汽车发动机原理.
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2、喷油嘴的类型
（1）喷油嘴的类型
轴针式 孔式
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5. 2 柴油机混合气形成过程
2、喷油嘴的类型
（1）喷油嘴的类型 （2）喷油嘴开启特性 孔式喷油器用于直喷式燃烧室，孔 数多而小，开启特性快； 轴针式喷油器用于分隔式燃烧室， 有自洁作用 ，仅有 1 ~ 2 个孔， 孔径较 大，开启特性先慢后快。 轴针式
快速燃烧期 （ Ⅱ阶段）从压力 线脱离压缩线到出现 最高燃烧压力所占用 的曲轴转角。
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
最高压力
最高温度
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
1．正常燃烧过程的评价 （1）着火延迟期
A、特点： 过程复杂，有物理准备 — 形成混合气，有化学准备 — 氧 化反应速度逐渐加快；缸内压力 无明显升高。 B、评价指标 着火延迟期长度 Dj12 = j2 -j1
孔式
轴针式 孔式
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5. 2 柴油机混合气形成过程
3、喷油泵的速度特性及其校正
喷油泵的速度特性
油门位置不变，供油量随喷油泵转速变化的关系。
供油量调整方法：通过转动柱塞套筒孔与柱塞油槽之间的相对位 置，使柱塞压油时完全封闭的容积改变，从而调整循环供油量。
5-2 燃油喷射与雾化 5-3 混合气形成和燃烧室 5-4 燃烧过程的影响因素
5-1 燃烧过程
5.1.1 正常燃烧过程 以展开示功图研究燃烧过程。
最高压力
最高温度
着火 喷油 压缩线 无燃烧 膨胀线
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
最高压力 快速燃烧期
缓燃期
后燃期
最高温度
着火延迟期 着火
C、影响因素： 十六烷值 十六烷值高，着火延迟期短。 点火时的缸内气体状态 气体温度和压力越高，着火 延迟期越短。
着火延迟期
喷油提前角
喷油提前角 从喷油到上止 点间的曲轴转角。
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
1．正常燃烧过程的评价 （2）速燃期
A、特点： 预混燃烧、多点燃烧；同时 又形成混合气；缸内压力急剧升 高。 B、评价指标 最高燃烧压力（最高爆发压 力）pZ 以及出现时刻j3 。 希望j3在上止点后15 ~ 20°曲 轴转角之内。 平均压力升高率 表示压力升高的急剧程度。
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
—— 柴油机的混合气形成过程
5. 2 柴油机混合气形成过程 5.2.1 柴油机的燃油喷射
燃 油 系 统
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5. 2 柴油机混合气形成过程
1、燃油系统
（1）燃油系统的作用
将燃料定时、定量地喷入气缸 ，并形成符合燃烧要求的混合气。
（2）喷油泵的作用 将燃料定时、定量地输送给喷油嘴，并保证稳定的喷射压力。 （3）喷油嘴的作用 将燃料喷射到气缸，并达到一定的雾化质量。
缓燃期
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
1．正常燃烧过程的评价
（4）后燃期
特点： 燃烧速度慢，燃烧放热因 活塞下行不能利用，反而使排 气温度升高。 后燃虽不能绝对消除，但 通过完善燃烧过程，可尽量减 少。
后燃期
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
2．柴油机燃烧过程组织的困难 （1）节能与排放的矛盾
原因： 节能要求燃烧完全，使燃烧温度高，虽然CO、HC 和碳烟排放少，但NOX排放多。
（2）碳烟与氮氧化物排放的矛盾
原因： 消除碳烟要 燃烧完全，使燃烧温度高，氮氧化物排 放多。而对减少氮氧化物排放有利的措施，又可能导致碳烟；反 之亦然。
（3）节能与工作柔和要求的矛盾
原因： 工作柔和要求前期少喷油，会造成后燃严重，经济 性和动力性差；如 燃烧完全，前期喷油多，则压力升高快，工作 粗暴。
速燃期
Dp p z p2 Dj j3 j 2
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
1．正常燃烧过程的评价 （2）速燃期
C、燃烧过程 燃烧为预混燃烧，开
始是着火延迟期形成的非
均质混合气中多点燃烧， 后来燃烧的是喷束扩散形
速燃期
成的混合气，转入扩散燃
烧。 因为是多点燃烧，故 燃烧速度快，压力升高率 大，工作粗暴，振动强， 噪声高。
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
1．正常燃烧过程的评价 （3）缓燃期
A、特点： 扩散燃烧；可能有边喷射、 边形成混合气、边燃烧；缸内压 力下降慢。 B、评价指标 最高燃烧温度TZ 缓燃期延续时间 Dj34 = j4 j3 希望尽量缩短 C、燃烧过程 比较粗大的油滴独立燃烧， 气流运动对完善过程作用极大。 如燃烧不好，出现碳烟排放。
汽车发动机原理
制作人：张振东
前言：
课程绪论
目 录
第一章：发动机性能
第二章：发动机换气过程
第三章：燃料与燃烧
第四章：汽油机混合气的形成与燃烧
第五章：柴油机混合气的形成与燃烧 第六章：发动机的特性 第七章：车用发动机废气涡轮增压 第八章：排气污染机及控制
第五章：柴油机混合气的形成与 燃烧
5-1 燃料过程
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
5.1.2 柴油机的不正常燃烧过程 正常燃烧过程 要求燃油定时、定量并且稳定喷入气缸； 燃油形成混合气的数量与燃烧要求配合。
不正常燃烧
喷射时刻过迟、过早； 喷射不稳定：数量变化或断续喷射； 燃油形成混合气的数量与燃烧要求不配合。 习惯上统称为不正常喷射。
（3）缓燃期
（4）后燃期
（3 — 4） 即Ⅲ阶段。
（4 — ） 即Ⅳ阶段。
与汽油机相比，柴油机多了一个缓燃期。
第五章 柴油机混合气形成与燃烧 着火延迟期 （Ⅰ阶段）从喷油 开始到压力线脱离压 缩线所占用的曲轴转 角。
5.1 柴油机燃烧过程
缓燃期 （ Ⅲ阶段）从最高 燃烧压力到出现最高 燃烧温度所占用的曲 轴转角。 后燃期 （ Ⅳ阶段）最高燃 烧温度出现以后的燃 烧。
喷油 压缩线 无燃烧 膨胀线
喷油提前角
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
柴油机燃烧分为正常燃烧与非正常燃烧。 正常燃烧是指发动机正常工作的燃烧，是相对于不正 常燃烧而言的。 柴油机正常燃烧过程分为 四个阶段： （1）着火延迟期 （1 — 2） 即Ⅰ阶段。 （2）快速燃烧期 （2 — 3） 即Ⅱ阶段。
2、喷油嘴的类型
（1）喷油嘴的类型
轴针式 孔式
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5. 2 柴油机混合气形成过程
2、喷油嘴的类型
（1）喷油嘴的类型 （2）喷油嘴开启特性 孔式喷油器用于直喷式燃烧室，孔 数多而小，开启特性快； 轴针式喷油器用于分隔式燃烧室， 有自洁作用 ，仅有 1 ~ 2 个孔， 孔径较 大，开启特性先慢后快。 轴针式
快速燃烧期 （ Ⅱ阶段）从压力 线脱离压缩线到出现 最高燃烧压力所占用 的曲轴转角。
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
最高压力
最高温度
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
1．正常燃烧过程的评价 （1）着火延迟期
A、特点： 过程复杂，有物理准备 — 形成混合气，有化学准备 — 氧 化反应速度逐渐加快；缸内压力 无明显升高。 B、评价指标 着火延迟期长度 Dj12 = j2 -j1
孔式
轴针式 孔式
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5. 2 柴油机混合气形成过程
3、喷油泵的速度特性及其校正
喷油泵的速度特性
油门位置不变，供油量随喷油泵转速变化的关系。
供油量调整方法：通过转动柱塞套筒孔与柱塞油槽之间的相对位 置，使柱塞压油时完全封闭的容积改变，从而调整循环供油量。
5-2 燃油喷射与雾化 5-3 混合气形成和燃烧室 5-4 燃烧过程的影响因素
5-1 燃烧过程
5.1.1 正常燃烧过程 以展开示功图研究燃烧过程。
最高压力
最高温度
着火 喷油 压缩线 无燃烧 膨胀线
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
最高压力 快速燃烧期
缓燃期
后燃期
最高温度
着火延迟期 着火
C、影响因素： 十六烷值 十六烷值高，着火延迟期短。 点火时的缸内气体状态 气体温度和压力越高，着火 延迟期越短。
着火延迟期
喷油提前角
喷油提前角 从喷油到上止 点间的曲轴转角。
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
1．正常燃烧过程的评价 （2）速燃期
A、特点： 预混燃烧、多点燃烧；同时 又形成混合气；缸内压力急剧升 高。 B、评价指标 最高燃烧压力（最高爆发压 力）pZ 以及出现时刻j3 。 希望j3在上止点后15 ~ 20°曲 轴转角之内。 平均压力升高率 表示压力升高的急剧程度。
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
—— 柴油机的混合气形成过程
5. 2 柴油机混合气形成过程 5.2.1 柴油机的燃油喷射
燃 油 系 统
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5. 2 柴油机混合气形成过程
1、燃油系统
（1）燃油系统的作用
将燃料定时、定量地喷入气缸 ，并形成符合燃烧要求的混合气。
（2）喷油泵的作用 将燃料定时、定量地输送给喷油嘴，并保证稳定的喷射压力。 （3）喷油嘴的作用 将燃料喷射到气缸，并达到一定的雾化质量。
缓燃期
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
1．正常燃烧过程的评价
（4）后燃期
特点： 燃烧速度慢，燃烧放热因 活塞下行不能利用，反而使排 气温度升高。 后燃虽不能绝对消除，但 通过完善燃烧过程，可尽量减 少。
后燃期
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
2．柴油机燃烧过程组织的困难 （1）节能与排放的矛盾
原因： 节能要求燃烧完全，使燃烧温度高，虽然CO、HC 和碳烟排放少，但NOX排放多。
（2）碳烟与氮氧化物排放的矛盾
原因： 消除碳烟要 燃烧完全，使燃烧温度高，氮氧化物排 放多。而对减少氮氧化物排放有利的措施，又可能导致碳烟；反 之亦然。
（3）节能与工作柔和要求的矛盾
原因： 工作柔和要求前期少喷油，会造成后燃严重，经济 性和动力性差；如 燃烧完全，前期喷油多，则压力升高快，工作 粗暴。
速燃期
Dp p z p2 Dj j3 j 2
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
1．正常燃烧过程的评价 （2）速燃期
C、燃烧过程 燃烧为预混燃烧，开
始是着火延迟期形成的非
均质混合气中多点燃烧， 后来燃烧的是喷束扩散形
速燃期
成的混合气，转入扩散燃
烧。 因为是多点燃烧，故 燃烧速度快，压力升高率 大，工作粗暴，振动强， 噪声高。
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
1．正常燃烧过程的评价 （3）缓燃期
A、特点： 扩散燃烧；可能有边喷射、 边形成混合气、边燃烧；缸内压 力下降慢。 B、评价指标 最高燃烧温度TZ 缓燃期延续时间 Dj34 = j4 j3 希望尽量缩短 C、燃烧过程 比较粗大的油滴独立燃烧， 气流运动对完善过程作用极大。 如燃烧不好，出现碳烟排放。
汽车发动机原理
制作人：张振东
前言：
课程绪论
目 录
第一章：发动机性能
第二章：发动机换气过程
第三章：燃料与燃烧
第四章：汽油机混合气的形成与燃烧
第五章：柴油机混合气的形成与燃烧 第六章：发动机的特性 第七章：车用发动机废气涡轮增压 第八章：排气污染机及控制
第五章：柴油机混合气的形成与 燃烧
5-1 燃料过程
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
5.1.2 柴油机的不正常燃烧过程 正常燃烧过程 要求燃油定时、定量并且稳定喷入气缸； 燃油形成混合气的数量与燃烧要求配合。
不正常燃烧
喷射时刻过迟、过早； 喷射不稳定：数量变化或断续喷射； 燃油形成混合气的数量与燃烧要求不配合。 习惯上统称为不正常喷射。
（3）缓燃期
（4）后燃期
（3 — 4） 即Ⅲ阶段。
（4 — ） 即Ⅳ阶段。
与汽油机相比，柴油机多了一个缓燃期。
第五章 柴油机混合气形成与燃烧 着火延迟期 （Ⅰ阶段）从喷油 开始到压力线脱离压 缩线所占用的曲轴转 角。
5.1 柴油机燃烧过程
缓燃期 （ Ⅲ阶段）从最高 燃烧压力到出现最高 燃烧温度所占用的曲 轴转角。 后燃期 （ Ⅳ阶段）最高燃 烧温度出现以后的燃 烧。
喷油 压缩线 无燃烧 膨胀线
喷油提前角
第五章 柴油机混合气形成与燃烧
5.1 柴油机燃烧过程
柴油机燃烧分为正常燃烧与非正常燃烧。 正常燃烧是指发动机正常工作的燃烧，是相对于不正 常燃烧而言的。 柴油机正常燃烧过程分为 四个阶段： （1）着火延迟期 （1 — 2） 即Ⅰ阶段。 （2）快速燃烧期 （2 — 3） 即Ⅱ阶段。