第3講燃燒室26課件

第3講燃燒室由于柴油機(jī)混合氣的形成和燃燒均在燃燒室中進(jìn)行，故燃燒室的結(jié)構(gòu)形式直接影響形成混合氣的品質(zhì)和燃燒質(zhì)量。對(duì)燃燒室的要求是：盡可能形成品質(zhì)好的混合氣，使燃燒完全、工作柔和、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性好，并易啟動(dòng)。（1）定義：當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，氣缸蓋和活塞頂組成的密閉空間稱為燃燒室。（2）分類：分統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室兩大類。統(tǒng)一式燃燒室是由凹形活塞頂部、氣缸壁與氣缸蓋底部所包圍的單一內(nèi)腔，幾乎全部容積都在活塞頂面上。燃油自噴油器直接噴射到燃燒室中，借噴出油束的形狀和燃燒室形狀的匹配，以及燃燒室內(nèi)空氣渦流運(yùn)動(dòng)，迅速形成混合氣。所以又叫做直接噴射式燃燒室。構(gòu)造：缸蓋底面是平的，活塞頂部下凹（ω型、球型、U型）

U型燃燒室ω型燃燒室當(dāng)活塞進(jìn)行壓縮時(shí)，活塞頂周圍的空氣不斷被擠壓流入凹坑而產(chǎn)生渦流。待活塞上行到上止點(diǎn)前8°到10°曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)，渦流速度最大，此時(shí)多孔噴油器將燃油噴入燃燒室空間。大部分燃油分布在燃燒室空間與空氣形成可燃混合氣，少部分燃油黏附在燃燒室壁上形成油膜?？臻g混合氣首先完成物理、化學(xué)準(zhǔn)備，開始著火燃燒，使凹坑中的溫度和壓力迅速升高，油膜也迅速蒸發(fā)參加燃燒。當(dāng)活塞開始下行時(shí)，燃?xì)鈴陌伎又袥_出，再一次產(chǎn)生渦流，使未被利用的空氣進(jìn)一步與燃油混合燃燒。由于大部分燃油在著火落后期內(nèi)行程混合氣，導(dǎo)致柴油機(jī)工作粗暴。球型燃燒室球型燃燒室配以螺旋進(jìn)氣道，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的進(jìn)氣渦流和擠壓渦流，將燃油順著氣流方向噴向燃燒室壁面，形成比較均勻的油膜。飛濺到空氣中的少量燃油，首先與空氣混合燃燒，起引燃作用。隨著燃燒的進(jìn)展，燃燒室內(nèi)的溫度和氣流的速度越來越高，使油膜順次迅速蒸發(fā)與空氣均勻混合燃燒?；旌蠚忾_始形成很慢，在著火落后期內(nèi)形成的混合氣量少，故柴油機(jī)工作柔和。高速的空氣渦流不僅能加速油膜的蒸發(fā)，而且還能促使空氣與廢氣分離。因?yàn)樵谛D(zhuǎn)的氣流中，高溫廢氣因相對(duì)密度小趨向渦流中，而相對(duì)密度較大的空氣在離心力的作用下甩向渦流的四周，與壁面上蒸發(fā)的燃油及時(shí)混合燃燒，使燃燒進(jìn)行得比較完全，故動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性都較好。U型燃燒室噴射燃油的方向基本與空氣流動(dòng)的方向垂直，只有很小的順流趨勢(shì)；燃油的一部分是靠旋轉(zhuǎn)的氣流甩灑在燃燒室壁面上形成均勻的油膜，然后蒸發(fā)形成混合氣燃燒；另一部分分散在高溫空氣中，首先形成混合氣燃燒。形成油膜的燃油量的多少，與氣流的旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)。當(dāng)柴油機(jī)在高速時(shí)，以油膜蒸發(fā)燃燒為主，類似于球型燃燒室，工作柔和平穩(wěn)。當(dāng)柴油機(jī)在低速或啟動(dòng)時(shí)，由于空間形成混合氣的燃油量增多，類似于ω型燃燒室，霧化良好，易啟動(dòng)。燃燒室類型

ω型球型

U型剖面形狀縱剖面ω型縱剖面大半圓形縱剖面U形混合氣形成空間霧化混合油膜蒸發(fā)混合復(fù)合式噴油器類型孔式（壓力高、多孔）孔式（少孔）孔式進(jìn)氣道類型切向進(jìn)氣道螺旋進(jìn)氣道扭切進(jìn)氣道優(yōu)點(diǎn)起動(dòng)性能好、經(jīng)濟(jì)性好，形狀簡(jiǎn)單易加工，結(jié)構(gòu)緊湊工作平穩(wěn)、柔和，燃燒徹底較高的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性起動(dòng)性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性好適應(yīng)對(duì)象中小型高速柴油機(jī)應(yīng)用不廣應(yīng)用較廣缺點(diǎn)工作粗暴起動(dòng)性差，工況適應(yīng)性差統(tǒng)一式燃燒室分隔式燃燒室

分為兩個(gè)部分，主燃燒室位于活塞頂，而副燃燒室位于缸蓋上，主副燃燒室通過通道連接，噴油嘴位于副燃燒室內(nèi)。常見型式有渦流室燃燒室和預(yù)燃室燃燒室兩種。（1）渦流燃燒室主副燃燒室之間通過狹窄的切向通道相通，空氣被擠入渦流室形成強(qiáng)烈有規(guī)則渦流運(yùn)動(dòng)，大部分柴油在渦流室內(nèi)燃燒，形成二次渦流混合燃燒。（2）預(yù)燃燃燒室主副燃燒室之間由一個(gè)或幾個(gè)小孔通道相連，空氣被擠入預(yù)燃室產(chǎn)生無規(guī)則紊流，小部分柴油在預(yù)燃室內(nèi)燃燒，產(chǎn)生二次紊流混合完全燃燒。（a）渦流燃燒室（b）預(yù)燃燃燒室渦流室式預(yù)燃室式組成副燃燒室體積大，50～80％上半部直接鑄出，下半部耐熱鋼做成，鑲?cè)霘飧赘比紵诣側(cè)霘飧咨w，體積占25～45％混合氣形成空間霧化混合空間霧化混合渦流運(yùn)動(dòng)副室中強(qiáng)烈的渦流運(yùn)動(dòng)副室中無規(guī)則的紊流運(yùn)動(dòng)噴油器類型軸針式噴油器軸針式噴油器燃燒特點(diǎn)大部分在副室中燃燒，燃燒完全大部分在主室中燃燒，燃燒完全