柴油机燃烧过程的影响因素分析

机 缸 内燃 烧 过 程 也是 极 其 复杂 的 ， 包 含有 燃 料 的 它 喷 射 雾 化 、 热 蒸 发 、 空 气 混 合 及 氧 化 燃 烧 等 诸 受 与
多 复 杂过 程 ， 有 典 型 的高 温 、 压 、 湍动 性 和 不 具 高 高
定 常化 学反 应 的特 点ｆ ３ 一。
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｄｉｓ ｌＥｎ ｉ Ｃｏ ｕｓｉｎ Ｐ ｏ ｅ ｓ ｅ ｅ ｇｎｅ ｍｂ ｔｏ ｒ ｃ ｓ Ｐｅｆ ｒ ｎ ｅ ｅｆ ｃ ｒｏ 中 的燃 烧 过程 ， 是燃 料 与 就
空 气 中的氧 发 生剧 烈 氧 化反 应 ， 产 生 大量 热 的过 并 程［ １ ］ 。燃烧 过 程对 柴油 机性 能 的影 响是至 关重 要 的 ，
当柴 油 机温 度 较 高 时 ， 则燃 料 的蒸 发 和 氧化 反 应 速 度 较 快 ． 而 着 火 延 迟 期 缩 短 ， 油 机 工 作 比 进 柴
高 、 耗高 ） 题 而开 发 的 双 卷 流燃 烧 系 统 （ ｏ ｂｅ 油 难 Ｄ ｕｌ
Ｓ ｉ ｏ ｕｔ ｎＳ ｓ ｍ） 采 用 了浅 的 双 盘 形 燃 烧 ｗ ｒ Ｃ ｍｂ ｓ ｏ ｙｔ ｌ ｉ ｅ
而言 ， 理论 可 燃混 合气 的空燃 比为１ ． 对于不 同的燃 ４。 ３
料， 其理论空燃 比是不 同的。 目前 ， 高 柴 油 机 性 能 、 善 柴 油 机 排 放 主要 提 改 从 提 高 燃 油 品质 、 改善 燃烧 过 程 和采 取 排 气 后处 理 这 三 个 方 面着 手 ， 由于 柴 油机 的有 害排 放 物 主要 是 在 缸 内燃烧 过 程 中产生 的 ， 以改善 缸 内燃 烧是 提 所 高 燃 油经 济 性 和减 少 有 害排 放 物 的根 本 途 径 ， 柴 而
２ 影 响 燃 烧 过 程 的主 要 因素
２１ 柴 油 机 温 度 和 压 缩 比 ．
壁 油束 形 成 二 次 空 间射 流 及 稀 混 合 气 的作 用 也 不 相 同 ， 而 对燃 烧 过程 影 响不 同［ 进 ５ １ 。北京 理 工 大学Ｉ ６ ３
在 ２ 世纪９ 年代 为解 决６ ５ 柴 油 机 “ 高 ” 爆压 ０ ０ Ｖ１ ０ 双 （
王
威 张 云 飞
关立 哲 ： 油 机 燃 烧 过 程 的影 响 因素 分 析 柴
一 一
｛究 ｛
柴 油 机 燃 烧 过 程 的影 响 因素分 析
Ａｎａ ｙ ｉ ｏｒ Ｉ ｐａ ｔＦａ ｔ ｒ ｎ Ｃｏ ｂｕ ｔｏ ｏ ｅ ｓｏ ｅ ｅ ｌ ｓｓｆ ｍ ｃ ｃ ｏ ｓｏ ｍ ｓ ｉ ｎ Ｐｒ ｃ ｓ ｆＤｉｓ ｌＥｎｇ ｎｅ ｉ ｓ
油 机 的燃 烧 过 程 的好 坏 取决 于 缸 内 的气 流 运 动 、 燃 油 喷 射 和燃 烧 室 结构 三 者之 间的 匹 配 。 同时 ， 油 柴
为确 保 燃 油 的 良好 燃 烧 过程 ， 油机 设 计 了不 柴 同形 状 的燃 烧 室 和不 同形 态 的燃 油 喷雾 状 态 ， 两者 互 相 配合 ， 高 速 空 气 形 成 强 烈 的 涡 流运 动 ， 而 使 进 形 成 良好 的雾化 混合 气 和 良好 的燃烧 条 件 。天 津大 学 用片 状 激光 诱 导荧 光技 术 在定 容 燃烧 室 喷 雾 利 模 拟试 验 装 置 中针 对 Ｂ ＭＰ 烧 室进 行 了研 究 ， Ｕ 燃 结 果 表 明 ． Ｕ 的位 置 、 Ｂ ＭＰ 高度 、 状 和角 度 不 同 对 撞 形
王
威
张 云飞
关 立哲
（ 军事交 通 学院 ）
［ 要 ］ 文 分析 了柴 油机 温度和 压缩 比、 摘 本 燃烧 室 形状 、 油机 负荷 、 油机 转速 、 柴 柴 燃料 性质 、 喷
油定 时 、 油规律 和 喷 雾质 量等 因素对 柴 油机 燃烧 过 程 的影 响规 律 ， 供 为正 常使 用和 维 护 柴油机 以 及 进 一步提 高燃 油经济 性提供 理 论依 据和 指导 。 ［ 关键词 ］ 柴油机 燃烧过 程 性 能影 响
室， 结果 表 明燃 烧 室形 状 的改 变对 双 卷 流燃 烧 系统
２
内 燃 机 与 配 件
２１ ０ ２年第 ６期
结 构 影 响较 大 。 山西 车 用 发 动 机 研 究 所 ［ ７ 用 １采 Ａ Ｌ ５ 数 字分析 系统 测量 油管 压力 和气 缸压 力 ， Ｖ ６７ 通
２． 燃 烧 室 形 状 ２
它在 本 质 上决 定 了柴 油机 性 能 的优 劣 ， 油 机 的燃 柴 烧 过程 是 整个 工 作 过程 中最 重要 的环 节嘲 。为 了 使
柴 油机 能 够充 分 燃 烧 ． 须要 有 足 够 的 空气 。理 论 必
上 ，ｋ 柴 油 完全 燃烧 需 要 １．ｋ 空 气 ，故 对 柴 油机 ｌｇ ４３ ｇ
较 柔 和 ， 济性 较 好 ； 经 当柴 油 机温 度 较低 时 ， 燃 料 则
的蒸 发 和 氧化 反 应 速 度 较 慢 ．进 而 着 火 延 迟 期 增 加， 柴油 机 工作 比较粗 暴 ， 济性 较 差 ， 至不 能 着 经 甚 火 。因此 ， 柴油 机工作 中应 该保 持正 常 的温度 。 压缩 比就是 气缸 总容积 与燃 烧室 容积 之 比。压 缩 比对 混 合气 的形成 和 燃烧 影 响重 大 ， 因此 也 对 功 柴 油机 的动 力性 和经 济性有 影 响 。柴油 机采 取较 高 的压缩 比 ， 为 了提 高压 缩 终 了时 气 体 的温 度 和压 是 力， 以便 缩短 着火延 迟 时期 ， 柴 油机工 作柔 和 。如 使 果 压 缩 比减 小 ， 造 成 混 合 燃 烧 不 完 全 ， 发 动机 会 使 功 率下 降 ， 耗增 加 ； 果压 缩 比增 大 ， 能 提 高柴 油 如 虽 油 机 的功率 ， 但柴 油机 工作较 为粗 暴 。