混合气形成困难,燃烧不完全。混合极不均匀—混合气形成时间短,边喷油、边混合、边燃烧。
改进措施:促进混合气的形成。结构上,促进缸内的涡流运动。供给较多的空气。
α大于1,一般取1.3。但是至少30%的空气未被利用,使气缸工作容积的利用程度降低,使升功率、平均X压力降低,这与提高其动力性相矛盾。
工作粗暴,燃烧噪音较大。速燃期内,急剧升高的压力直接使燃烧室壁面及活塞、曲轴等机件产生强烈的振动,并通过气缸壁传到外部,形成燃烧噪音。
燃烧噪音与速燃期内的ΔP/ΔΦ有很大关系。为使工作柔和,大小主要与滞燃期中形成的可燃混合气的数量有关,缩短着火延迟时间τi,减少滞燃期内的喷油量,抑制此阶段混合气的形成,可减小燃烧噪音,但与提高动力性相矛盾。
3.排气冒黑烟,主要发生在大负荷工况时,如加速,爬坡时。燃油在高温缺氧下燃烧时易形成碳烟。
减少黑烟的主要措施:增加过量空气系数α。但与提高柴油机的动力性相矛盾。改善混合气的形成。与改善柴油机工作的柔和性相矛盾。
排气冒蓝烟、白烟,在冷起动及怠速、低负荷运转时,气缸内温度低,燃烧不良,不同直径的柴油微粒随废气排出,受光线的反射呈现不同的颜色,白烟是由0.6~1微米的颗粒构成,而蓝烟是由0.6微米以下的颗粒构成。
暖机时,一般先冒白烟,后冒蓝烟,然后变为无色。燃烧过程的放热规律定义:放热率dQ/dΦ(每度曲轴转角的放热量)随曲轴转角的变化关系。它决定压力升高率(噪音)的变化和热效率。
理想的放热规律应为:曲线要先缓后急。放热开始时刻要适当提前,持续时间为40°CA。
在燃烧期内,放热过程分三个阶段:预混合燃烧阶段—对应速燃期,放热率很高,历3 ~ 7℃A。
扩散燃烧阶段—对应缓燃期,放热率下降,为主放热阶段,历时40℃A。这两个阶段放热达80%。 放热“尾巴”—对应后燃期,放热20%。
放热规律三要素:燃烧始点、放热曲线形状、持续时间。燃烧始点—使ZUI高压力发生在上止点后7~8 ℃A。曲线形状—开始放热适中,然后燃烧加快,尾巴尽量短。燃烧持续时间—ZUI佳约为40 ℃A
柴油发电机油机根据结构分开式分为两种涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室,其主要特点分别为:涡流室式燃烧室 混合气形成:空间雾化混合为主。一般采用轴针式喷油器。
涡流室式燃烧室主要特点:喷雾质量要求不高(利用强压缩涡流形成混合气,喷油压力可降低)较小,工作柔和,噪音低(副燃室燃烧滞燃期短,主燃室燃烧活塞已下行)空气利用率高,A值可较小(1.2~.13)高速性能好。
(涡流随转速升高而加强)排污低(ZUI高燃烧温度低)变工况适应性好,对转速不敏感(转速变化,涡流的流动特性基本不变)面容比大,经济性较差,启动性差(传热和流动损失大,装电热塞)
预燃室式燃烧室,混合气形成:空间雾化混合为主。一般采用轴针式喷油器。
喷雾质量要求不高(预燃室形成强的紊流和二次喷射的燃烧涡流形成混合气)。ΔP/ΔΦ较小,工作柔和。空气利用率高,α值可较小。变工况适应性好,对转速不敏感。
NOx排放低启动性差,面容比较大,经济性差低速噪声(惰转噪声)大(预燃室气体速度低,油束贯穿力大,喷射的燃油进入主燃室,使主燃室燃油滞燃期增长
燃油的喷射,喷射过程1.燃油的喷射:燃油在喷油泵泵室中,受到柱塞压缩,压力升高,经喷油器喷出的过程。2.分三个阶段:喷油延迟阶段,主喷射阶段,滴漏阶段。
燃油的不正常喷射,二次喷射针阀落座后,过大的反射波(高压油管内)使针阀再次升起而喷油的现象。
危害:喷油时间↑,喷油量↑,后燃加重?发动机过热,排气温度↑,燃油消耗率↑, 喷射压力低,雾化不良,燃烧过程中喷入气缸,排气冒黑烟,积碳。 (高速、高负荷时较严重)
断续喷射、隔次喷射,隔次喷射发生在怠速运行时,造成柴油机怠速运转不稳。断续喷射常发生在低速小负荷工况。
避免不正常喷射的措施,减少高压容积,缩短高压油管长度,合理选择喷射系统参数。