第六章 柴油機(jī)混合氣的形成及燃燒

第一節(jié)燃料噴射與霧化

第二節(jié)柴油機(jī)的燃燒過程

第三節(jié)可燃混合氣的形成與燃燒室

第四節(jié)影響燃燒過程的運(yùn)轉(zhuǎn)因素分析

第五節(jié)影響燃燒過程的結(jié)構(gòu)因素

第六節(jié)工程應(yīng)用實(shí)例(文摘)第六章柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒第一節(jié)燃油噴射與霧化噴油系統(tǒng)

1、作用及要求

作用：

定時(shí)定量并按一定規(guī)律向柴油機(jī)各缸供給高壓燃油。要求：

1)產(chǎn)生足夠高的噴油壓力；

2)實(shí)現(xiàn)所要求的噴油規(guī)律；

3)對(duì)于確定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，精確控制噴油量；

4)避免出現(xiàn)異常噴射現(xiàn)象。

2、噴油系統(tǒng)的工作原理圖5-1柱塞式噴油泵燃油供給系1—噴油器2—燃油濾清器3—直列柱塞式噴油泵4—噴油提前器5—輸油泵6—調(diào)速器7—油水分離器8—油箱9—高壓油管10—回油管11—低壓油管1.柱塞式噴油泵供油系統(tǒng)2.分配式噴油泵供油系統(tǒng)圖5-2分配式噴油泵燃油供給系l-油箱2-油水分離器3-一級(jí)輸油泵4-二級(jí)輸油泵5-燃油濾清器6-調(diào)壓閥7-分配式噴油泵傳動(dòng)軸8-調(diào)速手柄9-分配式噴油泵體10-噴油器11-回油管12-分配式噴油泵13-噴油提前器14-調(diào)速器傳動(dòng)齒輪3、噴油泵圖5-3柱塞式噴油泵圖5-4分配式噴油泵4、噴油器圖5-5噴油器的頭部結(jié)構(gòu)(a)單孔(b)多孔(c)標(biāo)準(zhǔn)軸針(d)節(jié)流軸針圖5-6不同噴油嘴的流通特性二、燃料噴射過程(1)噴油延遲階段從噴油泵壓出燃油(供油始點(diǎn))到噴油器針閥開始抬起(噴油始點(diǎn))為止，這一階段稱為噴油延遲階段。

(2)主噴射階段從噴油始點(diǎn)到噴油器端壓力開始急劇下降時(shí)為止，這一階段稱為主噴射階段。

(3)滴漏階段從噴油器端壓力開始急劇下降到針閥完全落座(噴油終點(diǎn))為止，這一階段稱為滴漏階段。圖６-８噴油過程

１—噴油泵柱塞２—進(jìn)、回油孔３—出油閥４—出油閥彈簧

５、７—壓力傳感器６—高壓油管８—針閥彈簧９—噴油器針閥1.噴射過程:定義：噴油泵開始供油直至噴油器停止噴油的過程，整個(gè)噴射過程在全負(fù)荷下約占15°~40°曲軸轉(zhuǎn)角。

噴射過程噴射延遲階段I：從噴油泵柱塞頂封閉進(jìn)回油孔的理論供油始點(diǎn)到噴油器針閥開始升起(噴油始點(diǎn))為止。主噴射階段Ⅱ

：從噴油始點(diǎn)到噴油器端壓力開始急劇下降為止。噴油結(jié)束階段Ⅲ

：從噴油器端壓力開始急劇下降針閥完全落座(噴油終點(diǎn))為止。圖5-7噴射過程a)噴油泵端壓力b)噴油器端壓力c)針閥升程三.供油規(guī)律與噴油規(guī)律：供油速率：?jiǎn)挝煌馆嗇S轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）由噴油泵供入高壓油路中的燃油量；噴油速率：?jiǎn)挝煌馆嗇S轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）由噴油器噴入燃燒室內(nèi)的燃油量；供油規(guī)律：供油速率隨凸輪軸轉(zhuǎn)角（或時(shí)間）的變化關(guān)系。噴油規(guī)律：噴油速率隨凸輪軸轉(zhuǎn)角（或時(shí)間）的變化關(guān)系。差別：

始點(diǎn)差別8°~22°曲軸轉(zhuǎn)角；噴油持續(xù)時(shí)間較供油持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；最大噴油速率較供油速率低，其形狀有明顯畸變，循環(huán)噴油量也低于循環(huán)供油量。圖6-8供油規(guī)律和噴油規(guī)律兩者的差別主要原因：燃油的可壓縮性壓力波傳播滯后壓力波動(dòng)高壓容積變化四.噴霧特性與霧化質(zhì)量：燃油噴入燃燒時(shí)后被粉碎分散為細(xì)小微粒的過程，稱為燃油的噴霧或霧化。將燃油噴射霧化，可以大大增加其表面積，加速混合氣形成。當(dāng)燃油高速?gòu)膰娍讎姵?噴出速度為l00一300m／s)便形成如園錐形狀的噴注，也稱油束。油束的幾何形狀主要包括油束射程(又稱貫穿距離)和噴霧錐角或油束的最大寬度。圖5-9油束的幾何形狀和參數(shù)a油束射程L

并不一定越大越好，這要根據(jù)混合氣形成的機(jī)理與燃燒室形狀具體分析。

L

燃料噴到壁面上多空間混合氣太稀。

L

燃料集中混合氣分布不均勻，空氣利用。b噴霧錐角

反映油束的緊密程度。孔式噴嘴—

油束松散，粒細(xì)。軸針式噴嘴—

油束緊密，粒粗。c霧化質(zhì)量（霧化特性）

細(xì)微度—油滴平均直徑細(xì)：霧化好均勻度—油滴最大直徑-油滴平均直徑勻：霧化好粒細(xì)均勻度好，粒粗均勻度差。一般情況下：噴霧錐角過大，貫穿距離會(huì)減??；噴霧錐角過小，霧化程度會(huì)變差。3.不正常噴射(一)二次噴射二次噴射是主噴射結(jié)束針閥落座后，在過大的反射波作用下，針閥再次升起進(jìn)行噴油的一種不正常現(xiàn)象。二次噴射的出現(xiàn)特使整個(gè)噴射延續(xù)期拉長(zhǎng)，過后燃燒嚴(yán)重，柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性下降．熱負(fù)荷增加，應(yīng)當(dāng)要力求消除二次噴射。消除二次噴射

(1)減少高壓油路中的容積

(2)適當(dāng)加大噴油器的噴孔直徑

(3)適當(dāng)加大出油閥的減壓容積(二)滴油

在正常噴射結(jié)束后，如斷油不干脆，仍有少量柴油滴出，稱為滴油。(三)斷續(xù)噴射(四)不規(guī)則噴射和隔次噴射(五)穴蝕柴油機(jī)混合氣形成的特點(diǎn)和方式：1.混合氣形成特點(diǎn)（1）混合氣不均勻。（2）過量空氣系數(shù)較大。（3）混合過程與著火過程和燃燒過程共存。

第二節(jié)可燃混合氣的形成與燃燒室2.混合氣形成基本方式1)、空間霧化混合

將燃油噴向燃燒室空間進(jìn)行霧化，通過燃油與空氣間的相互運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散，在空間形成可燃混合氣。a)靜止空氣時(shí)空間霧化混合

b)空氣作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)空間霧化混合

圖5-19直噴式柴油機(jī)的空間霧化混合氣形成方式a)靜止空氣b)空氣作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)2)壁面油膜蒸發(fā)混合

燃油沿壁面順氣流噴射，在強(qiáng)烈的渦流作用下，在燃燒室壁面上形成一層很薄的油膜。

著火前，燃燒室壁溫較低下，油膜底層保持液態(tài)，表層油膜開始時(shí)以較低速度蒸發(fā)，加上噴油射束在空間的少量蒸發(fā)，形成少量可燃混合氣。著火后，隨燃燒的進(jìn)行，油膜受熱逐層加速蒸發(fā)，使混合氣形成速度和燃燒速度加速。圖5-20油膜蒸發(fā)混合方式柴油機(jī)燃燒室直接噴射式燃燒室非直噴式燃燒室（分開式燃燒室）(一)半開式燃燒室的空氣渦流運(yùn)動(dòng)

(二)以ω型為代表的半開式燃燒室

(三)其他形式半開式燃燒室圖６-19直噴式燃燒室

a)開式b)、c)半開式一、直接噴射式燃燒室：

一、直接噴射式燃燒室：

1）淺盆形燃燒室

2）ω形燃燒室

3）擠流口式燃燒室

4）球形燃燒室

各種直噴式燃燒室形式a)淺盆形b)ω形c)擠流口形d)球形(一)半開式燃燒室的空氣渦流運(yùn)動(dòng)1.進(jìn)氣渦流

2.擠流缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)方式渦流擠流滾流湍流⑴進(jìn)氣渦流

在進(jìn)氣過程中形成的繞氣缸軸線旋轉(zhuǎn)的有組織的氣流運(yùn)動(dòng)，稱為進(jìn)氣渦流。產(chǎn)生進(jìn)氣渦流運(yùn)動(dòng)的方法有:

導(dǎo)氣屏、切向進(jìn)氣道、螺旋進(jìn)氣道、組合進(jìn)氣系統(tǒng)1.渦流渦流導(dǎo)氣屏設(shè)置在進(jìn)氣門上，導(dǎo)引進(jìn)氣流以不同角度流入氣缸在氣缸避免的約束配合下產(chǎn)生渦流。切向進(jìn)氣道螺旋進(jìn)氣道組合進(jìn)氣系統(tǒng)

在2個(gè)進(jìn)氣門的發(fā)動(dòng)機(jī)上，采用不同類型或不同角度的兩個(gè)進(jìn)氣道以組合所需要的渦流和流速分布。圖６-20切向氣道圖６-21螺旋氣道⑵壓縮渦流在壓縮過程中由主燃燒室經(jīng)連通道進(jìn)入渦流室時(shí)，形成強(qiáng)烈的壓縮渦流。2.擠流當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)的空氣被擠入活塞頂部的燃燒室凹坑內(nèi)，由此產(chǎn)生擠壓渦流(擠流)。當(dāng)活塞下行時(shí)，凹坑內(nèi)的燃燒氣體又向外流到活塞頂部外圍的環(huán)型空間，與空氣進(jìn)一步混合燃燒，這種流動(dòng)也稱為逆擠流。圖６-22擠氣渦流

ａ)無進(jìn)氣渦流或渦流不強(qiáng)時(shí)的擠流ｂ)進(jìn)氣渦流強(qiáng)時(shí)的擠流ｃ)逆擠流⑶湍流在氣缸內(nèi)形成的無規(guī)則的小尺度氣流運(yùn)動(dòng)稱為湍流，也稱微渦流。湍流⑷滾流在進(jìn)氣過程中形成的，繞垂直于氣缸軸線的有組織的空氣旋流，也稱為縱渦。

滾流(二)以ω型為代表的半開式燃燒室圖６-23ω型半開式燃燒室

a)淺坑ω型半開式燃燒室b)深坑ω型半開式燃燒室(三)其他形式半開式燃燒室1.球形油膜燃燒室圖６-24球形燃燒室圖６-25M燃燒過程放熱率

１—直噴式２—M燃燒2.復(fù)合式燃燒室這類燃燒室ｄｋ／Ｄ≈０.４，采用中等或強(qiáng)的進(jìn)氣渦流及１～２孔的噴油器，將大部分燃油噴在壁面附近形成混合氣層，為空間油膜混合。我國(guó)105系列柴油機(jī)即是這種類型，如圖６-２６所示。燃燒室位于活塞頂上正中心，形狀如“Ｕ”字形，采用ZS4S1型軸針式噴油器，噴油方向基本上與空氣渦流運(yùn)動(dòng)方向垂直，只有一個(gè)很小的角度(７°)的順氣流趨向，配有螺旋進(jìn)氣道。圖６-26105系列燃燒室

a)105系列復(fù)合燃燒室b)FL413斜柱形c)6VD12.5／１２Ｈ過程二、分隔式燃燒室。1）渦流室燃燒室

圖６-27ＲＩＣＡＲＤＯ彗星Ｖ渦流燃燒室1.混合氣形成

在壓縮過程中，活塞迫使空氣經(jīng)過通道流入渦流室，形成強(qiáng)烈的、有組織的壓縮渦流運(yùn)動(dòng)。這種渦流運(yùn)動(dòng)伴隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，其強(qiáng)度也增加。當(dāng)燃油順渦流方向噴入燃燒室時(shí)，在氣流作用下，燃油被帶向燃燒室外圍。其中部分燃油分布在壁面上，在通道口附近靠近壁面處著火。在強(qiáng)烈的渦流作用下，由于燃燒產(chǎn)物的密度比空氣小，所以被卷向渦流室中央，而把在中央較重的新鮮空氣不斷壓向四周形成良好的“熱混合”。當(dāng)渦流室中燃油著火后，渦流室中的氣體壓力、溫度迅速升高，室內(nèi)燃?xì)鈳е慈嫉娜加?、空氣一起?jīng)通道高速流到主燃燒室中，而且壁面附近的過濃混合氣首先從渦流中噴出。2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖６-28渦流室形狀

ａ)ＰｅｒｋｉｎｓＳ４９９ｂ)錐形平底(ＣｏｍｅｔＶ)ｃ)柱形平底圖６-29渦流室主燃燒室形狀

ａ)雙渦流主燃燒室ｂ)鏟形主燃燒室

１—導(dǎo)流槽２—雙渦流凹坑3.主要優(yōu)缺點(diǎn)由于強(qiáng)烈的空氣渦流運(yùn)動(dòng)，保證了較好的混合氣質(zhì)量，空氣得到較充分的利用。因此，過量空氣系數(shù)α較小，平均有效壓力較高。一般α＝１.２～１.３，最低可到1.1。這種燃燒室對(duì)噴霧質(zhì)量要求不高，可用單孔軸針式噴油器，孔徑為１ｍｍ左右；針閥開啟壓力較低，約為１２～１４ＭＰａ，降低了對(duì)燃油供給系統(tǒng)的要求，減少噴油器堵塞現(xiàn)象。這種燃燒室對(duì)轉(zhuǎn)速變化不敏感。轉(zhuǎn)速升高，氣流的渦流運(yùn)動(dòng)也加強(qiáng)，因此高速性好，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)５０００ｒ／ｍｉｎ。廣泛應(yīng)用于小型高速柴油機(jī)上。由于利用的是壓縮渦流和二次渦流，故對(duì)進(jìn)氣道沒有特殊要求與限制，對(duì)減小進(jìn)氣阻力、提高充氣系數(shù)有利。這種燃燒室的Δｐ／Δφ和ｐｚ較低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；排氣污染小；易于調(diào)試；使用性能穩(wěn)定。相對(duì)散熱表面積較大，而且直接與冷卻水接觸，致使散熱損失較大。氣體二次經(jīng)過通道節(jié)流，流動(dòng)損失也較大。因此，這種燃燒室的耗油率較高，經(jīng)濟(jì)性不如直噴式燃燒室。采用這種燃燒室的發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)困難，除要求較高的壓縮比外，還需要起動(dòng)輔助裝置。一般壓縮比為１８～２３，缸徑越小，轉(zhuǎn)速越高，選取的壓縮比越大。渦流室通道經(jīng)常有高溫燃?xì)饬鲃?dòng)，通道口熱負(fù)荷很高，容易引起熱裂等毛病，影響柴油機(jī)工作可靠性。（二）預(yù)燃室燃燒室圖5-31預(yù)燃室燃燒室a)傾斜偏置，單孔道；b)中央正置，多孔道；c)側(cè)面正置，單孔道圖６-30預(yù)燃室燃燒室

１—噴油器２—預(yù)燃室３—油束

４—通道５—主燃燒室圖６-31由主燃燒室及預(yù)燃室測(cè)定的示功圖

１—主燃燒室的壓力２—預(yù)燃室的壓力1.混合氣形成壓縮過程中氣缸內(nèi)部分空氣被壓入預(yù)燃室，由于連接通道截面積很小，且不與預(yù)燃室相切，所以在預(yù)燃室中形成強(qiáng)烈的無組織的紊流。2.主要優(yōu)缺點(diǎn)由于預(yù)燃室與主燃燒室連接通孔的截面積小，氣體二次通過產(chǎn)生強(qiáng)烈的節(jié)流。使主燃室壓力上升緩慢，Δｐ，ｐｚ值低，非增壓柴油機(jī)一般ｐｚ＝４～６.5ＭＰａ，在相同功率下比直噴式?。玻担ァ常埃ィ怨ぷ魅岷?，噪聲小。預(yù)燃室燃燒室混合氣形成主要依靠燃燒渦流，故對(duì)燃油系統(tǒng)的要求低，對(duì)轉(zhuǎn)速及燃油品質(zhì)不敏感，均用軸針式單孔噴嘴，針閥開啟壓力約為８～１２.５ＭＰａ。所以燃油系統(tǒng)工作比較可靠，噴油器壽命較長(zhǎng)，有適應(yīng)多種燃料的能力。燃燒過程的特點(diǎn)

1高壓噴油在汽缸內(nèi)部形成可燃混合氣。

2壓縮自燃。柴油機(jī)的燃燒過程可分為四個(gè)階段：

1火落后期(又稱為滯燃期)；

2速燃期；

3緩燃期；

4補(bǔ)燃期。第二節(jié)柴油機(jī)的燃燒過程一、燃燒過程

（一）著火落后期

從柴油開始噴入燃燒室內(nèi)(A點(diǎn))起到著火開始點(diǎn)(B點(diǎn))為止的這一段時(shí)期稱為著火落后期。

隨壓縮過程的進(jìn)行，缸內(nèi)空氣壓力和溫度不斷升高，在空燃比、壓力、溫度以及流速等條件合適處，多點(diǎn)同時(shí)著火，隨著著火區(qū)域的擴(kuò)展，缸內(nèi)壓力和溫度升高，并脫離壓縮線。

著火落后期

影響著火落后期長(zhǎng)短的主要因素是燃燒室內(nèi)工質(zhì)的狀態(tài)：

噴油時(shí)缸內(nèi)的溫度和壓力越高，則著火延遲期越短。柴油的自燃性較好（十六值較高），著火延遲期較短。其次因素是燃燒室的形狀和壁溫等。圖5-14溫度與壓力對(duì)著火落后期的影響（二）速燃期

速燃期:從開始著火（即壓力偏離壓縮線開始急劇上升(B點(diǎn))）到出現(xiàn)最高壓力(C點(diǎn)).

特點(diǎn)：形成多個(gè)火焰中心，持續(xù)噴油，即隨噴隨燃。壓力急劇上升，壓力達(dá)到最高（有可能達(dá)到13MPa以上）。速燃期影響：

壓力升高率大，燃燒迅速，柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性會(huì)較好；壓力升高率過大，則柴油機(jī)工作粗暴，燃燒噪音大；同時(shí)運(yùn)動(dòng)零件承受較大的沖擊負(fù)荷，影響其工作可靠性和使用壽命等。壓力升高率應(yīng)限制在一定的范圍之內(nèi)，柴油機(jī)的壓力升高率一般應(yīng)不大于0.4~0.5MPa／(o)曲軸。與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的壓力升高率較大?？刂茐毫ι呗实拇胧p小在著火延遲期內(nèi)的可燃混合氣的量

①縮短著火落后期的時(shí)間；

②減少著火落后期內(nèi)噴入的燃油或可能形成可燃混合氣的燃油

（三）緩燃期

緩燃期為圖中的CD段即從最大壓力點(diǎn)至最高溫度點(diǎn)。

當(dāng)緩燃期開始時(shí)，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。緩燃期特點(diǎn)：

（1）噴油過程基本結(jié)束，燃燒速率下降（氧氣、柴油濃度減小，廢氣增多）。

（2）壓力開始下降（氣缸容積不斷增大），溫度達(dá)到最高。最高溫度可達(dá)2000K左右，一般在上止點(diǎn)后20o~35o曲軸轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)。

（四）補(bǔ)燃期

從最高溫度點(diǎn)起到燃油基本燒完時(shí)為止稱為補(bǔ)燃期。

補(bǔ)燃期的終點(diǎn)很難準(zhǔn)確地確定，一般當(dāng)放熱量達(dá)到循環(huán)總放熱量的95％—99％時(shí)，可認(rèn)為補(bǔ)燃期結(jié)束。即整個(gè)燃燒過程結(jié)束。補(bǔ)燃期

補(bǔ)燃期內(nèi)燃油的燃燒可稱為后燃，由于燃燒時(shí)間短促，混合氣又不太均勻，總有少量燃油拖延到膨脹過程中繼續(xù)燃燒。特別在高速、高負(fù)荷工況下，因過量空氣系數(shù)小，混合氣形成和燃燒的時(shí)間更短，這種后燃現(xiàn)象就更為嚴(yán)重。

在補(bǔ)燃期中，由于活塞下行了相當(dāng)?shù)木嚯x，氣缸內(nèi)容積增大很多，缸內(nèi)壓力和溫度迅速下降，故燃燒速度很慢，所放出的熱量很難有效利用，還使排氣溫度升高，導(dǎo)致散熱損失增大，對(duì)柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性不利。此外，后燃還增加了有關(guān)零件的熱負(fù)荷。因此，應(yīng)盡量縮短補(bǔ)燃期，減少補(bǔ)燃期內(nèi)燃燒的燃油量。

二、燃燒放熱規(guī)律（一）燃燒放熱規(guī)律的定義

瞬時(shí)放熱速率：在燃燒過程中的某一時(shí)刻，單位時(shí)間(單位曲軸轉(zhuǎn)角)內(nèi)燃燒的燃油所放出的熱量。累計(jì)放熱百分比：從燃燒過程開始至某一時(shí)刻止已經(jīng)燃燒的燃油與循環(huán)供油量的比值。燃燒放熱規(guī)律：瞬時(shí)放熱速率和累計(jì)放熱百分比隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系。圖5-1588燃燒放熱規(guī)律影響到燃燒過程中缸內(nèi)壓力溫度的變化進(jìn)而影響到柴油機(jī)的性能。圖5-15燃燒放熱規(guī)律1.正確選用燃料2.發(fā)火性和蒸發(fā)性要兼顧第四節(jié)影響燃燒過程的運(yùn)轉(zhuǎn)因素分析一、燃料性質(zhì)的影響二、負(fù)荷的影響

當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，循環(huán)供油量增加(空氣量基本不變)，過量空氣系數(shù)α減小，單位容積內(nèi)混和氣燃燒放出的熱量增加，引起缸內(nèi)溫度上升，縮短著火延遲期，使柴油機(jī)工作柔和。圖６-３２為負(fù)荷對(duì)著火延遲期的影響。但是，由于循環(huán)供油量加大，以及噴油延續(xù)角增加，使總的燃燒過程加長(zhǎng)，并且α減小，不完全燃燒現(xiàn)象也會(huì)增加，均引起效率降低。負(fù)荷過大，α值太小，因空氣不能滿足需要，燃燒惡化，排氣冒黑煙，柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性會(huì)進(jìn)一步下降。圖６-32負(fù)荷對(duì)著火延遲期的影響轉(zhuǎn)速提高，壓縮終了壓力提高；霧化質(zhì)量提高；空氣渦流增強(qiáng)，利于混合氣的形成與燃燒。但轉(zhuǎn)速不宜過高（充氣效率下降，循環(huán)供油量增加），使熱效率下降、排氣污染嚴(yán)重。三、轉(zhuǎn)速的影響圖６-336120型柴油機(jī)的供油提前角

調(diào)整特性(ｎ＝２０００ｒ／ｍｉｎ)四、供油提前角的影響供油提前角對(duì)柴油機(jī)性能有很大影響。不適宜的增加供油提前角，燃料將被噴入壓力和溫度都不夠高的壓縮空氣中，使著火延遲期增大，柴油機(jī)工作粗暴，并且使得怠速不良，也難于啟動(dòng)。過大的供油提前角還會(huì)增加壓縮負(fù)功，使油耗增高，功率下降。如果供油提前角太小，則燃油不能在上止點(diǎn)附近迅速燃燒，補(bǔ)燃增加，雖然Δｐ值較低，但排氣溫度增加，冷卻系熱損失增加，最終熱效率顯著下降。合理選擇并準(zhǔn)確控制噴(供)油提前角：噴油提前角θs、供油提前角θ及兩者之間的關(guān)系：θ=θs+θx；θx（噴油延遲角）-由高壓油管長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。1）噴油提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響：過大，工作粗暴；功率下降、油耗增加。過小，工作柔和；傳熱損失增加、排氣溫度升高，熱效率降低。2）噴油提前角對(duì)油耗及排氣污染的影響：對(duì)應(yīng)每一工況，都有一個(gè)最佳噴油提前角，此時(shí)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性最好，但排氣污染和燃燒噪聲較嚴(yán)重。如圖4-3。噴油提前角范圍：15°～35°（CA）。噴油提前角對(duì)油耗及排氣污染的影響圖

柴油機(jī)全負(fù)荷時(shí)動(dòng)態(tài)噴油定時(shí)圖第五節(jié)影響燃燒過程的結(jié)構(gòu)因素一、噴油泵結(jié)構(gòu)對(duì)柴油機(jī)性能的影響(一)供油提前角

圖６-35不同θ角對(duì)燃燒過程的影響圖６-34油泵轉(zhuǎn)速及油管長(zhǎng)度對(duì)噴油延遲的影響圖６-36凸輪外形對(duì)噴油規(guī)律的影響(二)油泵凸輪廓線圖６-37切線凸輪和凸圓弧凸輪的速度比較(三)柱塞直徑圖６-38不同柱塞直徑對(duì)噴油規(guī)律的影響

(135型柴油機(jī)，ｎ＝１５００ｒ／ｍｉｎ)圖６-39不同柱塞直徑