第五章 柴油机混合气形成和燃烧
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第五章柴油机燃料供给系
教学目的与要求
1、掌握柴油机燃料供给系的组成,柴油的性能指标。
2、掌握柴油机燃烧室的分类,喷油器分类、组成与工作原理,以及柴油机燃烧室
与喷油器类型之间的匹配关系。
3、掌握柱塞式喷油泵中的A型泵和转子分配式喷油泵中的VE泵的构造与工作原理。
4、了解两速调速器和全速调速器的构造和工作原理。
5、了解喷油提前角调节器及柴油机供给系的辅助装置。
6、掌握发动机进、排气系统的组成。
7、了解电控柴油供给系。
重点与难点
1、喷油器分类、组成与工作原理。
2、柱塞式喷油泵和转子分配式喷油泵的构造与工作原理。
3、两速调速器和全速调速器的构造和工作原理。
柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃烧室内
进行的。
燃烧过程:
高温压缩空气雾状柴油
燃烧喷
射
物理化学变化持续喷射
雾状柴油
喷
射
柴油燃烧的主要特点
(1)混合气的形成是在气缸内进行的。
(2)混合与燃烧的时间很短(0.0017~0.004秒)。
(3)柴油粘度大,不易挥发,必须以雾状喷入。
(4)可燃混合气的形成和燃烧过程是同时、连
续重叠进行的,即边喷射,边混合,边燃烧。
目录
第一节柴油机燃料供给系组成及燃料
第二节喷油器
第三节喷油泵
第四节调速器
第五节柴油机燃油供给系辅助装置
第六节柴油机进排气系统
第七节PT燃油供给系统
第八节电控柴油机简介
第一节柴油机燃料供给系组成及燃料
一、柴油机燃料供给系的功用及要求
1)在适当的时刻,将一定数量的洁净燃油增压后以适当的规律喷入燃
烧室。各缸的喷油定时和喷油量相同且与柴油机运行工况相适应。喷
油压力、喷油雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。
2)在每一个工作循环内,各气缸均喷油一次,喷油次序与气缸工作顺
序一致。
3)根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量,以保证柴油机稳定运
转,尤其是稳定怠速,限制超速。
4)存储一定数量的燃油,保证汽车的最大续驶里程。
二、
组
成
(一)
柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系示意
分配式喷油泵柴油机燃油供给系示意组成
《内燃机学》课程教学大纲
课程编号:
适用专业:汽车服务工程专业
学时数:32
学分数:2.0
执笔者:
编写日期:2013年9月
一、课程的性质和目的
《汽车发动机原理》是四年制本科生汽车服务工程专业的一门学科基础课。本课程的任务是使学生获得发动机的基本工作循环和性能、发动机的换气过程与增压技术、发动机混合气形成和燃烧、发动机性能的评价、发动机特性及发动机性能试验方法等知识。通过本课程的学习,使学生掌握发动机性能提高和合理使用的基本原理,以及发动机实验的基本技能,为本专业学生日后的工作打下坚实的基础。
二、课程的教学内容和学时分配
第一章 概论(2学时)
教学内容:
发动机的分类,对汽车动力装置的要求,新型汽车能源。
教学要求:
了解发动机的分类和现代发动机的发展,了解对汽车动力装置的要求及汽车常用的能源。
重点:
发动机的分类。
难点:
无。
第二章 发动机的工作循环和性能(4学时)
教学内容:
发动机理论循环,发动机的实际循环,指示指标,有效指标,指标测量,机械损失及测量,热平衡。
教学要求:
了解发动机的理论循环和实际循环过程,掌握发动机理论循环与实际循环的差异,熟记指示指标、有效指标和机械损失,掌握发动机两类指标和机械损失的测量方法,了解发动机的热平衡。
重点:
发动机的实际工作循环,指示指标、有效指标及机械损失。
难点:
实际循环的各项损失,熟记各项性能指标。
第三章 发动机的换气过程与增压(4学时)
教学内容:
增压技术基础,发动机的换气过程,充气效率,影响因素,换气损失,提高充气效率和降低换气损失的措施,废气涡轮增压器的组成及工作原理,车用发动机的增压系统。
教学要求:
了解增压的基本概念和增压方式,掌握发动机的换气过程、充气效率及其影响因素,掌握提高发动机充气效率和降低换气损失的措施,了解废气涡轮增压器的组成及工作原理,了解车用发动机的增压系统。
重点:
发动机的换气过程,充气效率及其影响因素,提高充气效率和降低换气损失的措施。
柴油机可燃混合气的形成
一、前言
柴油机是一种利用压燃混合气燃烧的内燃机,与汽油机相比,其燃料为柴油,且没有点火系统。在柴油机中,可燃混合气的形成过程十分重要,因为它决定了发动机的工作效率和排放物质的产生量。本文将详细介绍柴油机可燃混合气的形成过程。
二、柴油喷射系统
柴油喷射系统是柴油机中实现燃料喷射和混合气形成的关键部件。其主要由高压泵、喷嘴、压力调节器和喷雾器等组成。高压泵将柴油加压到高压状态,并通过喷嘴将其喷入气缸中,在高温高压下与空气混合形成可燃混合气。
三、空气滤清器
空气滤清器是防止空气中杂质进入发动机的装置。它通常采用纸质或聚酯纤维等材料制成,可以有效地过滤掉空气中的灰尘、颗粒物和其他污染物质,保证发动机的正常运行。
四、进气道
进气道是将空气引入发动机的通道,其内部通常包括空气滤清器、节流门和增压器等部件。空气首先通过空气滤清器被过滤,然后经过节流门控制进气量,并最终通过增压器增加压力,以提高可燃混合气的密度和温度。
五、喷油嘴
喷油嘴是柴油喷射系统中的核心部件之一。它通过高压泵将柴油喷入气缸中,在高温高压下与空气混合形成可燃混合气。喷油嘴的结构和工作原理对可燃混合气的形成和燃烧过程有着重要影响。
六、燃料过滤器
燃料过滤器是防止柴油中杂质进入发动机的装置。它通常采用纸质或聚酯纤维等材料制成,可以有效地过滤掉柴油中的杂质和水分,保证发动机的正常运行。
七、可燃混合气的形成过程
在柴油机中,可燃混合气的形成过程可以分为以下几个阶段:
1. 空气进入气缸:空气首先通过空气滤清器和进气道进入发动机的气缸中。
2. 压缩空气:随着活塞向上运动,空气被压缩并加热。这使得可燃混合气的密度和温度都得到了提高。
3. 燃油喷射:当活塞接近顶死点时,喷油嘴开始将柴油喷入气缸中。柴油在高温高压下迅速雾化,并与空气混合形成可燃混合气。
4. 燃烧过程:当柴油与空气混合后,它们会在高温高压下自燃并产生爆发式反应。这将产生大量的能量,并推动活塞向下运动,从而驱动发动机工作。
第二节 汽油机混合气的形成与燃烧
一.汽油机混合气的形成 1.化油器式汽油机混合气的形成 汽油机的不同工况,对混合气成分的要求也不同。化油器式汽油机的可燃混合气,是在
气缸外部由化油器形成的,并通过节气门开度不同控制混合气的量,从而实现混合气的量调
节。 1)发动机不同工况对混合气的要求 理想的化油器,能够在满足最佳性能要求的前提下,使混合气成分随负荷(或混合气量)
的变化而变化,如图3-1所示。 2)化油器的工作原理
为满足发动机不同工况对混合气的
要求,化油器设有主供油装置、怠速供油装置、加速供油装置、加浓供油装置
和起动供油装置等。
2.电子控制燃油喷射汽油机混合气的形成
电子控制的汽油喷射系统,以发动机转速和空气量为依据,由ECU接受来自各个传感
器的信号,如:进气量、曲轴转角、发动机转速、加速减速、冷却水温度、过气温度、节气
门开度及排气中氧含量等,经处理后,将控制信号送到喷油器,通过控制喷油器开闭时间的
长短,控制供油量,使达到最佳空燃比,以适应发动机运行工况的要求。常用的多点燃油喷
射系统示意图如图3-6所示。 二.汽油机正常燃烧过程
当汽油机压缩行程接近终了时,由火花塞跳火形成火焰中心,点燃可燃混合气,火焰以
一定速度传播到整个燃烧室,燃烧混合气。
1. 正常燃烧进行情况 在混合气的燃烧过程中,火焰的传播速度及火焰前锋的形状均没有急剧变化,这种燃烧
现象称为正常燃烧。
根据高速摄影摄取的燃烧图,或激光吸收
光谱仪来分析燃烧过程。如图3-7所示,为汽
油机燃烧过程的展开示功图,它以发动机曲轴转角为横坐标,气缸内气体压力为纵坐标。图中虚线表示只压缩不点火的压缩线。燃烧过程的进行是连续的,为分析方便,按其压力变化
的特征,可人为地将汽油机的燃烧过程分为着火延迟期、明显燃烧期和补燃期三个阶段,分
别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。
图3—5加速装置示意图 1.2.3.7—杠杆机构4—活塞5—过油阀 6—弹簧 8—出油阀9—加速泵量孔10—气孔