柴油机供给系统.docx

第五章柴油机供给系统
第一节柴油机供给系的组成及燃料
柴油机工作原理与汽油机不同,采用高压喷射方法。在压缩行程接近结束时，将柴油喷入气缸，直接在气缸内部形成混合气，借缸内空气的高温自行发火燃烧。因此，柴油机供给系组成、构造与汽油机有很大区别。柴油机供给系(supplymentsystem)担负柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出的任务。
１、组成(图5-1)
图5-1
燃油供给装置：柴油箱(dieseltank)、输油泵(fuelsupplypump)、柴油滤清器(dieselfilter)、喷油泵(fuelinjectionpump)、喷油器(injector)等。空气供给装置：空气滤清器(aircleaner)、进气管(intakepipe)。混合气形成装置：燃烧室(combustionchamber)。废气排出装置：排气管(exhaustpipe)、排气消声器(muffler)
２、柴油柴油是在533-623k的温度范围内，从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳87%，氢12.6%和氧0.4%。柴油机的使用性能指标:发火性--指燃油的自燃能力，16烷值越高，发火性越好。蒸发性--由燃油的蒸馏实验。粘度--决定燃油的流动性，粘度越小，流动性越好。凝点--指柴油冷却到开始失去流动性的温度。柴油按凝点分为10,0,-10,-20,-35五个牌号，其凝点分别不高于10℃,0℃,-10℃,-20℃,-35℃。牌号越高凝点越低。其代号分别为RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，"R"和"C"是"燃"和"柴"字的汉语拼音字头，凝点在0℃以上的则在"-"前加上"Z"字，选用时，号数应比实际气温低5～10℃。

第二节可燃混合气的形成、燃烧及燃烧室
１、可燃混合气的形成与燃烧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。当活塞接近压缩上止点时,柴油喷入气缸,与高压高温的空气接触，混合，经过一系列的物理，化学变化才开始燃烧。之后便是边喷射，边燃烧。其混合气的形成和燃烧是一个非常复杂的物理化学变化过程，其主要特点是：（1）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。（2）混合与燃烧的时间很短0.0017～0.004秒（气缸内）（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。可燃混合气的形成与燃烧大体分四个时期（图5-2）

图5-2
（1）备燃期(ignitiondelayperiod)从喷油开始→开始着火燃烧为止喷入气缸中的雾状柴油并不能马上着火燃烧，气缸中的气体温度，虽然已高于柴油的自燃点，但柴油的温度不能马上升高到自燃点，要经过一段物理和化学的准备过程。也就是说，柴油在高温空气的影响下，吸收热量，温度升高，逐层蒸发而形成油气，向四周扩散并与空气均匀混合（物理变化）。随着柴油温度升高，少量的柴油分子首先分解，并与空气中的氧分子进行化学反映，具备着火条件而着火，形成了火源中心，为燃烧作好了准备。这一时期很短，一般仅为0.0007～0.003秒。（2）速燃期(rapidcombustionperiod)从燃烧开始→气缸内出现时为止火源中心已经形成，已准备好了的混合气迅速燃烧，在这一阶段由于喷入的柴油几乎同时着火燃烧，而且是在活塞接近上点，气缸工作容积很小的情况下进行燃烧的，因此，气缸内的压力P迅速增加,温度升高很快。（3）缓燃期(normalcombustionperiod)从出现→出现为止这一阶段喷油器继续喷油，由于燃烧室内的温度和压力都高，柴油的物理和化学准备时间很短，几乎是边喷射边燃烧。但因为气缸中氧气减少，废气增多，燃烧速度逐渐减慢，气缸容积增大。所以气缸内压力略有下降，温度达到最高值，通常喷油器已结束喷油。（4）后燃期(aftercombustionperiod)缓燃期以后的燃烧这一时期，虽然不喷油，但仍有一少部分柴油没有燃烧完，随着活塞下行继续燃烧。后燃期没有明显的界限，有时甚至延长到排气冲程还在燃烧。后燃期放出的热量不能充分利用来作功，很大一部分热量将通过缸壁散至冷却水中，或随废气排出，使发动机过热，排气温度升高，造成发动机动力性下降，经济性下降。因此，要尽可能地缩短后燃期。综上所述，要使燃烧过程进行得好，混合气形成的好环是关键，所以对混合气形成的要求如下：①必须要有足够的空气量和适当的柴油量因为柴油燃烧放出热量是由于柴油和空气中的氧气在一定温度和压力条件下产生化学作用的结果，所以空气与柴油是放热的两个重要因素。空气量与柴油量比例不同，所形成的可燃混合气的成分也就不同，一般要求：α＝1.3～1.5。α过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发热量多，Ne↓α过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，经济性变坏。可见α是