第三章燃油的喷射与燃烧第六节

第六节 柴油机的燃烧 82题考点 1：燃烧过程着火条件和燃烧过程的四个阶段 15题 1．着火条件 若使喷入气缸中的燃油油滴能够形成着火点并全面燃烧，必须满足两方面的条件：一是适当的混合气

82 节柴油机的燃烧题 第六 115 考点：燃烧过程着火条件和燃烧过程的四个阶段题 1．着火条件 若使喷入气缸中的燃油油滴能够形成着火点并全面燃烧，必须满足两方面的条 件：一是适当的混合气的浓度（α≈1.0），二是足够高的温度（高于燃油的自燃 温度）。 在柴油机中，首先着火的部位是在油束核心与__之间混合气浓度适当和温度适 当处。由于在缸内符合此要求的部位不止一处，所以是多点同时着火，而且各循环 的着火点也不尽相同。 2．燃烧过程 dc - （1）第一阶段：滞燃期（） d 滞燃期从燃油开始喷入气缸的点（参见李春野主编《主推进动力装置》图 c 3-29）到燃油自行着火的点（气缸内压力开始离开压缩曲线而急剧上升点），又称 τΦ 为着火延迟期。其长短可用滞燃时间（秒）或滞燃角度（度）表示。 ii 在滞燃期中，喷入气缸的燃油主要进行着燃烧前的一系列物理和化学的准备过 程，包括燃油的雾化、加热、蒸发、扩散与空气混合等物理准备阶段，和着火前燃 油分子与空气中的氧分子进行的一系列预氧化中间反应。在此期间，虽然液相燃油 蒸发吸收了周围空气的一部分热量作为燃油的蒸发潜热，并且还有可能出现一处或 数处的自燃着火点，但这两方面对气缸内压力的变化影响并不大，因而，气缸内的 压力线基本与纯压缩线重合。 在这一阶段中，虽然没有发生明显的燃烧现象，但对后继的燃烧过程有决定性 △△ 的影响。因为在滞燃期中喷入气缸的燃油量（称滞燃量，用表示，一般低速机 ii ggg ＝（15～30）％△△＝（80～100）％△△ ，高速机，为循环供油量），会直 iiii cy -τ△ 接影响到着火燃烧后压力上升的急剧程度（段的斜率）。越长，越大，着 ii 火前形成的可燃混合气的量就越大，一旦发火，燃烧迅猛，压力会突然增高，致使 cy - 柴油机工作粗暴，表现为燃烧曲线上段的压力上升过于陡峭，最高燃烧压力过高。 cy - （2）第二阶段：速燃期（） cy 从着火点（点）开始到缸内气体压力最高点（点）为止，称为急燃期，也叫 速燃期。 在速燃期中，不但烧掉了滞燃期中完成燃烧准备的可燃混合气，还烧掉了速燃 期喷入气缸并已完成了燃烧准备的部分燃油，燃烧速度快，使气缸内工质的压力、 温度急剧上升。再加上此时活塞处于上止点附近，活塞运动速度慢，气缸容积变化 小，燃烧是在接近等容状态下进行的，这就更加剧了压力的上升。 MPa 理想的燃烧过程应使平均压力升高率不超过0.4～0.6/°，最高爆发压力 发生在上止点后10°～15°曲轴转角。 由于在速燃期中燃烧的可燃混合气主要是滞燃量积聚准备的，所以，速燃期的 燃烧速率很难用控制本燃烧期可燃混合气形成速度的办法来加以控制，故速燃期又 称为不可控燃烧期或预混合燃烧阶段。 yz - （3）第三阶段：缓燃期（） yz 从缸内气体压力最高点（点）到缸内气体温度最高点（点）为止，称为缓燃 期。