第三章 柴油机混合气形成和燃烧
§3-1 柴油机混合气形成
一 两种基本形式 （一） 空间雾化
将燃料喷在燃烧室空间使之成为雾状，再利用空气运动达到充分混合。
特点:
1 对燃料喷雾要求高 （采用多孔喷嘴） ? 燃烧易于完全，经济性好。
2 对空气运动要求不高 ? 后期燃料易被早期燃烧产物包围，高温裂解
? 排气冒烟。
?p3 但初期空间分布燃料多，燃烧迅速 ? ?，pmax? ? 工作粗
??暴。
（二） 油膜蒸发 （M过程）
空间雾化型混合气蒸发方式要求将燃料尽量喷在燃烧室空间，而油膜蒸发型混合气蒸发方式则有意将燃料喷在燃烧室壁面上，使之成为薄薄的一层油膜附着在燃烧室壁面上，只有一小部分燃料分布在燃烧室空间。经燃烧室壁面和燃烧加热，边蒸发，边混合，边燃烧。初期蒸发、燃烧慢，后期蒸发、燃烧迅速 （先缓后急）。
特点:
1 对燃料喷雾要求不高 （采用单、双孔喷嘴） ，对空气运动要求高。
?p2 放热先缓后急 ? ?，pmax? ? 工作柔和，噪声小，经济性
??较好。
3 但低速性能不好，冷起动困难。对进气道、燃料供给系统和燃烧室结构参数
之间的配合要求很高，制造工艺要求严格。
二 燃料的喷雾 （一） 喷雾的作用
只有当燃料与空气充分接触，形成可燃混合气时，才有可能燃烧。接触面积越大，可燃混合气越多，燃烧越完善。
1 ml 油滴: 1 个， d = 9.7 mm，S = 245 mm2 雾化: 2.99?107个，d = 40 ?m，S = 15.?106 mm2
面积增大 5090 倍，燃烧反应机会大大增加。
（二） 喷雾的形成
1 油束
燃油喷射 － 高压、高速。
一级雾化－汽缸中空气的动力作用将油束撕 裂成片、带、泡或大颗粒的油滴。 二级雾化－空气动力作用将片、带、泡或大 颗粒的油滴再粉碎成细小的油滴。 油束中央速度高，但浓度也高，油滴集中， 颗粒大。边上油滴松散，颗粒小。但也有说法正 好相反，中央油滴速度高，颗粒小，边上颗粒大。
2 着火条件
浓度、温度为着火的必要条件
中间油粒大, 浓度偏高。
外侧混合气形成快，物理准备快，但初期温度不 高，化学准备没有跟上。等温度适合于着火了，油粒 又过分发散，也不会着火。要控制好浓度与温度的进 程，使之正好配合，方可着火。
（三） 喷雾特性
1 油束射程L
并不一定越大越好，这要根据混合气形成的机理与燃烧室形状具体分析。
L ?? ? 燃料喷到壁面上多 ? 空间混合气太稀。 L ?? ? 燃料集中 ? 混合气分布不均匀，空气利用?。 2 喷雾锥角?
反映油束的紧密程度。
孔式喷嘴 — ?? ? 油束松散，粒细。 轴针式喷嘴 — ?? ? 油束紧密，粒粗。 3 雾化质量（雾化特性）
细微度 — 油滴平均直径 细：雾化好 均匀度 — 油滴最大直径 - 油滴平均直径 匀：雾化好 粒细?均匀度好，粒粗?均匀度差。
（四） 喷油规律
单位时间（或曲轴转角）的喷油量随时间（或曲轴转角）的变化规律。
喷油规律影响放热规律，放热规律影响动力性、经济性和排放。 1 喷油延迟角
喷油提前角? — 开始喷油 ? 上止点的曲轴转角。 ?’ — 上止点 ? 停止喷油的曲轴转角。
喷油延迟角??????’? — 开始喷油 ? 停止喷油的曲轴转角。 2 喷油延迟角对性能的影响
??????’??? ? 喷油持续时间长, 工作柔和，但油耗增大, 排放变差。
发动机原理——第三章 柴油机混合气形成和燃烧
