务是维持电压于一定水平、增加输送功率和输送距离、提高系统的动态稳定性等.励磁装置有很多种,高层建筑中一般选择无刷型自动励磁装置.采用此种励磁方式的发电机组特点是:当与自动电压调整装置配套使用时,其静电压调整率可保证在±2.5%以内,这种类型机组能适应各种运行方式,易于实现机组自动化或对发电机组的遥控.四、机房设计1. 柴油发电机房的选址考虑到柴油发电机组的进风、排风、排烟等情况,如果有条件时机房最好设在首层.但是,高层建筑造价昂贵,特别是首层通常用于对外营业,属黄金地带,因此机房一般都设在地下室.由于地下室出入不宜、自然通风条件不良,人机房设计带来一系列不利因素,设计中要注意处理好.机房选址时应注意以下几点:①不应设在四周无外墙的房间,为热风管道和排烟管道导出室外创造条件;②尽量避开建筑物的主入口、正立面等部位,以免排烟、排风对其造成影响;③注意噪音对环境的影响;④宜*近建筑物的变电所,这样便于接线,减少电能损耗,也便于运行管理.2. 通风柴油发电机房的通风问题是机房设计中要特别注意解决的问题,特别是机房位于地下室时更要处理好,否则会直接影响柴油机发电机组的运行.机组的排风一般应设热风管道有组织地进行,不宜让柴油机散热器把热量散在机房内,再由排风机抽出.机房内要有足够的新风补充.柴油机在运行时,机房的换气量应等于或大于柴油机燃烧所需新风量与维持机房室温所需新风量之和.维持室温所需新风量由下式计算:c= 0.078p t式中: c——需要的新风量〕m3/s〔p——柴油机额定功率〕kw〔t——机房温升〕°c〔.维持柴油机燃烧所需新风量可向机组厂家索取,若无资料时,可按每千瓦制动功率需要0.1m3/min算〕柴油机制动功率按发电机主发电功率千瓦数的1.1倍配备〔.柴油发电机房的通风一般采取排风设置热风管道,进风为自然进风的方式.热风管道与柴油机散热器连在一起,其连接处用软接头,热风管道应平直,如果要转弯,转弯半径尽量大而且内部要平滑,出风口尽量*近且正对散热器热风管理直接伸出管外有困难时可设管中导出.进风口与出风口宜分别布置在机组的两端,以免形成气流短路,影响散热效果.机房的出风口、进风口的面积应满足下式要求:s1≥1.5s s2≥1.8s式中: s——柴油机散热面积;s1——出风口面积;s2——进风口面积;在寒冷地区应注意进风口、排风口平时对机房温度的影响,以免机房温度过低影响机组的起动.风口与室外的连接处可设风门,平时处于关闭状态,机组运行时能自动开启.3. 排烟排烟系统的作用是将气缸里的废气排放到室外.排烟系统应尽量减少背压,因为废气阻力的增加将会导致柴油机出力的下降及温升的增加.排烟管敷设方式常用的有二种:①水平架空敷设,优点是转弯少、阻力小,缺点是增加室内散热量,使机房温度升高;②地沟内敷设,优点是室内散热量小,缺点是排烟管转弯多,阻力相对较大.高层建筑中常用的是水平架空敷设.排烟管应单独引出,尽量减少弯头.排烟温度在350~5500c,为防止烫伤和减少辐射热,排烟管宜进行保温处理.排烟噪声在机组总噪声中属最强烈的一种,应设消音器以减少噪音.4. 基础基础主要用于支撑柴油发电机组及底座的全部重量,底座位于基础上,机组安装在底座上,底座上一般都采取减震措施.在高层建筑中一般采用高速柴油发电机组,当机组安装在楼板上即不在最底层时,都注采用重混凝土基础,以免基础过重而增加楼板荷重,设计时需把机组荷栽提供给结构专业.当机组位于建筑物底层时,应按机组要求设置混凝土基础.底角螺丝可预埋,也可以等机组到达后在用电钻打孔安装.5. 机房接地柴油发电机房一般应用三种接地:①工作接地:发电机中性点接地;②保护接地:电气设备正常不带电的金属外壳接地;③防静电接地:燃油系统的设备及管道接地.各种接地可与高层建筑的其它接地共用接地装置,即采用联合接地方式.6. 燃油的存放机房内需设置3~8小时的日用油箱,其容积可按下式计算:v=g· γ · a ·τ式中: v——日用油箱容积〕m3〔;g——柴油机燃油消耗量〕kg/h〔,由样本查出;γ棗燃油重度〕kg/m3〔,轻柴油为810~860kg/m3;a——油箱充满系数,一般取0.90;τ棗供油时间,一般取3~8小时.当机房设在高层建筑内时,日用油箱应设专用房间,用防火墙与柴油发电机隔开.篇三:柴油发电机组设置原则与机房设计柴油发电机组设置原则与机房设计 1引言新型建筑人流密集,出于防火、消防安全的需要,对供电可靠性提出了严格的要求.目前我们一般采用柴油发电机组作为应急电源,因为柴油发电机的容量较大,持续供电时间长,可独立运行,不受电网故障的影响,可靠性较高.尤其是某些地区常用市电不是很可靠的情况下,把柴油发电机作为备用电源,既能起到应急电源的作用,又能通过低压系统的合理优化,可以让一些较为重要的负荷在市电停电时使用,因此柴油发电机在工程中得到广泛应用.本文将就高层建筑中柴油发电机组的设置原则、容量选择、型式选择、机房设计等问题提出一些理解和认识.2 设置原则符合以下条件之一,可选用柴油发电机作为备用电源:<1>保证一级负荷中特别重要的负荷用电.<2>一级负荷从电力系统中取得第二电源困难或技术经济不合理时.3 柴油发电机容量的选择现代一般民用建筑中,柴油发电机在火灾时为消防负荷,平时为重要负荷提供备用电源.柴油发电机的容量应首先要满足稳定计算负荷需要,包括消防负荷和保证负荷两部分.作为消防负荷,通常是作为消防用电设备的备用电源,一旦市电停电,即刻联锁开启发电机组.遇到非消防紧急状态下的一般停电时,生活泵、客梯、酒店厨房动力、星级客房照明等负荷<称为保证负荷>亦需后备电源的供应.如果设计发电机组仅仅负担应急照明等消防负荷,对保证负荷无法顾及,则必将造成机组空置、资源浪费.为此,进行低压配电系统设计时,在满足消防负荷需要的前提下,可考虑停电而非火灾时,发电机对保证负荷的供电.一种做法是将保证负荷集中接到发电机应急母线段上,火灾时,由火灾确认信号将保证负荷<客梯除外>的总开关分励脱扣.总之,应分别计算消防负荷和保证负荷.在确定发电机组容量时,应首先满足消防负荷的要求,再根据建设方的要求接入相应的保证负荷.柴油发电机组的容量大小,除要满足上述稳定计算负荷需要外,还必须进行电动机启动时的电压降校验,即启动任一电动机时,其端子允许电压降应在规定范围之内.消防负荷如何正确计算应引起重视.推荐的计算原则是,只考虑一个防火分区发生火灾<正如水消防一样>,即认为两个及以上的防火分区同时发生火灾的可能性是非常低的.通常,消防泵作为固定负荷必须计入,而消防电梯、防排烟风机等负荷计入多少,则要视其在某防火分区火灾时投入服务的负荷大小而定.确定发电机容量,应以最不利的一个防火分区发生火灾时,同时投入运行的消防负荷为准.3.1 柴油发电机负荷计算<1>消防负荷◆平时备用火灾时才启用的专用消防设备计算负荷<Pj1>.如一般按最不利的一个防火分区发生火灾时考虑需开启的消防水泵、排烟风机、正压风机、电动防火卷帘、电动防火门、消防新风机等.同层有几个防火分区时,若某一个防火分区着火,所开启的防排烟最大负荷为本着火分区及相邻的两个防火分区的防排烟设备.◆火灾或停市电时,必须由发电机供电的计算负荷<Pj2>.如应急照明<包括备用照明、疏散照明、安全照明>、消防电梯、消防控制室、通信机房、安防监控机房、大中型计算机房等重要设备用电,特别重要负荷,一级负荷中的部分或全部负荷.<2>保证负荷停市电非火灾时,宜由发电机供电的重要计算负荷<Pj3>.如部分或全部客梯、生活水泵、厨房动力、餐厅1/4~1/3照明、商场1/4~1/3照明、宾馆锅炉房、星级客房照明等.宜将大型封闭式商场中的空气处理机、新风机作为重要负荷.3.2柴油发电机容量的选择发电机组的额定功率<PH>应大于或等于1.1倍的计算功率<Pj>:PH≥1.1Pj.<1>当Pj1>Pj3时,应选PH≥1.1<Pj1+Pj2>.为充分利用发电机,应把重要负荷接到发电机母线上.<2>当Pj3>Pj1时,应选PH≥1.1<Pj2+Pj3>.这样既能满足消防负荷用电,又能向保证负荷供电,为首选设计方案.<3>最大一台电机启动时,应保证发电机端的瞬时电压降不应大于额定电压的20%,无电梯负荷时,不应大于25%,条件允许时,电动机可采用降压启动.3.3柴油发电机容量的选择校验<1>按最大一台电机启动需要来校验发电机的容量,即:PH≥K×P.式中PH:发电机的额定功率;K:最大一台电机启动倍数.在不同启动方式下,发电机功率为被启动电动机功率的最小倍数<如表1所示>. 注:表中值为K的最小倍数,为了可靠宜将表中K值乘以1.1~1.3的可靠系数.<2>一般消防水泵可按15%允许瞬时压降来选择,校验发电机容量,可采用Y-△启动.<3>发电机容量足够,水泵容量较小,又不经常起动,直接起动时压降≤15%时,可采用直接起动.<4>柴油发电机单台容量不宜超过1000kW,若容量较大可选择多台发电机.3.4计算实例某二类高层商住楼,拟设一台容量最小的柴油发电机组,消防时作消防负荷备用电源,平时作保证负荷备用电源.其中保证负荷计算值Pj2+Pj3为300kW.而其最不利防火分区被认定为地下室.因为,若地下室火灾,则投入服务的消防设备总安装功率为最大,其值Pj1+Pj2为250kW.其中消防水泵容量最大,75KW,△<星三角>启动.计算过程:因300kW250kW,故机组容量选择以保证负荷计算为准.则应选的发电机功率为:PH≥1.1×300kW=330kW,查样本选择PH=350kW的发电机.校验最大一台电机为高区消防水泵75kW,采用Y-△启动,按15%压降查表得K=2.3,取1.2可靠系数,1.2×K×P=1.2×2.3×75=207<350kW,经校验所选机组满足要求.4 柴油发电机房的设计<1>柴油发电机房的确定:考虑到柴油发电机组的进风、排风、排烟等情况,如果有条件时机房最好设在首层.但是,高层建筑功能较复杂,对面积的利用率要高,尤其是首层,常用于对外营业,属黄金地带,难以占用.因此,一般把发电机房设在地下室的地下一层,不宜设在地下二层及以下.这时,解决好通风、防潮、机组的排烟、消音和减振就显得非常重要,在设计中要注意处理好.机房选址时应注意以下几点:不应设在四周无外墙的房间,为热风管道和排烟管道伸出室外创造有利条件;尽量避开建筑物的主入口、正立面等部位,以免排烟、排风对其造成影响;注意噪音对环境的影响;宜靠近建筑物的变电所,这样便于接线,减少电能损耗,也便于运行管理;不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方和贴邻.<2>机房设备的布置:机房设备布置应根据机组容量大小和台数而定,应力求紧凑、经济合理、保证安全及便于维护.当发电机房只设一台机组时,如果机组容量在500kW及以下,则一般不设控制室,这时配电屏、控制屏宜布置在发电机端或发电机侧,其操作检修通道的要求为屏前距发电机端不应小于2m,屏前距发电机侧不应小于1.5m.对于单机容量在500kW及以上的多台机组,考虑到运行维护、管理和集中控制的方便,宜设控制室.一般将发电机控制屏、机组操作台、动力控制<屏>台及照明配电箱等放在控制室.控制室的布置与低压配电室的布置的技术要求相同.在机房内,机组宜横向布置<垂直布置>,这样,机组的中心线与机房的中轴线垂直,操作管理方便,管线短,布置紧凑.当机房与控制及配电室毗邻布置时,发电机出线端宜布置在靠近控制及配电室一侧.<3>机房配电导线选择与敷设:柴油发电机房宜按潮湿环境选择电力电缆或绝缘电线;发电机至配电屏的引出线宜采用铜芯电缆或封闭式母线;强电控制测量线路、励磁线路应选择铜芯控制电缆或铜芯电线;控制线路、励磁线路和电力配线宜穿钢管埋地敷设或沿电缆沟敷设,励磁线路与主干线采用钢管配电时可穿于同一管中.柴油发电机房固定照明须接应急电源.<4>机房接地:柴油发电机房一般应用三种接地:①工作接地:发电机中性点接地;②保护接地:电气设备正常不带电的金属外壳接地;③防静电接地:燃油系统的设备及管道接地.各种接地可与其建筑的其他接地共用接地装置,即采用联合接地方式.。

4104柴油机燃烧室匹配设计

4104柴油机燃烧室匹配设计

4104柴油机燃烧室匹配设计【摘要】柴油机燃烧室的设计是整个柴油机燃烧系统设计的核心,在原有4100柴油机燃烧室基础上,进行4104柴油机燃烧室设计,分析了原有燃烧室的设计结构因素,在保持原有压缩比不变的基础上,给出口径比、径深比的参数范围,拟出燃烧室设计匹配方案,设计4104柴油机不同结构燃烧室,并进行燃烧匹配试验,试验数据表明,新方案Ⅱ燃烧室是该柴油机燃烧系统较合理的方案。

【关键词】匹配燃烧室柴油机高压燃油系统已成为柴油机满足日益严格的排放法规的技术手段之一,合理组织燃烧是柴油机获得良好的动力性、经济性、排放性能的基础。

燃烧组织涉及到柴油机的燃油系统、进气系统、燃烧系统等,油气的混合效果取决于进气、燃烧室及喷油器三者之间的合理匹配[1]。

作者从工作实际的角度出发,借助已经成熟的设计参数,考虑燃烧室结构参数的影响,找出燃烧室设计匹配方法。

1燃烧室结构设计分析随着柴油机排放法规的日益严格,燃油系统的喷射压力也也逐渐提高,使喷油油束的贯穿距离增加,因此大口径燃烧室能给燃烧室提供较长的行程,使油气获得良好的混合质量,同时油束落点处的燃烧室直径也要合适,使油滴的碰壁量最少。

缩口浅ω燃烧室能够较好地产生涡流和挤流,有利于提高油气混合质量,大量的试验和研究也表明,缩口浅ω燃烧室不仅能改善柴油机的动力性、经济型,还可以加强缸内后期燃烧的气流运动,促进后期燃烧的进行[2],有利于碳烟氧化,降低排气烟度。

燃烧室中心平台的导流作用,使进气分布在缩口燃烧室油束密集位置,促进了油气混合作用,因此缩口燃烧室能较好地平衡氮氧化物(NO。

)和微粒(PM)排放的关系。

因此在设计燃烧室参数结构时,需要考虑柴油机进气系统和燃油系统参数的影响,燃烧室形式决定了柴油机的性能和排放指标,但燃烧室的结构参数受进气参数和油束参数的制约,其中油柴油机压缩比、燃烧室口径比、径深比是重要的参数,同时也相互制约。

1.1压缩比当柴油机结构一定时,燃烧室容积大小取决于柴油机所需的压缩比.压缩比直接影响最高爆发压力,压缩比越低,最高爆发压力越低,柴油机的压缩比范围通常在13~22之间。

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析柴油机是一种常见的内燃机,其燃烧室结构是其运行和性能的关键之一。

燃烧室结构的设计直接影响到柴油机的燃烧效率、动力输出和排放性能。

本文将对柴油机燃烧室结构的特点进行分析,探讨其对柴油机性能的影响。

一、燃烧室结构的基本组成柴油机的燃烧室结构由气缸盖、活塞、气缸壁、喷油器和气缸头等部分组成。

活塞的运动轨迹和形状直接决定了燃烧室的形状和尺寸,而喷油器的布置和燃油喷射角度则影响了燃油的混合和燃烧过程。

二、燃烧室的类型根据不同的燃烧室结构,柴油机可以分为预混合式燃烧室和分离式燃烧室两种类型。

预混合式燃烧室是指空气和燃油在进入燃烧室之前已经充分混合,这种燃烧室的特点是燃烧速度快、噪音小、振动小和排放清洁。

而分离式燃烧室是指燃油是在进入燃烧室后才与空气混合,这种燃烧室的特点是燃烧温度高、压缩比大、动力输出大。

三、燃烧室的特点分析1. 燃烧室的形状燃烧室的形状对燃烧的速度和效率有很大影响。

一般来说,燃烧室的形状应当尽可能地使空气和燃油充分混合,形成均匀的燃烧。

燃烧室的形状也需要考虑到压缩比和燃烧温度,以确保燃烧的稳定性和高效性。

燃烧室的压缩比是指进气冲程和压缩冲程的体积比。

较大的压缩比可以提高燃油的燃烧效率和动力输出,但同时也会增加发动机的噪音和振动。

燃烧室的结构必须考虑到压缩比的平衡。

3. 燃烧室的喷油系统喷油器是控制燃油喷射量和喷射角度的关键组成部分,它直接影响着燃料的混合和燃烧过程。

合理的喷油系统可以确保燃烧室内的空气和燃油充分混合,提高燃烧效率和动力输出。

四、燃烧室结构对性能的影响2. 动力输出燃烧室结构的设计也决定了柴油机的动力输出。

合理的燃烧室结构可以确保燃烧的完全和高效,从而提高柴油机的动力输出。

3. 排放性能燃烧室的设计对柴油机的排放性能有着重要的影响。

合理的燃烧室结构可以减少不完全燃烧和燃料的残留,降低排放的污染物含量。

柴油机燃烧室

柴油机燃烧室

⑴涡流室式燃烧室
a、结构特点:通道方向与活 塞顶成一定的角度并与涡 流室相切。涡流室通常由 两部分组成,上部与气缸 盖铸在一起。下部(包括 连接通道)由耐热钢制成 ,称为“保温镶块”。
b、混合气形成特点: ①n↑→涡流增加; ②部分燃油在通道口附近 靠近壁面处着火;
③二次涡流(燃烧涡流) 进一步混合; ④对燃油适应性好。
定。 • 主要缺点: ①流动损失大,散热面积大,散热损失亦较大经济性差,耗油
率高。250~285 g/(kw.h)。 ②冷起动困难。压缩比较高,一般为18~22,需要起动辅助
装置。 ③低转时噪声大。
①直喷式:热效率高,省油。问题是对转速较敏感, 噪声高,排气污染较大;
②球型:发展趋势不大,主要是性能难于稳定,低速 性能不好。
• 混合气形成特点:
①压缩紊流;
②燃油喷入预燃室避免与气流 正面相撞;
③气流将一部分小油粒带向预 燃室的上方形成火源。
预燃室燃烧室
• 主要优点: ①α较小,全负荷=1.2~1.3,最低可到1.1,空气利用率较
高; ②对喷雾质量要求不高,可用单孔式喷嘴,开后压力较低12
~14MPa;对燃油系的要求低,减少喷嘴堵塞现象。 ③对转速变化不敏感,高速性好,最高转速可达 5000rpm。 ④λp较低,运转平稳;排气污染小,易于调试;使用性能稳
以ω型为代表的半开式燃烧室
• 特点: ①采用多喷孔喷嘴、3-5孔,依靠燃油在空间雾化来实现; ②组织进气涡流,加速混合气形成。 • 优缺点:结构简单,相对散热面积小(即燃烧室表面积和
其容积之比小),可以获得较高的经济性。 ①散热面积小,压缩终点温度容易建立,ε也较低,约为
15-17。它的低温起动性好。 ②开启压力大20MPa左右.喷油泵易磨损; ③滞燃期中形成的可燃混合气量较多,λp较高,工作粗暴

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析柴油机燃烧室是燃烧柴油的地方,它起到了控制燃料的供给和混合气的形成等重要作用。

燃烧室的结构设计如果合理,可以有效地提高柴油机的效率和经济性。

下面就柴油机燃烧室结构特点进行分析。

1、燃烧室形状柴油机的燃烧室形状多样,通常可分为壶形、球形、亥形、板形等几种,不同形状的燃烧室对燃烧过程的影响也不同。

壶形燃烧室是柴油机燃烧室的一种经典设计,它的底部为平台式,顶部为半球形。

壶形燃烧室相对来说比较容易实现压缩比的提高,可达到较高的燃烧效率,而且也能降低柴油机的噪音和振动。

但是,壶形燃烧室也会出现喷嘴冲击、冷却效果差的情况,使得NOx、PM等污染物排放量大幅增加。

(2)球形燃烧室球形燃烧室是一种较为普遍的燃烧室形式,它和壶形燃烧室一样,也较为容易实现高压缩比,但相对来说噪音和振动效果要稍差一些,同时还容易出现爆震等不良现象。

亥形燃烧室主要是用于重型柴油机上,它的形状与亥状相似,底部为平台式,顶部为矩形,但是中间有一个缩颈,这种设计能够实现燃油的充分燃烧,减少烟气的生成,从而降低排放。

板形燃烧室结构相对来说比较简单,它的底部和缸盖面基本平行,主要用于小型柴油机上,能够在较小的空间范围内实现充分的燃烧和压缩。

2、喷油器位置柴油机燃烧室中的喷油器位置是非常关键的,喷油器把高压柴油喷入燃烧室,形成混合气。

喷油器的位置不同会对燃烧产生影响。

(1)顶置喷油顶置喷油是指喷油器位于燃烧室的顶部,它的优点是喷油不易造成喷嘴冲击和气流剪切,可以实现较高的燃油雾化质量,还能提高柴油机的燃烧效率。

但是,顶置喷油器也容易导致柴油机的噪音和振动加剧。

边置喷油的喷油器位于燃烧室的侧面,它可以使得喷油直接喷到气体中,形成较强的涡流,从而更好地推动混合气体的燃烧。

边置喷油有助于降低柴油机的噪音和振动,但是也容易造成气流诱导不足和气流旋转不良等问题。

3、进气系统柴油机燃烧室的进气系统也是结构设计的重要部分,它可分为直接进气和间接进气两种形式。

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析柴油机燃烧室是柴油机内燃过程中最重要的部分之一,其结构特点直接影响着柴油机的燃烧性能、经济性和环保性。

本文将对柴油机燃烧室的结构特点进行详细分析。

柴油机燃烧室通常采用气缸中心式的结构,即燃烧室位于气缸顶部的中央位置。

这样设计的目的是为了使燃烧室与缸套之间的距离最小化,以提高燃油的压缩比和燃烧效率。

燃烧室的结构必须满足燃油雾化和混合气形成的要求,以实现良好的燃烧效果。

柴油机燃烧室的结构主要包括活塞顶部形状、活塞侧喷孔、气缸顶部形状和进气口等几个方面。

首先是活塞顶部形状。

活塞顶部一般采用文丘里形状或钟形状,其中文丘里形状的活塞顶部比较常见。

这种形状能够通过喷口喷射的燃油产生较强的涡流和扩散效应,提高燃油与空气的混合程度,从而改善燃烧过程。

文丘里形状的活塞顶部还能够增加燃烧室容积,增加压缩比,提高热效率。

其次是活塞侧喷孔。

为了进一步改善燃油与空气的混合程度,柴油机燃烧室通常还会在活塞侧面设置喷油孔。

这些喷油孔将燃油通过一个细小的直径喷入燃烧室,形成雾化状态。

与传统的从喷嘴喷出的直接喷射方式相比,侧喷孔能够更好地将燃油雾化,使燃油与空气更好地混合,从而提高燃烧效果。

再次是气缸顶部形状。

气缸顶部的形状通常是具有一定的凸台或凹槽。

凸台能够增加燃烧室的容积,增加燃油氧化和燃烧的时间,从而提高燃烧效率。

凹槽则能够将喷油孔喷出的燃油引导到中央位置,改善燃料的雾化和混合程度。

最后是进气口。

进气口的形状和位置对柴油机的燃烧性能具有重要影响。

进气口的形状通常是喷油孔的上方开设的一条通道,它能够在压缩冲程时将来自缸内的空气迅速引入燃烧室。

进气口的位置一般位于气缸顶部的中央位置,以确保空气的均匀进入燃烧室。

柴油机燃烧室的结构特点包括活塞顶部形状、活塞侧喷孔、气缸顶部形状和进气口等几个方面。

这些结构特点直接影响着柴油机的燃烧性能、经济性和环保性。

在设计和制造柴油机时,需要根据具体的应用要求和实际情况选择合适的燃烧室结构,以提高柴油机的整体性能。

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析柴油机燃烧室是柴油机内部进行燃烧的重要部件,其结构特点直接影响着柴油机的性能和效率。

燃烧室结构的合理与否,不仅关系到柴油机的动力输出和燃油消耗,还影响到废气排放、噪声和振动等方面。

本文将对柴油机燃烧室的结构特点进行详细分析。

1. 柴油机燃烧室的基本结构柴油机燃烧室由活塞顶部、燃烧室顶盖、燃烧室底壁和气缸壁等部分组成。

活塞顶部是燃烧室的顶部,其形状和结构直接影响着燃烧室的形成和燃烧过程。

燃烧室顶盖由活塞与气缸壁上部的凸台形成,它与活塞形成密闭空间,使燃烧室形成压缩和燃烧的条件。

燃烧室底壁是燃烧室与气缸底部的分界面,它的形状和结构直接影响着燃烧室的燃烧效率和排放性能。

2. 燃烧室的形式根据燃烧室的形式,柴油机可以分为预混合式燃烧室和直喷式燃烧室两种。

预混合式燃烧室是指柴油和空气在活塞上部形成混合气体,然后通过喷油器进入燃烧室燃烧。

这种燃烧室结构相对简单,燃烧效率较高,但排放污染较严重。

直喷式燃烧室是指柴油通过喷油器直接喷入燃烧室,与空气混合后燃烧。

这种燃烧室结构复杂,但可以通过喷油器的精确控制,减少燃料的浪费和污染。

3. 燃烧室的顶部形状燃烧室顶部的形状直接影响着燃烧室的空气运动和燃烧过程。

常见的燃烧室顶部形状有圆形、船形和碗形等。

圆形燃烧室顶部形状简单,但空气运动不均匀,易形成死区,燃料燃烧不充分。

船形燃烧室顶部形状呈倒梯形,空气运动较均匀,燃烧效率较高。

碗形燃烧室顶部形状像个碗,能使燃料和空气充分混合,燃烧效果最好,但燃烧产生的压力变化较大,容易引起噪声和振动。

4. 燃烧室的喷油器燃烧室中的喷油器起到将柴油喷入燃烧室的作用,它的位置、方向和喷油形式直接影响着燃油的喷雾和混合过程。

常见的喷油器形式有单向喷油器、多向喷油器和喷雾室式喷油器。

单向喷油器是最常见的喷油器形式,其作用是将柴油均匀喷入燃烧室。

多向喷油器是在燃烧室各处设置多个喷油孔,能使柴油均匀喷入燃烧室,提高燃烧效率。

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析

柴油机燃烧室结构特点分析柴油机燃烧室是柴油机的核心部件之一,它的结构特点直接影响着柴油机的燃烧效率和排放性能。

本文将从柴油机燃烧室的结构特点出发,分析其设计原则以及对柴油机工作性能的影响。

1. 燃烧室形状多样柴油机燃烧室的形状有很多种,常见的有壶形、井形、球形等。

其中壶形燃烧室在高速柴油机上应用较广泛,其形状利于空气与燃油的混合,有利于提高燃烧效率;井形燃烧室则在低速重载柴油机上应用较多,其形状有利于形成均匀的混合气团,燃烧更加稳定。

2. 喷油方式灵活柴油机的燃料喷入方式多样,喷油器的位置、数量和喷油方式都会对燃烧室的结构产生影响。

现代柴油机普遍采用了共轨喷射技术,其喷油器可以实现高压、高速的油气混合喷射,使得燃烧更加充分,大大提高了燃油利用率。

3. 气缸盖整体式设计为了提高柴油机的密封性能和散热性能,一些先进的柴油机采用了气缸盖整体式设计,即将燃烧室与气缸盖一体化,减少了结构上的连接部件,提高了整体的结构强度和密封性能。

二、柴油机燃烧室结构对性能的影响1. 燃烧效率的提高燃烧室结构的优化可以提高燃烧效率,使得燃料更加充分地燃烧,减少未燃尽物质的排放,降低燃油消耗。

优化的燃烧室结构能够提高燃烧的稳定性,减少爆震的发生,延长发动机的使用寿命。

2. 排放性能的改善燃烧室结构的优化可以减少柴油机燃烧时产生的有害物质,例如一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等的排放,降低柴油机对环境的污染。

优化的燃烧室结构还能够减少排气温度,降低氧化性催化剂的工作温度,延长其使用寿命。

3. 提高燃烧稳定性合理的燃烧室结构可以促进混合气的均匀燃烧,减少燃烧不均匀引起的振动和噪音,提高柴油机的工作稳定性和平顺性。

4. 实现高效节能通过优化燃烧室结构,可以提高燃料的利用率,降低燃油消耗,实现高效节能。

通过提高燃烧效率和降低排放,还可以减少燃油的污染排放,降低环境压力。

1. 燃烧室结构简单在保证燃烧效率和排放性能的前提下,燃烧室结构应尽量简单,减少结构上的复杂度,降低制造成本和维护成本。

柴油机燃烧室设计

柴油机燃烧室设计

Pro/Engineer与发动机设计柴油机燃烧室设计ver.12008年03月02日李睿Copyright ©MarcoLRU柴油机燃烧室设计¾当前经验配置高压共轨的小排量车用机型目前喷油器的喷油油线长度约为23mm喷油器油束夹角约为146°燃烧室轮廓度为0.2(MAHLE),引发燃烧室容积公差约为±1.7~2.1%(根据设计排量及压缩比不同而不同)国内的国有柴油机生产厂商对燃烧室积容的公差都要求很高,由于以前国内的3D设计能力较低,对燃烧室积容不能准确计算出来,为保证产品可靠对其要求非常高,大多以±1%左右的范围标注,但实际这个要求相对过高《Pro/Engineer与发动机设计》应用篇李睿2柴油机燃烧室设计¾目的利用优化设计实现目标燃烧室积容为其他零部件设计提供接口为CAE部门提供接口实现参数化驱动柴油机燃烧室设计¾参数缸径——D燃烧室容积——Vc缸垫压缩厚度——CT缸垫缸口直径——DIA_G活塞燃烧室容积(含避阀坑)——Vk活塞凸出高度——Piston_OUT活塞头部直径——DIA_P《Pro/Engineer与发动机设计》应用篇李睿4柴油机燃烧室设计¾建模规范在YZ 平面建立燃烧室草图截面汽缸中心(XZ )燃烧室中心两辅助圆XY 《Pro/Engineer 与发动机设计》应用篇李睿6柴油机燃烧室设计用旋转命令作出燃烧室基本模形(用曲面模式)复制燃烧室面组并发布几何,以方便CAE 分析用用单侧体积命令选XY 平面求出模型体积并保存分析特征为VOL_BOWL基于XY 平面建立DTM_CYL 基准面,偏距尺寸=CT-Piston_OUT在DTM_CYL 基准面上绘制气门位置及其形状(对于非竖直布置的气门则需要建立相关基准)柴油机燃烧室设计在DTM_CYL基准面上绘制气门位置及其形状(对于非竖直布置的气门则需要建立相关基准)sd2与sd3一般为1~2mmsd4=DIA_P柴油机燃烧室设计用拉伸命令做出避阀坑(用曲面模式),并增加相应的制造特征用镜象命令镜象避阀坑面组用曲面合并命令将避阀坑面组合并用曲面合并命令依次将燃烧室和避阀坑合并复制燃烧室面组并发布几何,以方便活塞设计和CAE分析使用实体化面组用单侧体积命令选XY平面求出模型体积并保存分析特征为VOL_PISTON《Pro/Engineer与发动机设计》应用篇李睿8柴油机燃烧室设计优化分析打开优化设计窗口先进行设置,将收敛性设置为0.0005(设置可根据设计要求设置)柴油机燃烧室设计在目标中选择“最大化绝对值”和“ONE_SIDE_VOL:VOL_PISTON”在设计约束中点击添加,增加活塞燃烧室体积参数ONE_SIDE_VOL:VOL_PISTON并设置为“=19800”(值根据目标设置)在设计变量中添加可以优化的几何尺寸,点击燃烧室截面草图,选取19.3122(根据需要进行尺寸设置)完成后单击“计算”《Pro/Engineer与发动机设计》应用篇李睿10柴油机燃烧室设计优化计算结果,在图中可以看出值已被优化成设定值优化分析可保存成特征,以便实现实时更新柴油机燃烧室设计增加缸垫和活塞与缸套间间隙带来体积模型《Pro/Engineer与发动机设计》应用篇李睿12柴油机燃烧室设计谢谢Thank you for your attention转载请通知作者marcolru@。

摩托车柴油机的燃烧室设计与优化

摩托车柴油机的燃烧室设计与优化

摩托车柴油机的燃烧室设计与优化摩托车柴油机是一种常见的交通工具发动机,它以高效能和经济性而闻名。

其中,燃烧室作为燃烧过程的关键部分,对发动机的性能和排放有着重要的影响。

本文将探讨摩托车柴油机燃烧室的设计与优化方法,并分析其对提高发动机性能的影响。

燃烧室的设计是摩托车柴油机的关键环节之一,它直接影响到燃料的燃烧效率和排放水平。

燃烧室的形状、喷油系统和进气系统之间的相互作用是优化燃烧室设计的关键。

为了提高燃烧效率,我们可以采取以下几种方法。

首先,燃烧室的形状对燃烧过程有着重要影响。

优化的燃烧室设计应该具有适当的体积和形状,以确保燃料和空气混合得更加均匀。

通过合理设计喷油系统,喷油器可以将燃油喷入燃烧室的合适位置,以保证燃料和空气的良好混合,从而提高燃烧效率。

同时,燃烧室的形状还需要考虑到排放控制的要求,以减少氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的生成。

其次,喷油系统的设计也对燃烧室的效率至关重要。

喷油系统应具备一定的喷雾性能和适当的喷油角度,以确保燃油充分雾化和喷洒到燃烧室内。

此外,喷油量和喷油压力的控制也需要精确,以适应不同工况下的燃烧需求。

通过优化喷油系统的设计,可以提高燃油的燃烧效率和发动机的整体性能。

再次,进气系统的设计对燃烧室的优化也具有重要作用。

进气系统应该能够提供足够的空气流量和合适的进气压力,以满足燃烧所需的氧气供应。

通过增加进气流量和调整进气系统的几何形状,可以改善空气的流动状态,提高空燃比的稳定性,进而提高燃烧效率。

此外,进气系统还应该考虑到冷却和降噪等要求,以满足摩托车的使用需求。

除了燃烧室设计的优化,还可以采用一些其他方法来提高发动机的性能。

例如,利用涡流室、增压和排气净化技术等可以进一步提高摩托车柴油机的功率和经济性。

涡流室的设计可以改善燃料喷射和空气混合过程,提高燃烧效率。

而增压系统则可以增加进气密度,提高发动机的排气功率和燃烧效率。

此外,排气净化技术可以减少有害气体和颗粒物的排放,保护环境和人体健康。

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目录
摘要................................................................................................. 错误!未定义书签。

Abstract.......................................................................................... 错误!未定义书签。

1 前言............................................................................................. 错误!未定义书签。

1.1 研究背景.................................................................................. 错误!未定义书签。

1.2国内外研究现状及发展趋势................................................... 错误!未定义书签。

......................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.2.2 国内研究现状....................................................................... 错误!未定义书签。

1.3 本文研究的主要内容.............................................................. 错误!未定义书签。

2 柴油机燃烧系统......................................................................... 错误!未定义书签。

2.1 燃烧系统的功用...................................................................... 错误!未定义书签。

2.2 燃烧系统的组成...................................................................... 错误!未定义书签。

2.2.1 燃油喷射系统....................................................................... 错误!未定义书签。

......................................................................................................... 错误!未定义书签。

2.3 燃烧系统的要求...................................................................... 错误!未定义书签。

3 燃烧室设计................................................................................. 错误!未定义书签。

3.1 燃烧室的作用.......................................................................... 错误!未定义书签。

3.2 燃烧室的分类.......................................................................... 错误!未定义书签。

3.3 ω型燃烧室参数化设计.......................................................... 错误!未定义书签。

3.4 燃烧室参数化造型.................................................................. 错误!未定义书签。

3.5 燃烧室实体建模...................................................................... 错误!未定义书签。

3.6 燃烧室网格划分...................................................................... 错误!未定义书签。

3.6 数学模型及方程式.................................................................. 错误!未定义书签。

3.6.1 喷雾模型............................................................................... 错误!未定义书签。

3.6.2 燃烧模型............................................................................... 错误!未定义书签。

3.6.3 NO x排放模型错误!未定义书签。

3.6.4 Soot的生成机理及数学模型 ............................................... 错误!未定义书签。

4 数值模拟计算结果分析............................................................. 错误!未定义书签。

4.1 不同燃烧室形状的缸内流场分析.......................................... 错误!未定义书签。

4.2 不同燃烧室形状的缸内温度场分析...................................... 错误!未定义书签。

4.3 不同形状燃烧室缸内燃烧及排放的分析.............................. 错误!未定义书签。

5 结论............................................................................................. 错误!未定义书签。

总结与体会..................................................................................... 错误!未定义书签。

谢辞................................................................................................. 错误!未定义书签。

参考文献......................................................................................... 错误!未定义书签。

柴油机燃烧室的设计分析
摘要
此次设计主要在潍柴WP12.480发动机的基础上,对其燃烧室的优化设计。

首先分析了原有发动机燃烧室的设计结构因素,在保持原有压缩比( =17.1)不变的情况下,通过对比燃烧室三组不同缩口直径(d1=71.20mm,d2=74.03mm,d3=75.85mm)对油气混合质量和排放性能的影响。

通过三维建模软件来对1/8个燃烧室进行三维建模,然后导入由AVL公司开发的CFD—FIRE 软件之中,根据计算机配置和当前计算条件进行适当网格划分,生成动网格,来模拟计算柴油机从进气门关闭到排气门开启这段时间的燃烧过程,通过对计算结果分析,对压力温度等二维曲线和云图分析,以此确定较为合理的燃烧室形状。

关键词:燃烧室;三维建模;CFD—FIRE;模拟计算。

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