車用柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化課件

1、汽車排放及控制技術(shù)第第5 5章章 柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化20142014年年4 4月月1 1日日概述：主要內(nèi)容概述：主要內(nèi)容 介紹了車用柴油機(jī)的低排介紹了車用柴油機(jī)的低排放燃燒、低排放燃油噴射、放燃燒、低排放燃油噴射、多氣門、增壓、廢氣再循環(huán)多氣門、增壓、廢氣再循環(huán)以及電控燃油噴射等柴油機(jī)以及電控燃油噴射等柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)。機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)。課程內(nèi)容課程內(nèi)容5.1 概述概述5.2 低排放燃燒系統(tǒng)低排放燃燒系統(tǒng)5.3 低排放柴油噴射系統(tǒng)低排放柴油噴射系統(tǒng)5.4 多氣門技術(shù)多氣門技術(shù)5.5 增壓技術(shù)增壓技術(shù)5.6 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)5.7 電控柴油機(jī)噴射系統(tǒng)電控柴油機(jī)噴射系統(tǒng) 第第5

2、章章 車用柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化車用柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化柴油機(jī)燃燒過(guò)程柴油機(jī)燃燒過(guò)程n 著火延遲期著火延遲期 n 速燃期速燃期 n 緩燃期緩燃期 著火延遲期也稱為著火延遲期也稱為滯燃期。滯燃期。 混合氣準(zhǔn)備的物理混合氣準(zhǔn)備的物理和化學(xué)過(guò)程。和化學(xué)過(guò)程。 溫度或壓力越高，溫度或壓力越高，著火延遲期越短。著火延遲期越短。 燃燒室的形式和壁燃燒室的形式和壁溫溫 ，也影響著火延，也影響著火延遲期長(zhǎng)短。遲期長(zhǎng)短。 著火延遲期內(nèi)準(zhǔn)備著火延遲期內(nèi)準(zhǔn)備好的混合氣幾乎同時(shí)好的混合氣幾乎同時(shí)開始燃燒。開始燃燒。 應(yīng)控制壓力升高率，應(yīng)控制壓力升高率，防止工作粗暴。防止工作粗暴。 柴油機(jī)柴油機(jī)p/不大不大于于0.4-0.5MPa/

3、()的的范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 燃燒的進(jìn)行漸趨緩燃燒的進(jìn)行漸趨緩慢。慢。 盡可能地加速混合盡可能地加速混合氣的形成，保證迅速氣的形成，保證迅速而完全的燃燒。而完全的燃燒。n 補(bǔ)燃期補(bǔ)燃期 盡量縮短補(bǔ)燃期，盡量縮短補(bǔ)燃期，減少補(bǔ)燃期內(nèi)燃燒的減少補(bǔ)燃期內(nèi)燃燒的燃油量。燃油量。柴油機(jī)的燃燒過(guò)程柴油機(jī)的燃燒過(guò)程柴油機(jī)的燃燒過(guò)程柴油機(jī)的燃燒過(guò)程第第階段緩燃期階段緩燃期 指從最高指從最高壓力點(diǎn)開始到出現(xiàn)最高溫度時(shí)壓力點(diǎn)開始到出現(xiàn)最高溫度時(shí)的這一段時(shí)期。緩燃期開始時(shí)，的這一段時(shí)期。緩燃期開始時(shí)，雖然氣缸內(nèi)已形成燃燒產(chǎn)物，雖然氣缸內(nèi)已形成燃燒產(chǎn)物，但仍有大量混合氣正在燃燒。但仍有大量混合氣正在燃燒。在由于是在氣缸容

4、積加速增大在由于是在氣缸容積加速增大的情況下進(jìn)行的，因此氣缸內(nèi)的情況下進(jìn)行的，因此氣缸內(nèi)氣體壓力迅速下降。氣體壓力迅速下降。第第階段后燃期階段后燃期 指指從緩從緩燃期終點(diǎn)到燃油基本燒完的燃期終點(diǎn)到燃油基本燒完的這一段時(shí)期。前一階段燃燒這一段時(shí)期。前一階段燃燒中，燃料由噴注中心向外擴(kuò)中，燃料由噴注中心向外擴(kuò)散的過(guò)程中受到已燃廢氣的散的過(guò)程中受到已燃廢氣的包圍，使一部分燃料拖到后包圍，使一部分燃料拖到后期燃燒，形成后燃期。期燃燒，形成后燃期。柴油機(jī)的主要排放污染物柴油機(jī)的主要排放污染物 控制柴油機(jī)排放物的重點(diǎn)在于控制柴油機(jī)排放物的重點(diǎn)在于降低柴油機(jī)的降低柴油機(jī)的NOX和微粒（包括和微粒（包括碳煙）

5、的排放。碳煙）的排放。有害成分有害成分汽油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)微粒微粒 （g/m3）0.0050.150.30CO （%）0.160.050.50HC（ ppm）20002001000NOX（ ppm）200040007002000 柴油機(jī)與汽油機(jī)排放比較柴油機(jī)與汽油機(jī)排放比較 柴油機(jī)與汽油機(jī)排放比較柴油機(jī)與汽油機(jī)排放比較柴油機(jī)的機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)柴油機(jī)的機(jī)內(nèi)凈化技術(shù) 尋求一種兼顧排放、熱效率尋求一種兼顧排放、熱效率等各種性能的等各種性能的理想放熱規(guī)律理想放熱規(guī)律是是柴油機(jī)排放控制的核心問(wèn)題。柴油機(jī)排放控制的核心問(wèn)題。近年來(lái)，研制出了一些低排放、近年來(lái)，研制出了一些低排放、高燃油經(jīng)濟(jì)性的柴油機(jī)，這些

6、高燃油經(jīng)濟(jì)性的柴油機(jī)，這些機(jī)型不用任何后處理裝置即可機(jī)型不用任何后處理裝置即可以達(dá)到相關(guān)的排放法規(guī)要求，以達(dá)到相關(guān)的排放法規(guī)要求，顯示出柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)的顯示出柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)的巨大潛力。巨大潛力。 降低車用柴油機(jī)排放的技術(shù)措施降低車用柴油機(jī)排放的技術(shù)措施 降低車用柴油機(jī)排放的技術(shù)措施降低車用柴油機(jī)排放的技術(shù)措施 柴油機(jī)與汽油機(jī)排放比較柴油機(jī)與汽油機(jī)排放比較 技術(shù)對(duì)策技術(shù)對(duì)策實(shí)施方法實(shí)施方法主要控制主要控制對(duì)象對(duì)象燃燒室設(shè)計(jì)燃燒室設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化、新型燃設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化、新型燃燒方式燒方式NOX、微粒、微粒噴油規(guī)律改進(jìn)噴油規(guī)律改進(jìn)預(yù)噴射、多段噴射預(yù)噴射、多段噴射NOX進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)排氣系統(tǒng)可變進(jìn)

7、氣渦流、多氣門可變進(jìn)氣渦流、多氣門微粒微粒增壓技術(shù)增壓技術(shù)增壓、增壓中冷、可變?cè)鰤骸⒃鰤褐欣?、可變幾何參?shù)增壓幾何參數(shù)增壓微粒微粒廢氣再循環(huán)廢氣再循環(huán)EGR、中冷、中冷EGRNOX高壓噴射高壓噴射電控高壓油泵、共軌系電控高壓油泵、共軌系統(tǒng)、泵噴嘴統(tǒng)、泵噴嘴微粒微粒 每一種技術(shù)措每一種技術(shù)措施在降低某種排施在降低某種排放成分時(shí)，往往放成分時(shí)，往往效果有限，因而效果有限，因而實(shí)際中常常是幾實(shí)際中常常是幾種措施同時(shí)并用。種措施同時(shí)并用。EGR簡(jiǎn)介 EGR是英文Exhaust Gas Recirculation三個(gè)字的縮寫，意思是廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。它是針對(duì)引擎排氣中有害氣體之一的氮氧化合物NOx所設(shè)置的

8、排氣凈化裝置。 發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦即ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷(節(jié)氣門開度)、溫度、進(jìn)氣流量、排氣流量,溫度控制電磁閥適時(shí)地打開，進(jìn)氣管真空度經(jīng)電磁閥進(jìn)入EGR閥真空膜室，膜片拉桿將EGR閥門打開，排氣中的少部分廢氣經(jīng)EGR閥進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)，與混合氣混合后進(jìn)入氣缸參與燃燒。少部分廢氣進(jìn)入氣缸參與混合氣的燃燒，降低了燃燒時(shí)氣缸中的溫度，因NOX是在高溫條件下生成的，故抑制了NOX的再次生成，從而降低了廢氣中的NOX的含量。但是，過(guò)度的廢氣參與再循環(huán)，將會(huì)影響混合氣的著火、性能，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時(shí)，再循環(huán)的廢氣會(huì)明顯地影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。 所以，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速

9、、低速、小負(fù)荷 及冷機(jī)時(shí)，ECU控制廢氣不參與再循環(huán)，避免發(fā)動(dòng)機(jī)性能受到影響；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)一定的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及達(dá)到一定的溫度時(shí)，ECU控制少部分廢氣參與再循環(huán)，而且，參與再循環(huán)的廢氣量根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度及廢氣溫度的不同而不同，以達(dá)到廢氣中的NOX最低。SCR簡(jiǎn)介 選擇性催化還原法（Selective Catalytic Reduction，SCR）是指在催化劑的作用下，利用還原劑（如NH3、液氨、尿素）來(lái)“有選擇性”地與煙氣中的NOx反應(yīng)并生成無(wú)毒無(wú)污染的N2和H2O。 首先由美國(guó)的Engelhard公司發(fā)現(xiàn)并于1957年申請(qǐng)專利，后來(lái)日本在該國(guó)環(huán)保政策的驅(qū)動(dòng)下，成功研制出了現(xiàn)今被廣泛使

10、用的V2O5/TiO2催化劑，并分別在1977年和1979年在燃油和燃煤鍋爐上成功投入商業(yè)運(yùn)用。SCR技術(shù)對(duì)鍋爐煙氣NOx控制效果十分顯著、技術(shù)較為成熟，目前已成為世界上應(yīng)用最多、最有成效的一種煙氣脫硝技術(shù)。合理的布置及溫度范圍下，可達(dá)到8090%的脫除率。在我國(guó)，利用SCR進(jìn)行煙氣脫硝的工作才剛剛起步。SCR特點(diǎn)SCR技術(shù)具有以下特點(diǎn)。NOx脫除效率高據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載及工程實(shí)例監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，SCR法一般的NOx脫除效率可維持在70%-90%，一般的NOx出口濃度可降低至100mg/m左右，是一種高效的煙氣脫硝技術(shù)。二次污染小SCR法的基本原理是用還原劑將NOx還原為無(wú)毒無(wú)污染的N2和H2O，整個(gè)工

11、藝產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)很少。技術(shù)較成熟，應(yīng)用廣泛SCR煙氣脫硝技術(shù)已在發(fā)達(dá)國(guó)家得到較多應(yīng)用。如德國(guó)，火力發(fā)電廠的煙氣脫硝裝置中SCR法大約占95%。在我國(guó)已建成或擬建的煙氣脫硝工程中采用的也多是SCR法。投資費(fèi)用高，運(yùn)行成本高以我國(guó)第一家采用SCR脫硝系統(tǒng)的火電廠福建漳州后石電廠為例，該電廠600MW機(jī)組采用日立公司的SCR煙氣脫硝技術(shù)，總投資約為1.5億人民幣。除了一次性投資外，SCR工藝的運(yùn)行成本也很高，其主要表現(xiàn)在催化劑的更換費(fèi)用高、還原劑（液氨、氨水、尿素等）消耗費(fèi)用高等。低排放燃燒系統(tǒng)低排放燃燒系統(tǒng) 柴油機(jī)燃燒室，是柴油機(jī)燃燒室，是進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)入的空氣進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)入的空氣與噴油系統(tǒng)噴入的燃

12、與噴油系統(tǒng)噴入的燃油進(jìn)行混合和燃燒的油進(jìn)行混合和燃燒的場(chǎng)所，所以，場(chǎng)所，所以，燃燒室燃燒室的幾何形狀對(duì)柴油機(jī)的幾何形狀對(duì)柴油機(jī)的性能和排放具有重的性能和排放具有重要的影響要的影響。非直噴式燃燒系統(tǒng)非直噴式燃燒系統(tǒng) 柴油機(jī)與汽油機(jī)排放比較柴油機(jī)與汽油機(jī)排放比較 非直噴式燃燒室往往有主、副燃燒室二部分，燃油首非直噴式燃燒室往往有主、副燃燒室二部分，燃油首先噴入副燃燒室內(nèi)進(jìn)行混合燃燒，然后沖入主燃燒室先噴入副燃燒室內(nèi)進(jìn)行混合燃燒，然后沖入主燃燒室進(jìn)行二次混合燃燒。進(jìn)行二次混合燃燒。渦流式室燃燒室渦流式室燃燒室 右圖為渦流室式燃右圖為渦流室式燃燒室的結(jié)構(gòu)圖。燒室的結(jié)構(gòu)圖。 作為副燃燒室的渦作為副燃燒室

13、的渦流室設(shè)置在氣缸蓋流室設(shè)置在氣缸蓋上，主燃燒室由活上，主燃燒室由活塞頂與氣缸蓋之間塞頂與氣缸蓋之間的空間構(gòu)成。的空間構(gòu)成。 主、副燃燒室之間主、副燃燒室之間有一通道。有一通道。渦流式室燃燒室渦流式室燃燒室 柴油機(jī)在壓縮過(guò)程中，氣缸內(nèi)的空氣受活塞擠壓，柴油機(jī)在壓縮過(guò)程中，氣缸內(nèi)的空氣受活塞擠壓，經(jīng)連接通道導(dǎo)流并進(jìn)入渦流室，形成強(qiáng)烈的有組經(jīng)連接通道導(dǎo)流并進(jìn)入渦流室，形成強(qiáng)烈的有組織的壓縮渦流（織的壓縮渦流（一次渦流一次渦流）。）。渦流室式燃燒室的燃燒過(guò)程渦流室式燃燒室的燃燒過(guò)程采用濃、稀兩段混合采用濃、稀兩段混合燃燒方式燃燒方式，前段的濃混合氣抑制了，前段的濃混合氣抑制了NOX的生成和的生成和燃

14、燒溫度，而后段的稀混合氣和燃燒溫度，而后段的稀混合氣和二次渦流二次渦流又加速又加速了燃燒，促使碳煙的快速氧化，因而了燃燒，促使碳煙的快速氧化，因而NOX和微粒和微粒排放都比較低，即使大負(fù)荷時(shí)煙度一般也是排放都比較低，即使大負(fù)荷時(shí)煙度一般也是BSU3。預(yù)燃室式燃燒室預(yù)燃室式燃燒室 燃燒室由位于氣缸蓋內(nèi)的預(yù)燃室和活塞上方的主燃燒室所組成，燃燒室由位于氣缸蓋內(nèi)的預(yù)燃室和活塞上方的主燃燒室所組成，兩者之間由一個(gè)（圖（兩者之間由一個(gè)（圖（a）或數(shù)個(gè)（圖（）或數(shù)個(gè)（圖（b）孔道相連。）孔道相連。 （a）預(yù)燃室傾斜偏置）預(yù)燃室傾斜偏置,單孔道單孔道 （b）預(yù)燃室中央正置）預(yù)燃室中央正置,多孔道（多孔道（c）

15、預(yù)燃室側(cè)面正置）預(yù)燃室側(cè)面正置,單孔道單孔道預(yù)燃室式燃燒室預(yù)燃室式燃燒室 預(yù)燃室式燃燒室的工作原理與預(yù)燃室式燃燒室的工作原理與渦流室式燃燒室相似，都是渦流室式燃燒室相似，都是采采用濃、稀兩段混合燃燒。用濃、稀兩段混合燃燒。由于預(yù)燃室式燃燒室的通孔方由于預(yù)燃室式燃燒室的通孔方向不與預(yù)燃室相切，所以在壓向不與預(yù)燃室相切，所以在壓縮行程期間預(yù)燃室內(nèi)形成的是縮行程期間預(yù)燃室內(nèi)形成的是無(wú)組織的紊流運(yùn)動(dòng)，這是與渦無(wú)組織的紊流運(yùn)動(dòng)，這是與渦流室的主要區(qū)別流室的主要區(qū)別。兩種分隔式燃燒室的主要區(qū)別兩種分隔式燃燒室的主要區(qū)別渦流室式燃燒室渦流室式燃燒室 預(yù)燃室式燃燒室預(yù)燃室式燃燒室 直噴式燃燒系統(tǒng)直噴式燃燒系統(tǒng)

16、直噴式燃燒系統(tǒng)的燃燒室相對(duì)集中，只在活塞頂上設(shè)置一個(gè)單直噴式燃燒系統(tǒng)的燃燒室相對(duì)集中，只在活塞頂上設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的凹坑，燃油直接噴入其內(nèi)，凹坑與氣缸蓋和活塞頂間的容獨(dú)的凹坑，燃油直接噴入其內(nèi)，凹坑與氣缸蓋和活塞頂間的容積共同組成燃燒室。常見(jiàn)的有代表性的結(jié)構(gòu)如圖所示，分別為積共同組成燃燒室。常見(jiàn)的有代表性的結(jié)構(gòu)如圖所示，分別為淺盆形（淺盆形（a）、深坑形（）、深坑形（b、c）和球形（）和球形（d）。）。淺盆形燃燒室淺盆形燃燒室新型航空用噴射型燃燒室新型航空用噴射型燃燒室淺盆形燃燒室在活塞頂部設(shè)有開淺盆形燃燒室在活塞頂部設(shè)有開口大、深度淺的燃燒室凹坑?？诖?、深度淺的燃燒室凹坑。 燃燃燒室內(nèi)燃燒初期壓

17、力升高率和最燒室內(nèi)燃燒初期壓力升高率和最高燃燒壓力均較高，工作粗暴，高燃燒壓力均較高，工作粗暴，燃燒溫度高，燃燒溫度高，NOX和煙度高。和煙度高。噴注混合方式，決定了淺盆形燃噴注混合方式，決定了淺盆形燃燒室的空氣利用率低，必須在過(guò)燒室的空氣利用率低，必須在過(guò)量空氣系數(shù)大于量空氣系數(shù)大于1.6以上才能保證以上才能保證完全燃燒。完全燃燒。深坑形燃燒室深坑形燃燒室深坑形燃燒室深坑形燃燒室采用燃油和空氣相互運(yùn)動(dòng)采用燃油和空氣相互運(yùn)動(dòng)的混合氣形成方式的混合氣形成方式，以滿足車用高速柴油，以滿足車用高速柴油機(jī)混合氣形成和燃燒速度更高的要求。機(jī)混合氣形成和燃燒速度更高的要求。 形燃燒室形燃燒室 形燃燒室在活

18、塞頂部設(shè)有比較形燃燒室在活塞頂部設(shè)有比較深的凹坑，底部呈深的凹坑，底部呈形，目的是為形，目的是為了幫助形成渦流以及排除氣流運(yùn)動(dòng)了幫助形成渦流以及排除氣流運(yùn)動(dòng)很弱的中心區(qū)域的空氣。燃燒室內(nèi)很弱的中心區(qū)域的空氣。燃燒室內(nèi)的空氣運(yùn)動(dòng)以進(jìn)氣渦流為主，擠流的空氣運(yùn)動(dòng)以進(jìn)氣渦流為主，擠流為輔。為輔。 擠流口形燃燒室擠流口形燃燒室 擠流口形燃燒室采用了縮口形的燃擠流口形燃燒室采用了縮口形的燃燒室凹坑。燃燒過(guò)程較柔和，擠流口燒室凹坑。燃燒過(guò)程較柔和，擠流口抑制了較濃的混合氣過(guò)早地流出燃燒抑制了較濃的混合氣過(guò)早地流出燃燒室凹坑，使初期燃燒減慢，壓力升高室凹坑，使初期燃燒減慢，壓力升高率較低，因此，率較低，因此，

19、NOX排放較排放較形燃燒形燃燒室低。室低。球形燃燒室球形燃燒室 球形燃燒室球形燃燒室空間混合方式空間混合方式以油膜蒸發(fā)混合方式為主以油膜蒸發(fā)混合方式為主。蒸發(fā)的油蒸發(fā)的油氣與空氣混合形成均勻混合氣。氣與空氣混合形成均勻混合氣。 隨著燃燒的進(jìn)行，熱量輻射在油隨著燃燒的進(jìn)行，熱量輻射在油膜上，使油膜加速蒸發(fā)，燃燒也隨之加速。膜上，使油膜加速蒸發(fā)，燃燒也隨之加速。匹配良好的球形燃匹配良好的球形燃燒室工作柔和，燒室工作柔和，NOX和碳煙排放都較低，動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性也較和碳煙排放都較低，動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性也較好。好。 球形燃燒室球形燃燒室柴油機(jī)混合氣的形成基本上有兩種形式，即空間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合

20、。柴油機(jī)混合氣的形成基本上有兩種形式，即空間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合。1空間霧化混合空間霧化混合是直接將柴油噴射到燃燒室空間，使柴油與空氣形成混合氣的一種混合方式。在這里柴油和空氣的混合，主要是靠柴油的噴散，蒸發(fā)以及油束動(dòng)能對(duì)空氣的卷吸作用。但是，這種柴油分子的擴(kuò)散范圍是有限的，只能與它附近的空氣相混合。 為了充分利用燃燒室內(nèi)的空氣，并使混合迅速而均勻，一般需采用兩個(gè)措施，其一是必須采用較高的壓力噴射和霧化質(zhì)量較好的多孔式噴油器，并使噴射油束與燃燒室的形狀相配合，將霧狀柴油盡可能均勻地噴射到整個(gè)燃燒室空間去，在燃燒室內(nèi)適當(dāng)?shù)亟M織空氣運(yùn)動(dòng)，利用氣流運(yùn)動(dòng)來(lái)促進(jìn)柴油與空氣的混合。這對(duì)于改善高速柴油機(jī)的

21、燃燒過(guò)程，提高柴油機(jī)的性能是十分重要的。2油膜蒸發(fā)混合 油膜蒸發(fā)混合是將絕大部分柴油噴射到燃燒室壁面上，形成一層油膜，而只有少量(約5左右)的柴油是直接噴射在燃燒室內(nèi)的空氣中，這一小部分柴油在空間氣化，并與空氣混合，作為著火源而首先燃燒。隨著燃燒過(guò)程的進(jìn)行，燃燒室的溫度迅速升高，在強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)氣流作用下，使覆蓋在燃燒室壁面上的油膜以越來(lái)越快的速度蒸發(fā)并與空氣形成均勻的混合氣，從而保證燃燒過(guò)程得以迅速而有效地進(jìn)行。 應(yīng)該指出，在小型高速柴油機(jī)中，柴油或多或少地會(huì)噴到燃燒室壁上，所以兩種混合方式都兼而有之，只是多少，主次各有不同。目前多數(shù)柴油機(jī)仍以空間霧化混合為主，而球型燃燒室則以油膜蒸發(fā)混合為主。

22、低排放柴油噴射系統(tǒng)低排放柴油噴射系統(tǒng) 各種工況下都應(yīng)有較高的噴油壓力，各種工況下都應(yīng)有較高的噴油壓力，以得以得 到足夠高到足夠高的燃油流出的初速度，使燃油粒度細(xì)化以提高霧化質(zhì)的燃油流出的初速度，使燃油粒度細(xì)化以提高霧化質(zhì)量并加快燃燒速度，從而改善排放性能。量并加快燃燒速度，從而改善排放性能。 優(yōu)化噴油規(guī)律，優(yōu)化噴油規(guī)律，實(shí)現(xiàn)每循環(huán)多次噴射。實(shí)現(xiàn)每循環(huán)多次噴射。 每循環(huán)的噴油量能適應(yīng)各種工況的實(shí)際需要。每循環(huán)的噴油量能適應(yīng)各種工況的實(shí)際需要。 各種不同工況有合理的噴油正時(shí)，各種不同工況有合理的噴油正時(shí)，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的動(dòng)力實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能綜合最優(yōu)。性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能綜合最優(yōu)。

23、低排放燃燒系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下要求：低排放燃燒系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下要求：噴油壓力噴油壓力噴油壓力噴油壓力高壓噴射降低炭煙的效果高壓噴射降低炭煙的效果噴油規(guī)律噴油規(guī)律 噴油規(guī)律是影響柴油機(jī)排放的主要因素，根據(jù)對(duì)柴油機(jī)的研噴油規(guī)律是影響柴油機(jī)排放的主要因素，根據(jù)對(duì)柴油機(jī)的研究和分析，可得出以下結(jié)論：究和分析，可得出以下結(jié)論：噴油規(guī)律噴油規(guī)律 為降低柴油機(jī)的排放必為降低柴油機(jī)的排放必須有較理想的燃燒過(guò)程，須有較理想的燃燒過(guò)程，而為了實(shí)現(xiàn)這種理想的而為了實(shí)現(xiàn)這種理想的燃燒過(guò)程，必須有合理燃燒過(guò)程，必須有合理的噴油規(guī)律的噴油規(guī)律。 “初期緩慢，中期急速，初期緩慢，中期急速，后期快斷后期快斷”則是一種理則是一種理

24、想的噴油規(guī)律。想的噴油規(guī)律。 預(yù)噴射也是一種實(shí)現(xiàn)柴預(yù)噴射也是一種實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)初期緩慢燃燒的噴油機(jī)初期緩慢燃燒的噴油方法，見(jiàn)右圖左上角油方法，見(jiàn)右圖左上角的幾種模式。的幾種模式。 理想的噴油規(guī)律理想的噴油規(guī)律思考：為什么兩條曲線有這種差異？思考：為什么兩條曲線有這種差異？噴油規(guī)律噴油規(guī)律噴油時(shí)刻對(duì)柴油機(jī)性能的影響噴油時(shí)刻對(duì)柴油機(jī)性能的影響噴油定時(shí)是間接地通過(guò)滯燃期來(lái)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的。噴油定時(shí)是間接地通過(guò)滯燃期來(lái)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的。結(jié)論：柴油機(jī)對(duì)應(yīng)每一工況都有一個(gè)最佳噴油提前角結(jié)論：柴油機(jī)對(duì)應(yīng)每一工況都有一個(gè)最佳噴油提前角噴油定時(shí)對(duì)柴油機(jī)污染物排放的影響噴油定時(shí)對(duì)柴油機(jī)污染物排放的影響噴油定時(shí)對(duì)柴油機(jī)

25、噴油定時(shí)對(duì)柴油機(jī)HC排放的影響比較復(fù)排放的影響比較復(fù)雜。與燃燒室形狀、噴油器結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)雜。與燃燒室形狀、噴油器結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)轉(zhuǎn)工況等有關(guān)。噴油提前或過(guò)遲，都會(huì)引轉(zhuǎn)工況等有關(guān)。噴油提前或過(guò)遲，都會(huì)引起起HC排放增加。排放增加。對(duì)對(duì)NOx，噴油提前，使滯燃期延長(zhǎng)，導(dǎo)致，噴油提前，使滯燃期延長(zhǎng)，導(dǎo)致NOx的增加。推遲噴油，使燃燒室中最高的增加。推遲噴油，使燃燒室中最高溫度降低，從而減少溫度降低，從而減少NOX排放量。但噴油排放量。但噴油延遲必將使功率下降，燃油經(jīng)濟(jì)性變壞，延遲必將使功率下降，燃油經(jīng)濟(jì)性變壞，并產(chǎn)生后燃現(xiàn)象，同時(shí)排溫增高，煙度增并產(chǎn)生后燃現(xiàn)象，同時(shí)排溫增高，煙度增加。因此，噴油延遲必須

26、適度。加。因此，噴油延遲必須適度。總有一個(gè)最佳噴油提前角，就是要在該提前總有一個(gè)最佳噴油提前角，就是要在該提前角下柴油機(jī)功率大、燃油消耗率低、顆粒濃角下柴油機(jī)功率大、燃油消耗率低、顆粒濃度也最低。度也最低。噴油定時(shí)對(duì)柴油機(jī)的噴油定時(shí)對(duì)柴油機(jī)的HCHC排放的影響與燃燒室形排放的影響與燃燒室形狀、噴油器結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)轉(zhuǎn)工況等有關(guān)。狀、噴油器結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)轉(zhuǎn)工況等有關(guān)。噴油提前，噴油提前，滯燃期增加，使較多的燃油蒸汽和滯燃期增加，使較多的燃油蒸汽和小油粒被旋轉(zhuǎn)氣流帶走，形成一個(gè)較寬的過(guò)稀小油粒被旋轉(zhuǎn)氣流帶走，形成一個(gè)較寬的過(guò)稀不著火區(qū)，同時(shí)燃油與壁面的碰撞增加，這會(huì)不著火區(qū)，同時(shí)燃油與壁面的碰撞增加，這會(huì)使使HCHC排放增加。排放增加。噴油過(guò)遲，噴油過(guò)遲，則使較多的燃油沒(méi)有足夠的反應(yīng)時(shí)則使較多的燃油沒(méi)有足夠的反應(yīng)時(shí)間，間，HCHC排放量也要增加。排放量也要增加