发动机原理课件6

1、第第6 6章章 柴油机混合气的柴油机混合气的形成和燃烧形成和燃烧 第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧学习目标学习目标 本章属于发动机原理的基本内容，包括柴油机混合本章属于发动机原理的基本内容，包括柴油机混合气的形成和燃烧室、燃油喷射和雾化、柴油机的燃气的形成和燃烧室、燃油喷射和雾化、柴油机的燃烧过程、柴油机燃烧过程的影响因素和柴油机电控烧过程、柴油机燃烧过程的影响因素和柴油机电控等五节。等五节。 通过本章学习，通过本章学习，要求掌握要求掌握柴油机两种混合气的形成柴油机两种混合气的形成方式及特点，方式及特点，掌握掌握直接喷射式和分隔式两大类柴油直接喷射式和分隔式两大

2、类柴油机燃烧室的结构及性能特点，机燃烧室的结构及性能特点，掌握掌握柴油机的燃烧过柴油机的燃烧过程及影响因素。程及影响因素。 了解柴油机供油系统的组成和喷射过程，了解电控了解柴油机供油系统的组成和喷射过程，了解电控柴油喷射系统的组成、分类、工作原理和控制功能，柴油喷射系统的组成、分类、工作原理和控制功能，并在学习过程中随时注意对柴油机和汽油机进行比并在学习过程中随时注意对柴油机和汽油机进行比较。较。 第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成柴油机混合气的形成 由于柴油的蒸发性差，因此柴油机是采用高压喷射由于柴油的蒸发性差，因此柴油机是采用高压喷射的方法，

3、即在压缩冲程接近终了时，借助喷油器将的方法，即在压缩冲程接近终了时，借助喷油器将柴油喷入燃烧室，与气缸中高温、高压的空气混合柴油喷入燃烧室，与气缸中高温、高压的空气混合形成可燃混合气。形成可燃混合气。 经过一系列物理化学准备后，着火燃烧，随后，混经过一系列物理化学准备后，着火燃烧，随后，混合气的形成和燃烧便重叠进行，即一边喷油，一边合气的形成和燃烧便重叠进行，即一边喷油，一边混合和燃烧。混合和燃烧。 柴油机混合气形成依靠两方面作用：柴油机混合气形成依靠两方面作用：一是燃料喷雾；一是燃料喷雾；二是组织空气运动。二是组织空气运动。组织必要的空气运动可以促使组织必要的空气运动可以促使柴油很快在整个燃

4、烧室空间得到均匀分布，加速混柴油很快在整个燃烧室空间得到均匀分布，加速混合气形成。合气形成。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成柴油机混合气的形成 柴油机的混合气形成与汽油机相比有两个显著特点。其柴油机的混合气形成与汽油机相比有两个显著特点。其一是混合气的形成在气缸内部进行，其二是混合气形成一是混合气的形成在气缸内部进行，其二是混合气形成时间较短，从喷油到结束，约占时间较短，从喷油到结束，约占1530曲轴转角。曲轴转角。 在如此短的时间内，混合气的形成是极不充分的，也极在如此短的时间内，混合气的形成是极不充分的，也极不均匀。为使喷入气缸中的柴油尽可

5、能燃烧完全，柴油不均匀。为使喷入气缸中的柴油尽可能燃烧完全，柴油机不得不采用较大的过量空气系数，使喷入燃烧室内的机不得不采用较大的过量空气系数，使喷入燃烧室内的柴油能够燃烧得比较完全。柴油能够燃烧得比较完全。 理想的柴油机混合气形成过程应该是燃料喷入燃烧室后理想的柴油机混合气形成过程应该是燃料喷入燃烧室后在尽可能短的时间内与周围空气均匀雾化、混合，形成在尽可能短的时间内与周围空气均匀雾化、混合，形成可燃混合气；着火后继续喷入的燃料应及时得到足够的可燃混合气；着火后继续喷入的燃料应及时得到足够的空气和混合能量，以便迅速混合，力求避免燃料直接进空气和混合能量，以便迅速混合，力求避免燃料直接进入高温

6、缺氧区域，引起裂化。入高温缺氧区域，引起裂化。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧空间雾化混合方式空间雾化混合方式 柴油机可燃混合气的形成，按其形成原理可柴油机可燃混合气的形成，按其形成原理可分为分为空间雾化混合和油膜蒸发混合空间雾化混合和油膜蒸发混合两种方式。两种方式。 空间雾化混合空间雾化混合方式直接将柴油喷射到燃烧室方式直接将柴油喷射到燃烧室空间，经雾化、蒸发与空气混合，形成雾状空间，经雾化、蒸发与空气混合，形成雾状混合物。混合物。 为了使混合迅速而均匀，要求采用雾化质量为了使混合迅速而均匀，要求采用雾化质量较好的多孔喷油器，并使喷射油束与燃烧室较好的多孔喷油

7、器，并使喷射油束与燃烧室形状相配合，在燃烧室内组织适当的空气运形状相配合，在燃烧室内组织适当的空气运动，燃油与空气的相对运动速度是形成较均动，燃油与空气的相对运动速度是形成较均匀的混合气的主要因素。匀的混合气的主要因素。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧空间雾化混合方式空间雾化混合方式 空间雾化混合气的空间雾化混合气的优点优点是混合气形成速度快，是混合气形成速度快，燃烧过程比较稳定，对转速范围的适应性强。燃烧过程比较稳定，对转速范围的适应性强。其其缺点缺点是燃料在着火以前形成的混合气量较多，是燃料在着火以前形成的混合气量较多，使燃烧过程较为粗暴，并生成较多的使燃烧

8、过程较为粗暴，并生成较多的NOX，混，混合气在这一过程中混有尚未蒸发汽化的液态油合气在这一过程中混有尚未蒸发汽化的液态油粒，不完全是气相的。若油滴蒸发、雾化速度粒，不完全是气相的。若油滴蒸发、雾化速度不及燃烧速度快，将产生不完全燃烧。不及燃烧速度快，将产生不完全燃烧。 在在中低速柴油机中低速柴油机中，几乎都是采用空间雾化方中，几乎都是采用空间雾化方式组织混合气；式组织混合气；中小型高速柴油机中小型高速柴油机中，无论用中，无论用何种燃烧系统组织混合气，何种燃烧系统组织混合气，空间雾化方式也占空间雾化方式也占有一定的比例有一定的比例。 第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃

9、烧油膜蒸发混合方式油膜蒸发混合方式 该方式是将绝大部分柴油喷射到较高温度的燃烧该方式是将绝大部分柴油喷射到较高温度的燃烧室壁面上，形成一层油膜，只有室壁面上，形成一层油膜，只有5左右的柴油左右的柴油直接喷射在燃烧室空间的空气中，这一小部分柴直接喷射在燃烧室空间的空气中，这一小部分柴油在空间雾化与蒸发，与空气混合而首先着火。油在空间雾化与蒸发，与空气混合而首先着火。着火后使燃烧室的温度迅速升高，使燃烧室壁面着火后使燃烧室的温度迅速升高，使燃烧室壁面上的油膜在强烈的旋转气流作用下，以越来越快上的油膜在强烈的旋转气流作用下，以越来越快的速度蒸发并与空气形成均匀的可燃混合气。的速度蒸发并与空气形成均匀

10、的可燃混合气。 影响这种混合气质量的主要因素是燃烧室壁温、影响这种混合气质量的主要因素是燃烧室壁温、油膜厚度和空气与油膜相对运动的速度。燃烧室油膜厚度和空气与油膜相对运动的速度。燃烧室壁温过低，油膜蒸发缓慢；壁温过高会引起燃料壁温过低，油膜蒸发缓慢；壁温过高会引起燃料裂化。油膜越薄、越均匀，混合气形成速度越快；裂化。油膜越薄、越均匀，混合气形成速度越快；空气运动速度越高，则混合气形成的速度越快。空气运动速度越高，则混合气形成的速度越快。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧油膜蒸发混合方式油膜蒸发混合方式 油膜蒸发混合方式比空间雾化混合方式所得到的油膜蒸发混合方式比空

11、间雾化混合方式所得到的混合气更均匀。混合气更均匀。混合气在这一过程中完全是气相混合气在这一过程中完全是气相的。通过油膜的蒸发和气流的旋转运动还可以实的。通过油膜的蒸发和气流的旋转运动还可以实现分层燃烧，做到既减少冒烟又可控制燃烧速度，现分层燃烧，做到既减少冒烟又可控制燃烧速度，防止工作粗暴。因此，用这种方式形成的混合气防止工作粗暴。因此，用这种方式形成的混合气比例越高，燃烧越柔和，排气中比例越高，燃烧越柔和，排气中NOX含量也越低。含量也越低。 其其缺点缺点是油膜蒸发的速度受壁温、油膜厚度和气是油膜蒸发的速度受壁温、油膜厚度和气流运动的影响很大，燃烧不及空间雾化稳定。当流运动的影响很大，燃烧不

12、及空间雾化稳定。当燃烧室壁温较低时，混合气形成慢，冷起动困难，燃烧室壁温较低时，混合气形成慢，冷起动困难，怠速及小负荷时怠速及小负荷时HC排放高。排放高。 第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧柴油机中混合气形成和燃烧的复杂性柴油机中混合气形成和燃烧的复杂性 上述各种气流运动方式和混合气形成方式在实际上述各种气流运动方式和混合气形成方式在实际柴油机中柴油机中并不是单一存在并不是单一存在的往往是多种方式并的往往是多种方式并存。存。 中、小型车用直喷式柴油机在以空间雾化混合为中、小型车用直喷式柴油机在以空间雾化混合为主的同时，到达壁面的燃油又存在油膜蒸发混合主的同时，到达

13、壁面的燃油又存在油膜蒸发混合方式；燃烧室中的热混合现象也是客观存作的。方式；燃烧室中的热混合现象也是客观存作的。至于气流运动，则以进气涡流为主的同时，挤流、至于气流运动，则以进气涡流为主的同时，挤流、微涡流乃至多气门时专门组织的滚流都有。微涡流乃至多气门时专门组织的滚流都有。 这充分反映了实际柴油机中混合气形成和燃烧的这充分反映了实际柴油机中混合气形成和燃烧的复杂性与多样性。复杂性与多样性。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧柴油机燃烧室柴油机燃烧室 直喷式燃烧室直喷式燃烧室 ：（l） 开式燃烧室开式燃烧室 （2）半开式燃烧室）半开式燃烧室 （3）半开式燃烧室中的空

14、气运动）半开式燃烧室中的空气运动 进气涡流进气涡流 挤压涡流挤压涡流 （4）球形燃烧室和复合式球形燃烧室和复合式 分隔式燃烧室分隔式燃烧室 （1）涡流室燃烧室）涡流室燃烧室（2）预燃室燃烧室）预燃室燃烧室第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧开式燃烧室开式燃烧室 1-凹坑凹坑 2-喷油器喷油器 3-油束油束 活塞顶部的燃烧室活塞顶部的燃烧室有中心略有凸起的有中心略有凸起的浅浅形和平底的浅形和平底的浅盆形，凹坑较浅；盆形，凹坑较浅；第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧半开式燃烧室半开式燃烧室1-油束油束 2-凹坑凹坑 3-空气涡流空气涡流 活

15、塞顶部有较深的凹坑，活塞顶部有较深的凹坑，形状有很多种，常见的形状有很多种，常见的有中心凸起的有中心凸起的形和平底形和平底的深坑形，凹坑有缩口的深坑形，凹坑有缩口的，也有不缩口的，凹的，也有不缩口的，凹坑口径与活塞直径之比坑口径与活塞直径之比一般约在一般约在0.350.7之间。之间。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧进气涡流进气涡流u切向进气道：适用切向进气道：适用于进气涡流强度要于进气涡流强度要求不高的柴油机上。求不高的柴油机上。u螺旋进气道：进入气缸前形成绕气螺旋进气道：进入气缸前形成绕气阀中心的旋转运动；另一方面，在阀中心的旋转运动；另一方面，在进入气缸后会

16、产生沿气缸壁绕气缸进入气缸后会产生沿气缸壁绕气缸中心的旋转运动。产生的进气涡流，中心的旋转运动。产生的进气涡流，可视为这两部分共同作用的结果。可视为这两部分共同作用的结果。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧挤压涡流挤压涡流a) 无进气涡流或涡流不强时的挤流无进气涡流或涡流不强时的挤流 b) 进气涡流强时的挤流进气涡流强时的挤流 c)逆挤流逆挤流u在压缩冲程后期活塞接近上止点时，活塞顶上部的环形空间中的在压缩冲程后期活塞接近上止点时，活塞顶上部的环形空间中的空气被挤入活塞顶凹坑的燃烧室内，形成空气的涡流运动称为空气被挤入活塞顶凹坑的燃烧室内，形成空气的涡流运动称为挤

17、挤压涡流压涡流。当活塞下行时燃烧室中的空气向外流到环形空间产生膨。当活塞下行时燃烧室中的空气向外流到环形空间产生膨胀流动，称胀流动，称逆挤压涡流逆挤压涡流。u这些流动不影响充气效率，有助于燃料的分布和混合气的形成。这些流动不影响充气效率，有助于燃料的分布和混合气的形成。u挤压涡流持续的时间较短（仅在上止点附近），强度较小，在混挤压涡流持续的时间较短（仅在上止点附近），强度较小，在混合气形成和燃烧中起到配合、辅助作用。合气形成和燃烧中起到配合、辅助作用。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧涡流室燃烧室涡流室燃烧室1-喷油器喷油器 2-涡流室涡流室 3-油束油束 4-通

18、道通道 5-主燃烧室主燃烧室 6-电电预热塞预热塞 7-导热槽导热槽u在气缸盖内呈球形的涡流在气缸盖内呈球形的涡流室，借与其内壁相切的孔室，借与其内壁相切的孔道和主燃烧室连通。孔道道和主燃烧室连通。孔道直径较大，可以减少流动直径较大，可以减少流动损失，孔道方向与活塞顶损失，孔道方向与活塞顶成一定的倾斜角度，其截成一定的倾斜角度，其截面形状也有许多种。一般面形状也有许多种。一般涡流室容积约占整个燃烧涡流室容积约占整个燃烧室压缩容积的室压缩容积的50%60%。u压缩涡流与二次涡流压缩涡流与二次涡流第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧预燃室燃烧室预燃室燃烧室1-喷油器喷油

19、器 2-预燃室预燃室 3-油束油束 4-通道通道 5-主燃主燃烧室烧室 主燃烧室在活塞顶上，主燃烧室在活塞顶上，作为副燃烧室的预燃作为副燃烧室的预燃室在气缸盖内。连通室在气缸盖内。连通主、副两燃烧室的孔主、副两燃烧室的孔道直径较小。道直径较小。 强烈的无规则的紊流强烈的无规则的紊流运动与窄小孔道的节运动与窄小孔道的节流作用。流作用。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧对比项目对比项目直喷式燃烧室直喷式燃烧室分隔式燃烧室分隔式燃烧室开式燃烧室开式燃烧室半开式燃烧室半开式燃烧室涡流室燃烧涡流室燃烧室室预燃室燃烧室预燃室燃烧室燃燃烧烧系系统统特特点点燃烧室形状燃烧室形状简

20、单简单一般一般复杂复杂复杂复杂燃烧室面容比燃烧室面容比最小最小小小大大最大最大混合气形成方式混合气形成方式空间雾化空间雾化空间雾化空间雾化两段混合两段混合两段混合两段混合压缩比压缩比12121515161618181616232318182222空气运动空气运动无或弱进气涡流无或弱进气涡流较强进气涡流较强进气涡流与挤压涡与挤压涡流流压缩涡流与压缩涡流与二次涡流二次涡流压缩紊流与压缩紊流与燃烧涡流燃烧涡流（全负荷）（全负荷）1.61.62.22.21.41.41.71.71.21.21.61.61.21.21.61.6热损失和流动损失热损失和流动损失小小较小较小大大最大最大热负荷和排气温度热负荷

21、和排气温度低低较低较低较高较高高高喷油器喷油器孔式，孔式，6 61212孔孔孔式，孔式，4 46 6孔孔轴针式轴针式轴针式轴针式启喷压力启喷压力/MPa/MPa2020404018182828101015158 81313燃料雾化燃料雾化要求高要求高要求较高要求较高要求较低要求较低要求低要求低对燃料的适应性对燃料的适应性差差较差较差较好较好好好第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧对比项目对比项目直喷式燃烧室直喷式燃烧室分隔式燃烧室分隔式燃烧室开式燃烧室开式燃烧室半开式燃烧半开式燃烧室室涡流室燃涡流室燃烧室烧室预燃室燃烧室预燃室燃烧室主主要要性性能能特特点点p pme

22、me/MPa/MPa高高较高较高较低较低低低b be e/g/kW/g/kWh h190190210210240240235235275275245245290290NONOX X高高较高较高低低低低PMPM较低较低高高低低低低HCHC较低较低高高低低低低燃烧噪声燃烧噪声最高最高较高较高低低低低起动起动容易容易较容易较容易难难最难最难适应转速适应转速/r/min/r/min15001500400040005000500035003500适应缸径适应缸径/mm/mm200200150150100100100100（或（或160160200200）第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合

23、气的形成与燃烧比较结论比较结论1)在在燃油经济性燃油经济性方面，方面，直喷式直喷式燃烧室柴油机明显优于分隔燃烧室柴油机明显优于分隔式燃烧室柴油机。在能源问题已成为全球性重大问题的式燃烧室柴油机。在能源问题已成为全球性重大问题的今天，直喷式燃烧室柴油机由过去主要用于中重型卡车今天，直喷式燃烧室柴油机由过去主要用于中重型卡车变为现在日益向中小型卡车以及轿车领域扩展。目前新变为现在日益向中小型卡车以及轿车领域扩展。目前新研制的缸径研制的缸径D100mm的高速柴油机几乎都采用直喷的高速柴油机几乎都采用直喷式燃烧室，而在式燃烧室，而在D100mm柴油机上采用直喷式燃烧柴油机上采用直喷式燃烧室的机型也逐渐

24、增多；室的机型也逐渐增多；2）在）在排放特性排放特性上，上，分隔式燃烧室分隔式燃烧室柴油机在原理上是低排柴油机在原理上是低排放燃烧方式，比直喷式燃烧室柴油机有优势，但近年来放燃烧方式，比直喷式燃烧室柴油机有优势，但近年来发展的高压喷射和电控喷射等技术，使直喷式燃烧室柴发展的高压喷射和电控喷射等技术，使直喷式燃烧室柴油机的油机的NOX和微粒排放有了显著的改善，缩小了在排放和微粒排放有了显著的改善，缩小了在排放特性上与分隔式燃烧室柴油机的差距；特性上与分隔式燃烧室柴油机的差距；第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧比较结论比较结论3）在）在噪声振动性能噪声振动性能方面，方

25、面，分隔式燃烧室分隔式燃烧室柴油机比直喷式柴油机比直喷式燃烧室柴油机有优势，加上高速性能好、制造成本低以燃烧室柴油机有优势，加上高速性能好、制造成本低以及容易实现低排放污染等优点，及容易实现低排放污染等优点，在缸径在缸径D100mm、转速转速n3500r/min的车用高速柴油机的车用高速柴油机上仍有较广泛的上仍有较广泛的应用，特别是应用，特别是涡流室涡流室的高速性能比预燃室更佳，因此在的高速性能比预燃室更佳，因此在轻型柴油车特别是柴油轿车上应用居多，但半开式燃烧轻型柴油车特别是柴油轿车上应用居多，但半开式燃烧室和预燃室燃烧室也有应用。虽然分隔式燃烧室有诸多室和预燃室燃烧室也有应用。虽然分隔式燃

26、烧室有诸多优点，但在重要的燃油经济性上不如直喷式燃烧室，因优点，但在重要的燃油经济性上不如直喷式燃烧室，因而应用范围逐渐减少，如能在改善指示热效率上有突破而应用范围逐渐减少，如能在改善指示热效率上有突破性进展，有望得到性进展，有望得到“复兴复兴”；4）在缸径）在缸径 D2OOmm，转速，转速n1000rmin的的重型汽重型汽车、大型增压柴油机车、大型增压柴油机上，目前几乎都采用无涡流或低进上，目前几乎都采用无涡流或低进气涡流的气涡流的开式燃烧室开式燃烧室； 第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧比较结论比较结论5）中、轻型车中、轻型车的应用领域中，日前主要是的应用领域

27、中，日前主要是涡流室燃烧室涡流室燃烧室与半开式燃烧室与半开式燃烧室两者的竞争。对于开式燃烧室，由于其两者的竞争。对于开式燃烧室，由于其小缸径和高转速的限制而难以采用；对于预燃室燃烧室，小缸径和高转速的限制而难以采用；对于预燃室燃烧室，由于其经济性比涡流室燃烧室还要略差，故也极少采用。由于其经济性比涡流室燃烧室还要略差，故也极少采用。在在缸径相对较大的中型车用柴油机缸径相对较大的中型车用柴油机中，中，半开式燃烧室半开式燃烧室占占有一定优势并可能会继续发展这一优势；有一定优势并可能会继续发展这一优势；6）在包括农用运输车和小型拖拉机在内的农用柴油机领）在包括农用运输车和小型拖拉机在内的农用柴油机领

28、域，考虑到对制造成本、工作可靠及寿命长的要求，域，考虑到对制造成本、工作可靠及寿命长的要求，涡涡流室式燃烧室流室式燃烧室仍被较多地应用，但直喷式燃烧室的比重仍被较多地应用，但直喷式燃烧室的比重在不断扩大；在不断扩大；7）分隔式燃烧室（特别是预燃室燃烧室）分隔式燃烧室（特别是预燃室燃烧室）还常用于一些还常用于一些要求要求噪声特别低噪声特别低的特殊场合，例如在矿井内或潜艇中使的特殊场合，例如在矿井内或潜艇中使用。用。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧柴油机供油系统柴油机供油系统 典型的柴油机供油系统由典型的柴油机供油系统由燃油箱、输油泵、柴油滤燃油箱、输油泵、柴油滤清

29、器、喷油泵、高压油管、喷油器清器、喷油泵、高压油管、喷油器等组成，还包括等组成，还包括调速器调速器和和供油提前角调节装置供油提前角调节装置等，其中的喷油泵、等，其中的喷油泵、喷油器和连接其间的高压油管组成了高压油路，又喷油器和连接其间的高压油管组成了高压油路，又称为称为泵泵-管管-嘴嘴喷射系统，是整个柴油机供油系统的喷射系统，是整个柴油机供油系统的核心部分。核心部分。 喷油泵的主要作用喷油泵的主要作用是是定时、定量定时、定量地经高压油管向各地经高压油管向各缸的喷油器周期性地供给高压燃油，常见的有柱塞缸的喷油器周期性地供给高压燃油，常见的有柱塞直列泵和转子分配泵两种类型。直列泵和转子分配泵两种类

30、型。 第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧喷油器喷油器 喷油器的主要作用喷油器的主要作用是将喷油泵供给的高压燃油喷入是将喷油泵供给的高压燃油喷入柴油机燃烧室内，使燃油雾化成微细的油粒，并按柴油机燃烧室内，使燃油雾化成微细的油粒，并按一定的要求适当地分布在燃烧室内，喷油器有孔式一定的要求适当地分布在燃烧室内，喷油器有孔式喷油器和轴针式喷油器两类，如图所示。喷油器和轴针式喷油器两类，如图所示。 孔式孔式喷油器一般用于喷油器一般用于直喷式直喷式燃烧室中，喷孔的数目、燃烧室中，喷孔的数目、直径及喷射角度要根据具

31、体的燃烧室形状和空气运直径及喷射角度要根据具体的燃烧室形状和空气运动而定，同一喷油器各喷孔的直径及角度也不一定动而定，同一喷油器各喷孔的直径及角度也不一定相同。相同。 轴针式轴针式喷油器一般用于喷油器一般用于分隔式分隔式燃烧室中，针阀喷孔燃烧室中，针阀喷孔头部的轴针有圆锥体和圆柱体等不同的形状，轴针头部的轴针有圆锥体和圆柱体等不同的形状，轴针在喷孔内上下运动在喷孔内上下运动,可起到可起到自洁作用自洁作用。 第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧喷油器头部结构喷油器头部结构a)孔式（单孔）孔式（单孔） b)孔式（多孔）孔式（多孔） c)轴针式（标准）轴针式（标准） d)

32、轴针式（节流）轴针式（节流） 第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧喷射过程喷射过程 喷射过程是指从喷射过程是指从喷油泵开始供油直至喷油喷油泵开始供油直至喷油器停止喷油的过程器停止喷油的过程，整个喷射过程在全负，整个喷射过程在全负荷工况下约占荷工况下约占1540曲轴转角。曲轴转角。 整个喷射过程一般整个喷射过程一般分为三个阶段分为三个阶段，即喷射，即喷射延迟阶段、主喷射阶段和喷射结束阶段。延迟阶段、主喷射阶段和喷射结束阶段。 第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧异常喷射现象异常喷射现象 （1）二次喷射）二次喷射 指喷射终了喷油器针阀落座以后

33、，在指喷射终了喷油器针阀落座以后，在压力波动的影响下再次升起产生喷油的现象。压力波动的影响下再次升起产生喷油的现象。（2）滴油现象）滴油现象 在喷油器针阀密封正常的情况下，喷在喷油器针阀密封正常的情况下，喷射终了时，由于系统内的压力下降过慢使针阀不能射终了时，由于系统内的压力下降过慢使针阀不能迅速落座仍有燃油缓慢流出的现象。这时由于燃迅速落座仍有燃油缓慢流出的现象。这时由于燃油速度及压力极低，难以雾化，易生成积炭并使喷油速度及压力极低，难以雾化，易生成积炭并使喷孔堵塞。孔堵塞。（3）断续喷射）断续喷射 主要发生在低速低负荷工况，由于在主要发生在低速低负荷工况，由于在某一瞬间喷油泵的供油量小于从

34、喷油器喷出的油量某一瞬间喷油泵的供油量小于从喷油器喷出的油量和填充针阀上升空出空间的油量之和，造成针阀在和填充针阀上升空出空间的油量之和，造成针阀在喷射过程中周期性跳动的现象。这时喷油泵端压力喷射过程中周期性跳动的现象。这时喷油泵端压力及针阀的运动方向不断变化，易导致针阀偶件的过及针阀的运动方向不断变化，易导致针阀偶件的过度磨损。度磨损。第第6 6章章 柴油机混合气的形成与燃烧柴油机混合气的形成与燃烧异常喷射现象异常喷射现象 （4）不规则喷射和隔次喷射）不规则喷射和隔次喷射 在低速低负荷条在低速低负荷条件下，由于压力波传播导致的一种丧失喷油件下，由于压力波传播导致的一种丧失喷油静力稳定性的现象。此时循环喷油量不断变静力稳定性的现象。此时循环喷油量不断变动甚至出现一次喷一次不喷的隔次喷射。易动甚至出现一次喷一次不喷的隔次喷射。易造成低速和怠速运转不稳定、工作粗暴，并造成低速和怠速运转不稳定、工作粗暴，并限制了柴油机的最低稳定转速。限制了柴油机的最低稳定转速。（5）气穴与穴蚀）气穴与穴蚀 当高压油路中的压力接近于当高压油路中的压力接近于零压时，会产生油和空气的气泡，称为气穴。零压时，会产生油和空气的气泡，称为气穴。气泡在随后的高压下