第3讲燃烧室26课件

第3讲燃烧室由于柴油机混合气的形成和燃烧均在燃烧室中进行，故燃烧室的结构形式直接影响形成混合气的品质和燃烧质量。对燃烧室的要求是：尽可能形成品质好的混合气，使燃烧完全、工作柔和、动力性和经济性好，并易启动。（1）定义：当活塞到达上止点时，气缸盖和活塞顶组成的密闭空间称为燃烧室。（2）分类：分统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。统一式燃烧室是由凹形活塞顶部、气缸壁与气缸盖底部所包围的单一内腔，几乎全部容积都在活塞顶面上。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中，借喷出油束的形状和燃烧室形状的匹配，以及燃烧室内空气涡流运动，迅速形成混合气。所以又叫做直接喷射式燃烧室。构造：缸盖底面是平的，活塞顶部下凹（ω型、球型、U型）

U型燃烧室ω型燃烧室当活塞进行压缩时，活塞顶周围的空气不断被挤压流入凹坑而产生涡流。待活塞上行到上止点前8°到10°曲轴转角时，涡流速度最大，此时多孔喷油器将燃油喷入燃烧室空间。大部分燃油分布在燃烧室空间与空气形成可燃混合气，少部分燃油黏附在燃烧室壁上形成油膜。空间混合气首先完成物理、化学准备，开始着火燃烧，使凹坑中的温度和压力迅速升高，油膜也迅速蒸发参加燃烧。当活塞开始下行时，燃气从凹坑中冲出，再一次产生涡流，使未被利用的空气进一步与燃油混合燃烧。由于大部分燃油在着火落后期内行程混合气，导致柴油机工作粗暴。球型燃烧室球型燃烧室配以螺旋进气道，会产生强烈的进气涡流和挤压涡流，将燃油顺着气流方向喷向燃烧室壁面，形成比较均匀的油膜。飞溅到空气中的少量燃油，首先与空气混合燃烧，起引燃作用。随着燃烧的进展，燃烧室内的温度和气流的速度越来越高，使油膜顺次迅速蒸发与空气均匀混合燃烧。混合气开始形成很慢，在着火落后期内形成的混合气量少，故柴油机工作柔和。高速的空气涡流不仅能加速油膜的蒸发，而且还能促使空气与废气分离。因为在旋转的气流中，高温废气因相对密度小趋向涡流中，而相对密度较大的空气在离心力的作用下甩向涡流的四周，与壁面上蒸发的燃油及时混合燃烧，使燃烧进行得比较完全，故动力性与经济性都较好。U型燃烧室喷射燃油的方向基本与空气流动的方向垂直，只有很小的顺流趋势；燃油的一部分是靠旋转的气流甩洒在燃烧室壁面上形成均匀的油膜，然后蒸发形成混合气燃烧；另一部分分散在高温空气中，首先形成混合气燃烧。形成油膜的燃油量的多少，与气流的旋转速度有关。当柴油机在高速时，以油膜蒸发燃烧为主，类似于球型燃烧室，工作柔和平稳。当柴油机在低速或启动时，由于空间形成混合气的燃油量增多，类似于ω型燃烧室，雾化良好，易启动。燃烧室类型

ω型球型

U型剖面形状纵剖面ω型纵剖面大半圆形纵剖面U形混合气形成空间雾化混合油膜蒸发混合复合式喷油器类型孔式（压力高、多孔）孔式（少孔）孔式进气道类型切向进气道螺旋进气道扭切进气道优点起动性能好、经济性好，形状简单易加工，结构紧凑工作平稳、柔和，燃烧彻底较高的经济性和动力性起动性、动力性、经济性好适应对象中小型高速柴油机应用不广应用较广缺点工作粗暴起动性差，工况适应性差统一式燃烧室分隔式燃烧室

分为两个部分，主燃烧室位于活塞顶，而副燃烧室位于缸盖上，主副燃烧室通过通道连接，喷油嘴位于副燃烧室内。常见型式有涡流室燃烧室和预燃室燃烧室两种。（1）涡流燃烧室主副燃烧室之间通过狭窄的切向通道相通，空气被挤入涡流室形成强烈有规则涡流运动，大部分柴油在涡流室内燃烧，形成二次涡流混合燃烧。（2）预燃燃烧室主副燃烧室之间由一个或几个小孔通道相连，空气被挤入预燃室产生无规则紊流，小部分柴油在预燃室内燃烧，产生二次紊流混合完全燃烧。（a）涡流燃烧室（b）预燃燃烧室涡流室式预燃室式组成副燃烧室体积大，50～80％上半部直接铸出，下半部耐热钢做成，镶入气缸副燃烧室镶入气缸盖，体积占25～45％混合气形成空间雾化混合空间雾化混合涡流运动副室中强烈的涡流运动副室中无规则的紊流运动喷油器类型轴针式喷油器轴针式喷油器燃烧特点大部分在副室中燃烧，燃烧完全大部分在主室中燃烧，燃烧完全