青岛远洋船员职业学院（青岛远洋船员学院）：《船舶柴油机》课程教学资源（PPT课件）第三章 燃油的喷射与燃烧（3.4）可燃混合气的形成

第四节可燃混合气的形成 per QMC 混合气的形成方法 1空间雾化混合:利用燃油雾化和涡动。 船用大中型机和低速机主要依赖燃油的喷雾 (油雾法)。因此对喷射设备要求高(如高压 喷射、多孔喷射) 中小型机和高速机主要依赖空气涡动(涡动 法)。因此要求形成空气涡动,喷射压力低。 大多数机使用

第四节 可燃混合气的形成 ⚫ 一、混合气的形成方法 ⚫ 1空间雾化混合：利用燃油雾化和涡动。 ⚫ --船用大中型机和低速机主要依赖燃油的喷雾 （油雾法）。因此对喷射设备要求高（如高压 喷射、多孔喷射）。 ⚫ --中小型机和高速机主要依赖空气涡动（涡动 法）。因此要求形成空气涡动，喷射压力低。 ⚫ --大多数机使用

、混合气的形成方法 per QMC 2油膜蒸发混合(仅适用于球形燃烧室的小型 高速机) -燃油喷到燃烧室表面形成油膜,然后受热蒸 发,空气涡流下形成可燃混合气。 未广泛使用。 3两者兼有。在高速小型机上,喷到燃烧室表 面上的以油雾法发火,之后以油膜蒸发混合法。 可称雾化油膜混合法

一、混合气的形成方法 ⚫ 2油膜蒸发混合（仅适用于球形燃烧室的小型 高速机） ⚫ --燃油喷到燃烧室表面形成油膜，然后受热蒸 发，空气涡流下形成可燃混合气。 ⚫ --未广泛使用。 ⚫ 3两者兼有。在高速小型机上，喷到燃烧室表 面上的以油雾法发火，之后以油膜蒸发混合法。 可称雾化油膜混合法

per QMC 、混合气的形成方法 4影响因素 一-燃油喷射质量(对大中型机及低速机 来说,是关键因素) 一-燃烧室内空气涡动状态(对中小型机 来说,是关键因素) 压缩终点时压缩温度与压缩压力。 一燃烧室形式,与空气涡动状态关联

一、混合气的形成方法 ⚫ 4影响因素 ⚫ --燃油喷射质量（对大中型机及低速机 来说，是关键因素） ⚫ --燃烧室内空气涡动状态（对中小型机 来说，是关键因素） ⚫ --压缩终点时压缩温度与压缩压力。 ⚫ --燃烧室形式，与空气涡动状态关联

、缸内空气涡流的形式与作用 柴油机气缸内空气绕气缸轴线有规则的流 动 1空气涡动的形成 (1)进气涡流:进气动能+结构措施 结构措施有:四冲程机上一带导气屏的 进气阀、切向进气道、螺旋进气道 冲程机上一切向倾斜角的进气口

二、缸内空气涡流的形式与作用 柴油机气缸内空气绕气缸轴线有规则的流 动 ⚫ 1空气涡动的形成 ⚫ （1）进气涡流：进气动能+结构措施 ⚫ 结构措施有：四冲程机上--带导气屏的 进气阀、切向进气道、螺旋进气道；二 冲程机上--切向倾斜角的进气口

(2)挤压涡流: per 活塞压缩形成的挤流作用(挤入凹坑)。不明显;oMc 活塞下行时,逆挤流作用。(出凹坑)。明显。 C参 图37半开式燃烧室

（2）挤压涡流： --活塞压缩形成的挤流作用（挤入凹坑）。不明显； --活塞下行时，逆挤流作用。（出凹坑）。明显

、缸内空气涡流的形式与作用 (3)压缩涡流:在 per QMC 压缩行程中,气缸中 的空气被活塞挤压机 在主副式形式中才有 见右上图。 (4)燃烧涡流:在 预燃室式燃烧室中才 有。见右下图。 X器详就表精信面

二、缸内空气涡流的形式与作用 ⚫ （3）压缩涡流：在 压缩行程中，气缸中 的空气被活塞挤压机 在主副式形式中才有。 见右上图。 ⚫ （4）燃烧涡流：在 预燃室式燃烧室中才 有。见右下图

2.空气涡流的作用 per QMC 在燃烧室中空气涡流对混合气形成的作用 主要是: (1)可促使油束分散,增大混合范围 空气的涡流可让油束外围的细小油粒偏向 空气涡流轨迹,涡流越强,气流对油束的 吹散作用越大,即加速燃前混合 (2)热混合作用 在发生燃烧后,空气涡流可使新鲜空气与 燃气在密度作用下发生分离运动。小的燃 气向燃烧室中心运动,大的空气被挤到燃 烧室外缘。以促进与未燃燃油混合

2.空气涡流的作用 ⚫ 在燃烧室中空气涡流对混合气形成的作用 主要是： ⚫ （1）可促使油束分散，增大混合范围 ⚫ 空气的涡流可让油束外围的细小油粒偏向 空气涡流轨迹，涡流越强，气流对油束的 吹散作用越大，即加速燃前混合 ⚫ （2）热混合作用 ⚫ 在发生燃烧后，空气涡流可使新鲜空气与 燃气在密度作用下发生分离运动。小的燃 气向燃烧室中心运动，大的空气被挤到燃 烧室外缘。以促进与未燃燃油混合

per QMC 燃烧室 根据混合气形成及燃烧室结构特点分为: 1.直接喷射式燃烧室(燃油直接喷射到 燃烧室中) 开式和半开式燃烧室 2.分隔式燃烧室(燃油不直接喷射到主 燃烧室中) 涡流室和预燃室燃烧室

三.燃烧室 ⚫ 根据混合气形成及燃烧室结构特点分为： ⚫ 1.直接喷射式燃烧室（燃油直接喷射到 燃烧室中） ⚫ 开式和半开式燃烧室 ⚫ 2.分隔式燃烧室（燃油不直接喷射到主 燃烧室中） ⚫ 涡流室和预燃室燃烧室

∽1.开式燃烧室 per 定义:由气缸盖地面、活 QMC 塞顶面及气缸壁面形成的 统一空间。 (a)为平顶活塞、倒钟形 气缸盖,用于大型二冲程 弯流扫气 7 (b)为浅盅形凹顶活塞、 (b) 倒盅形气缸盖,用于大型 二冲程气阀一气口直流扫气 m团 c和(d)分别为浅盘形和浅w 形活塞顶、平底气缸盖 图3-10开式燃烧室 用于大、中型四冲程

1.开式燃烧室 定义：由气缸盖地面、活 塞顶面及气缸壁面形成的 统一空间。 （a)为平顶活塞、倒钟形 气缸盖，用于大型二冲程 弯流扫气。 （b)为浅盅形凹顶活塞、 倒盅形气缸盖，用于大型 二冲程气阀-气口直流扫气 ©和(d)分别为浅盘形和浅w 形活塞顶、平底气缸盖， 用于大、中型四冲程

混合方式:油雾法形成可燃混合气。依靠 per QMC 多孔高压喷射而较少依赖空气涡流 优点:结构紧凑、形状简单、相对 散热面小、热损失小、无气体流动 损失,具有良好的起动性和经济性 缺点:热负荷和机械负荷较高,容 易工作粗暴,过量空气系数较大, 排气中有害成分较多,对各设备的 工作较为敏感 广泛用于大、中型柴油机和船用低 速机

混合方式：油雾法形成可燃混合气。依靠 多孔高压喷射而较少依赖空气涡流 优点：结构紧凑、形状简单、相对 散热面小、热损失小、无气体流动 损失，具有良好的起动性和经济性 缺点：热负荷和机械负荷较高，容 易工作粗暴，过量空气系数较大， 排气中有害成分较多，对各设备的 工作较为敏感 广泛用于大、中型柴油机和船用低 速机