内燃机构造与原理柴油机可燃混合气的形成教案

江苏省连云港中等专业学校

2014年～ 2015年第 1 学期

教案

系（部）机电工程系

教师姓名江莉军

课程名称内燃机结构与原理

授课班级港机 1、 2

总时数 68

本学期时数 68

17授课日期2014年10月27日授课时数 2 授课形式课堂讲授授课章节名称模块五柴油机燃料供给系

单元一柴油机可燃混合气的形成单元二柴油机的燃烧过程

教学目的

通过本节学习，掌握柴油机燃料供给系的组成，掌握柴油机混合气形成过程，并熟悉燃烧室的结构特点。

教学重点、难点

教学重点：柴油机燃料供给系的组成，混合气形成的特点及燃烧室的结构。

教学难点：混合气形成的特点

更新、补充、

删节内容

课外作业思考题

课后体会

这一节是柴油机的基础课，对于港机专业的学生来讲，柴油机是今后工作必然要遇到的机械，因此从这一节课开始就应该强调柴油机的重要性。和汽油机的混合气形成与燃烧室一样，比较抽象，但是前面已经有了基础，所以可以通过复习，引导，把这个过程讲清楚，整体上把握的较好，效果也不错。

授课主要内容或纲要

使用教具、挂图

或其它教学手段

时间分配

●复习提问

●讲授新课

单元一柴油机可燃混合气的形成

一、柴油机可燃混合气的形成

1、对柴油机燃烧过程的基本要求

1）燃烧完全；

2）燃烧迅速及时，使最高燃烧压力出现在上止点后10度左右；

3）最高燃烧压力和压力升高速度不要过大；

4）空气利用率高。

2、柴油机可燃混合气的形成特点

1）混合气形成的空间小、时间短，质量难保证；

2）机内混合使混合气浓稀不均；

3）边喷油、边混合、边燃烧，混合气成分不断变化；

3、柴油机混合气形成的两种基本方式

1）空间雾化混合 2）油腊蒸发混合

4、影响混合气形成的基本因素

1）柴油喷射质量；

2）气缸状态（压力、温度等）；

5分钟40分钟

授课主要内容或纲要使用教具、挂图

或其它教学手段

时间分配

3）燃烧室内的空气涡流运动

a.进气涡流；

b.挤压涡流；

c.压缩涡流；

d.燃烧涡流。

【解释】四种涡流的含义。

4）燃烧室的型式。

二、柴油机的燃烧室

（一）直接喷射式（直喷式）

1、主要结构特点：

燃烧室基本上由缸盖底平面、活塞顶面和缸套四周组成，燃烧室空间相对集中，柴油直接喷在燃烧室内与空气混合并燃烧。

2、类型：

1）开式燃烧室

【说明】

①混合气的形成燃油的喷散雾化；

②开式燃烧室对燃油喷射系统有很高的要求；

③开式燃烧室具有结构紧凑、形状简单，相对散热面积小和良好的起动性和经济性；

④燃烧室部件热负荷和机械负荷负荷较高，工作较粗暴，过量空气系数α较大，排气中的有害气体NO

x

较多。

2）半开式燃烧室

【说明】

①普通半开式燃烧室混合气形成依靠燃油的喷雾化和空气涡动两方面的共同作用；

②球形油膜蒸发燃烧室混合气形成依靠燃油的喷雾化和空气涡动两方面的共同作用。

【分析】两者的主要区别：

①活塞顶上的凹坑深浅、形状不同；

②开式比半开式具有经济性好，微粒排放量低。

（二）分隔式燃烧室

1、主要结构特点：

燃烧室由活塞顶上的主燃烧室和气缸盖内的副燃烧室两部分组成，主副燃烧室之间由一个或几个小孔相联，喷油器安装于副燃烧室中。

2、类型：

1）涡流室式燃烧室

【分析】空气涡流的产生和混合气的燃烧。

2）预燃室式燃烧室

【分析】空气涡流的产生和混合气的燃烧。

3、涡流室式和预燃室式两者的区别

1）副燃烧室占整个燃烧室容积的比例不同

涡流室式：50-80℅预燃室式：25-40℅

授课主要内容或纲要使用教具、挂图

或其它教学手段

时间分配

2）燃烧室中形成的气流扰动不同

涡流室式：压缩涡流为主，燃烧涡流为辅；

预燃室式：燃烧涡流为主，压缩涡流为辅。

4、分隔式燃室的主要特点（与直喷式相比）

1）在混合气形成过程中，组织强烈的压缩涡

流或燃烧涡流，空气利用率高，允许采用较小的

过量空气系数；

2）混合气的形成主要依靠强烈的气流扰动，

因而对燃油喷射的要求不高；

3）转速较高时，仍能保持混合气有良好的品

质，适用于高速机（转速高，气流扰动强烈）；

4）柴油机工作比较柔和（主燃烧室中压力升

高速度慢）；

5）散热面积大，热损失多，冷起动性能较差。

单元二柴油机的燃烧过程

一、柴油机燃烧过程的四个阶段

1、着火延迟期（滞燃期）——从开始喷油到

形成火焰中心。

【注意】在此阶段喷入的油量约占总油量的

三分之一，时间短，影响大，一般要求短一些。

【分析】滞燃期过长的危害：

滞燃期长，滞燃期内喷入气缸的柴油多，大

量的柴油同时燃烧，使气缸内压力升高速度过快，

最高压力过高，柴油机工作粗暴。

2、速燃期——从出现火焰到气缸内达到最高

压力。

燃烧特点：

1）燃烧在近似等到容状态下进行；

2）边喷油、边混合、边燃烧，在部分燃料在

此阶段燃烧；

3）气缸内压力升高速度快。

3、缓燃期——从出现最高压力点到最高温度

点

燃烧特点：

1）燃烧在近似等压的情况下进行

2）燃烧速度越来越慢

3）放热量占总放热量的70-80℅，最高温度

点出现在上止点后20-35度。

4、后燃期——从最高温度点到燃料燃烧完。

燃烧特点：

1）氧气少，放热速度降低；

2）气缸容积大，有效热量小；

3）气流运动减弱，废气量多，燃烧条件恶劣。

【分析】后燃严重对柴油机性能的影响：

1）燃烧过程后移，功率下降；

40分钟

授课主要内容或纲要使用教具、挂图

或其它教学手段

时间分配