柴油机燃烧室的特点
柴油机的燃烧室
柴油机的燃烧室根据混合气形成方式及燃烧室的结构特点，柴油机的燃烧室可分为两大类，即直接喷射式燃烧室和间接喷射式(或称分开式)燃烧室。
其中直接喷射式燃烧室又可分为开式燃烧室和半开式燃烧室;分开式(或分隔式)燃烧室可分为涡流室燃烧室和预燃室燃烧室。
l.直接喷射式燃烧室直接喷射式(简称直喷式)燃烧室是因燃油直接喷射在燃烧室内而得名的。
这种燃烧室的结构主要取决于活塞顶上的凹坑形状。
通常根据燃烧室深浅又划分为开式燃烧室(燃烧室口径与气缸直径之比dk/D=0.8以上)和半开式燃烧室(燃烧室口径与气缸直径之比dk/D=0.35~0.65)两类。
(1)开式燃烧室。
开式燃烧室是一种由活塞顶面及气缸盖底面之间形成的、中间没有明显分隔的燃烧室。
这种燃烧室的结构特点是，活塞顶上的凹坑直径较大、深度较浅、没有缩口、呈浅盆形或浅ω形，以适应油束的形状。
与燃烧室相匹配的多孔喷油器装置在气缸盖中央，喷孔数为6~12个，孔径为0.25~0.80mm，喷油角度为140°~160°，喷油压力较高，一般为20~40MPa，最高喷油压力甚至高达l00MPa以上。
这种燃烧室内一般不组织空气涡流运动，其混合气体的形成主要靠燃油的喷散雾化，对燃油雾化质量要求较高。
开式燃烧室的特点是形状简单、结构紧凑、散热面积小、无节流损失，因而燃油消耗率低，而且起动较容易。
由于这种燃烧室是均匀的空间混合，在滞燃期内形成的可燃混合气体数量较多，因而最高燃烧压力Pz和平均压力升高率△P/△ρ较高，柴油机工作比较粗暴。
而且易冒黑烟，排气中NOx的生成量较高，对转速和燃油品质较敏感，且对燃油系统的要求较高。
柴油机所使用的多孔喷油嘴孔径小，容易堵塞。
由于上述特点，开式燃烧室适用于大型中低速柴油机。
(2)半开式燃烧室。
这种燃烧室在某种程度上被分为两部分，其中一部分由设置在活塞顶部或气缸盖底面上的凹坑组成，另一部分由活塞顶面到气缸盖底面之间的空间组成，两者间有较大的喉口相连通。
柴油机的工作原理与燃烧室
柴油机的工作原理与燃烧室柴油机是一种内燃机，它使用柴油作为燃料进行燃烧来驱动发动机的运转。
与汽油机相比，柴油机的工作原理和燃烧室结构有所不同。
首先是进气过程。
柴油机的进气是通过进气阀（气门）控制的。
当活塞向下运动时，气门打开，气门下方的气缸内产生负压，使空气通过进气门进入气缸。
接下来是压缩过程。
在活塞向上运动的过程中，气门关闭，气缸内的空气被压缩。
柴油机通过提高活塞的压缩比（即气缸内气体体积的最小值与最大值之比）来提高燃料的压力，从而提高其热效率。
然后是燃烧过程。
在活塞接近顶部位置时，柴油喷射器将燃油喷入高温高压的气缸中。
柴油燃料由于压力和温度的升高而迅速蒸发，并与气缸内的空气混合。
然后，通过自燃现象（即空气中的氧气与柴油燃料的混合物发生自发燃烧），使混合物燃烧并释放出巨大的能量。
最后是排气过程。
在燃烧完毕后，活塞再次向下运动，废气通过排气阀（气门）排出气缸。
然后，新的进气过程开始。
柴油机的燃烧室结构与汽油机有所不同。
常见的柴油机燃烧室结构有块式燃烧室、球形燃烧室和梨形燃烧室。
块式燃烧室是最早也是最简单的燃烧室结构。
它与汽油机类似，燃烧室位于活塞顶部。
燃油通过喷嘴喷入燃烧室，并与空气混合并燃烧。
块式燃烧室具有简单、易于制造和维护的特点，但其燃烧效率较低。
球形燃烧室是一种改进的燃烧室结构。
它具有球形的形状，能够使空气与燃油充分混合，并使燃烧产生的高温高压气体扩散均匀，从而提高燃烧效率。
梨形燃烧室是目前柴油机常用的燃烧室结构。
它的形状如同一个倒置的梨，燃油喷入燃烧室的顶部，空气经过预燃室和倒角部位混合并燃烧。
梨形燃烧室具有良好的燃烧效果和低污染排放的特点。
总的来说，柴油机的工作原理是通过进气、压缩、燃烧和排气这四个基本过程来实现。
而不同的柴油机燃烧室结构则影响着燃烧效率和排放性能，因此燃烧室结构的设计对柴油机的性能具有重要影响。
柴油机燃烧室结构特点分析
柴油机燃烧室结构特点分析柴油机燃烧室是柴油机的核心部件之一，它的结构特点直接影响着柴油机的燃烧效率和排放性能。
本文将对柴油机燃烧室的结构特点进行分析。
首先，柴油机燃烧室通常由气缸头和活塞顶部组成。
气缸头上一般设有一个或多个喷油器，并且有一个大致呈圆形的凹坑，即燃烧室。
活塞顶部通常也有一个凹面，与气缸头的燃烧室相对应，形成一个完整的燃烧室。
其次，柴油机燃烧室的形状和尺寸对柴油的燃烧过程起着重要影响。
一般来说，燃烧室的形状可以分为直型、半球型和球型等几种。
直型燃烧室适于高速运转的柴油机，可以改善柴油机的热效率和功率。
半球型燃烧室适用于中速运转的柴油机，具有良好的燃烧稳定性和热效率。
球型燃烧室适用于低速运转的柴油机，可以提供较大的燃烧室容积，减小柴油机的噪音和振动。
再次，柴油机燃烧室的喷油器位置对柴油的燃烧过程也有很大影响。
一般来说，喷油器的位置应尽可能靠近燃烧室的中心位置，以便柴油能够均匀分布在燃烧室内，实现均质燃烧。
此外，喷油器的位置还应根据柴油机的运行要求和排放要求进行调整，以获得最佳的燃烧效果和排放性能。
最后，柴油机燃烧室的进气和排气通道结构对柴油机的燃烧效率和排放性能也起着重要作用。
进气通道应设计合理，以保证柴油的充分燃烧。
排气通道应尽可能短，以减小排气阻力，提高柴油机的功率和燃烧效率。
此外，进气和排气通道还应合理布局，以确保柴油机的正常运行和可靠性。
总之，柴油机燃烧室的结构特点直接影响着柴油机的燃烧效率和排放性能。
通过合理设计燃烧室的形状和尺寸、优化喷油器位置、设计合理的进气和排气通道，可以提高柴油机的热效率、降低排放物的产生，并提高柴油机的可靠性和持久性。
这对于柴油机的使用者和环境都具有重要意义。
柴油机燃烧室结构特点分析
柴油机燃烧室结构特点分析柴油机燃烧室是柴油机的关键部件之一，它的结构特点直接影响着柴油机的性能和燃烧效率。
以下是对柴油机燃烧室结构特点的分析。
第一，燃烧室形状多样。
柴油机燃烧室的形状根据柴油机的用途和工作特点而定，常见的燃烧室形状有椭圆形、半球形、旋流室和瓶型等，每种形状都有其独特的优点。
椭圆形燃烧室可以提高燃烧效率，半球形燃烧室可以减少燃烧室壁面对柴油喷雾的阻碍，旋流室可以提高燃烧的均匀性和稳定性，瓶型燃烧室可以增加柴油喷雾的湍流运动，改善燃烧过程。
第二，喷油器位置合理。
喷油器的位置对燃烧室的燃烧效率和排放性能有重要影响。
一般来说，喷油器应位于燃烧室的中心位置，以保证柴油喷雾充分混合和燃烧。
喷油器的喷油角度和喷雾形状也应与燃烧室结构相匹配，以达到最佳燃烧效果。
预室和主燃烧室的结合紧密。
柴油机燃烧室一般由预室和主燃烧室组成。
预室起着混合和预燃的作用，主燃烧室则完成主要的燃烧过程。
预室和主燃烧室之间的连接方式影响着柴油喷雾的进入和混合。
一般来说，预室和主燃烧室之间存在一定的互通面积，以保证柴油喷雾能够顺利进入主燃烧室，同时避免过多的柴油喷雾进入预室，以减少柴油的损失和排放。
第四，燃烧室壁面设计合理。
燃烧室壁面对柴油喷雾和燃烧过程有一定的影响。
过厚的燃烧室壁面会导致燃烧室容积减小，热损失增加，燃烧效率下降。
过薄的燃烧室壁面则会增加燃烧室的散热量，降低燃烧温度，影响燃烧的充分性。
燃烧室壁面的厚度应根据柴油机的工作温度和热特性来确定，以保证燃烧室的热负荷和散热效果。
柴油机燃烧室结构的设计和优化对柴油机的燃烧效率和性能有着重要的影响。
合理设计燃烧室的形状、喷油器位置、预室和主燃烧室的结合方式以及燃烧室壁面的厚度，可以提高柴油机的燃烧效率、降低排放、减少能量损失，从而提高柴油机的整体性能。
柴油机燃烧室结构特点分析
柴油机燃烧室结构特点分析柴油机的燃烧室是发动机中一个非常重要的部件，它直接影响着柴油燃烧的效率和性能。
下面主要对柴油机燃烧室的结构特点进行分析。
柴油机的燃烧室采用的是无阻塞式燃烧室结构。
这种燃烧室结构可以减少柴油燃烧时的阻力，提高燃烧效率。
无阻塞式燃烧室结构还可以减少排气管的进气压力损失，提高发动机的功率输出。
柴油机燃烧室的形状多样，常见的有井室燃烧室、壁内燃烧室和吸溜燃烧室等。
井室燃烧室的特点是燃烧室顶部为圆形凸台，底部为圆锥形井室。
这种燃烧室结构可以实现快速淬火燃烧，提高燃烧的效率和功率。
壁内燃烧室的特点是燃烧室的形状与气缸壁相似，具有良好的热辐射和热传导性能，可以提高燃烧的稳定性和燃烧时间。
吸溜燃烧室的特点是燃烧室顶部为圆锥形，能够快速将进气混合物吸入燃烧室，提高燃烧的均匀性和效率。
柴油机燃烧室内部还采用了一些特殊的结构设计，如喷油器的位置和角度、增压器的布置等。
喷油器的位置和角度直接影响着燃油的喷射方式和燃烧室内的流场分布。
优化喷油器的位置和角度可以实现燃油的均匀喷射和混合，提高燃烧的效率和稳定性。
增压器的布置可以有效提高进气压力和流速，增强燃油的混合和燃烧效果。
柴油机燃烧室的材料也非常重要。
燃烧室的材料需要具有良好的耐热性能和机械性能，以应对高温和高压的工作环境。
常见的燃烧室材料有铸铁、铝合金和复合材料等。
铸铁具有良好的耐高温和机械性能，广泛应用于柴油机燃烧室的制造；铝合金具有较低的密度和较高的导热性能，可以降低发动机的重量和提高热传导效果；复合材料的热传导性能和机械性能都优于铸铁和铝合金，但成本较高，目前应用较少。
柴油机燃烧室结构的特点主要包括无阻塞式燃烧室、多样的形状设计、特殊的内部结构设计和适用的材料选择。
这些特点都是为了提高柴油机的燃烧效率、性能和可靠性。
柴油机燃烧室结构特点分析
柴油机燃烧室结构特点分析柴油机燃烧室是指将柴油喷入燃烧室内，与空气混合后燃烧形成高温高压气体，并将其转化为能量的空间。
燃烧室的设计直接影响柴油机的性能和效率，因此燃烧室的结构设计具有重要的理论和实际意义。
那么，以下将从几个角度分析柴油机燃烧室结构的特点。
一、燃烧室的形状燃烧室的形状是柴油机燃烧室设计的基础，决定了其燃烧效率和能量转化率。
通常根据燃烧室形状的不同，燃烧室可分为圆形、口袋形、散花式、V型等形状。
其中V型燃烧室多用于大功率柴油机，可以减小缸盖宽度，提高燃烧效率，降低振动。
燃烧室的大小是决定柴油机功率和效率的重要因素。
通常情况下，燃烧室越大可获得更高的功率，但同时也会消耗更多的燃料。
因此，在设计柴油机燃烧室时，需要在满足功率输出要求的前提下，兼顾燃油的经济性，尽可能缩小燃烧室的大小。
三、喷油器位置喷油器的位置是在燃烧室内部，燃油的混合组合方式不同，形成了喷油器位置的不同设计。
目前常见的喷油器位置有中心式、边缘式、壁式等位置。
在这些不同的位置设计中，中心式喷油器位置能形成较好的混合，因此被广泛应用于柴油机的燃烧室设计。
四、喷油角度喷油角度决定了喷油的方式，因为柴油喷射的方式不同，混合和燃烧的效率也会发生变化。
通常情况下，较大喷油角度可提高混合气体的混合效率，从而提高燃烧效率。
但是，过大的喷油角度也可能导致燃料过早燃烧，增加噪音和震动。
五、缸壁倾角柴油机燃烧室的缸壁倾角是指缸底和缸头间的倾斜角度。
缸壁倾角的变化会影响燃烧室的形状和喷油器位置的选择。
通常情况下，缸壁倾角越大，燃料的混合效率越高。
但是，对于缸径较小的柴油机而言，缸壁倾角过大会导致喷射和混合的效率不稳定，从而导致燃油经济性和燃烧效率的下降。
综上，设计正确的燃烧室不仅能够提高柴油机的性能和效率，还可以降低污染物的排放，达到环保的效果。
因此，需要在满足功率输出和经济性的前提下，根据不同的工况需求和实际情况，综合考虑以上几个方面的因素来科学设计燃烧室的结构。
【学习】第五章柴油机混合气形成和燃烧
fp — 柱塞面积 [ mm ]；
Wp — 柱塞速度 [ ml/degPA ]。
几何供油规律与喷油规律不同。
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供油规律和喷油规律
两产定者生义的差：差 异异 的： 原因：
喷燃供油始的规点可律滞压：后缩单于性位供时油间始内点喷 油喷系泵油统的持内供续产油时生量间压随较力时长波间的的传变播化 关最高系大压。喷油油管速的率弹较性低变形 油曲器喷线喷油的入规形燃律状烧：有室单一内位定的时的燃间变油内化量喷 随时间的变化关系。
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三 气流运动对混合气形成的影响
（一） 气流运动的作用
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（二） 气流运动
1、 进气涡流 使进气气流相对于气缸中心产生一个力，形成涡流。 （1） 切向气道 特点: 气道母线与气缸相切。 优点: 结构简单，气流阻力小 缺点: 涡流强度对进气口位置敏感。 （2） 螺旋气道 特点: 进气道呈螺旋型。 优点: 能产生强烈的进气涡流。 缺点: 工艺要求高，制造、调试难度较高
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50
油 束 射 程m m
(a)
10 0
油 束 射 程m m 50
(b)
2
3
3 .3
3.5 m s
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（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。
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
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二 、喷油泵速度 特性及其校正
（一） 节流作用 1 理论上 （不存在节流） 2 实际上 （存在节流） 所以，实际供油比理
论供油时间长，供油量 大。
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柴油机燃烧室的特点
柴油机燃烧室的特点?柴油机是用柴油作燃料的内燃机。
柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。
柴油在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温。
然后燃油以雾状喷入高温空气中，与空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。
燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。
法国出生的德裔工程师狄塞尔，在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。
由于它明显地提高了热效率而引起人们的重视。
起初，柴油机用空气喷射燃料，附属装置庞大笨重，只用于固定作业。
二十世纪初，开始用于船舶，1905年制成第一台船用二冲程柴油机。
1922年，德国的博施发明机械喷射装置，逐渐替代了空气喷射。
二十世纪20年代后期出现了高速柴油机，并开始用于汽车。
到了50年代，一些结构性能更加完善的新型系列化、通用化的柴油机发展起来，从此柴油机进入了专业化大量生产阶段。
特别是在采用了废气涡轮增压技术以后，柴油机已成为现代动力机械中最重要的部分。
柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。
柴油机燃料主要是柴油，通常高速柴油机用轻柴油；中、低速柴油机用轻柴油或重柴油。
柴油机用喷油泵和喷油器将燃油以高压喷入气缸，喷入的燃油呈雾状，与空气混合燃烧。
因此柴油机可用挥发性较差的重质燃料或劣质燃料，如原油和渣油等。
在燃用原油和渣油时，除须滤除杂质和水分外，还要对供油系统进行预热保温，降低粘度，以便输送和喷射。
柴油机如采用某种合适的燃烧室也可燃用乙醇、汽油和甲醇等轻质燃料。
为了改善轻质燃料的着火性，可加入添加剂提高十六烷值，或与柴油混合使用。
一些气体燃料，如天然气、液化石油气、沼气和发生炉煤气等也可作为柴油机的燃料，但这时通常以气体燃料为主，以少量柴油引燃，这种发动机称为双燃料内燃机。
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柴油机燃烧室的特点?
柴油机是用柴油作燃料的内燃机。
柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。
柴油在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温。
然后燃油以雾状喷入高温空气中，与空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。
燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。
法国出生的德裔工程师狄塞尔，在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。
由于它明显地提高了热效率而引起人们的重视。
起初，柴油机用空气喷射燃料，附属装置庞大笨重，只用于固定作业。
二十世纪初，开始用于船舶，1905年制成第一台船用二冲程柴油机。
1922年，德国的博施发明机械喷射装置，逐渐替代了空气喷射。
二十世纪20年代后期出现了高速柴油机，并开始用于汽车。
到了50年代，一些结构性能更加完善的新型系列化、通用化的柴油机发展起来，从此柴油机进入了专业化大量生产阶段。
特别是在采用了废气涡轮增压技术以后，柴油机已成为现代动力机械中最重要的部分。
柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。
柴油机燃料主要是柴油，通常高速柴油机用轻柴油；中、低速柴油机用轻柴油或重柴油。
柴油机用喷油泵和喷油器将燃油以高压喷入气缸，喷入的燃油呈雾状，与空气混合燃烧。
因此柴油机可用挥发性较差的重质燃料或劣质燃料，如原油和渣油等。
在燃用原油和渣油时，除须滤除杂质和水分外，还要对供油系统进行预热保温，降低粘度，以便输送和喷射。
柴油机如采用某种合适的燃烧室也可燃用乙醇、汽油和甲醇等轻质燃料。
为了改善轻质燃料的着火性，可加入添加剂提高十六烷值，或与柴油混合使用。
一些气体燃料，如天然气、液化石油气、沼气和发生炉煤气等也可作为柴油机的燃料，但这时通常以气体燃料为主，以少量柴油引燃，这种发动机称为双燃料内燃机。
柴油发动机的燃烧过程一般分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和后燃期四个阶段。
着火延迟期是指从燃料开始喷射到着火，其间经过喷散、加热蒸发、扩散、混合和初期氧化等一系列物理的和化学的准备过程。
它是燃烧过程的一个重要参数，对燃烧放热过程的特性有直接影响。
在着火延迟期内喷入燃烧室的燃料，在速燃期内几乎是同时燃烧的，所以放热速度很高，压力升高也特别快。
缓燃期阶段中燃料的燃烧取决于混合的速度。
因此，加强燃烧室内的空气扰动和加速空气与燃料的混合，对保证燃料在上止点附近迅速而完全地燃烧有重要作用。
柴油机的混合和燃烧时间很短，以致有些燃料不能在上止点附近及时烧完，而拖到膨胀行程的后期放出的热量不能得到充分利用，因此应尽量避免燃料在后燃期燃烧。
燃烧室的优劣对柴油机的性能有决定性的作用，因此是柴油机设计的关键。
燃烧室按组织燃烧过程的特点和结构不同分为开式、半开式、预燃室式和涡流室式四类。
前两类属于直接喷
射式燃烧室；后两类属于分隔式燃烧室。
低速柴油机和部分中、高速柴油机主要用无涡流的开式燃烧室。
燃烧室由气缸盖底面和活塞顶面形成，具有一定形状的整体空间。
多孔喷油器(6～10孔)能使燃油雾化良好，并均匀分布在燃烧室空间。
因此，开式燃烧室中的燃烧属于典型的空间式燃烧过程，要求燃烧室与油束形状和分布相配合。
它的优点是燃料消耗率低，起动容易；缺点是燃料雾化要求高，难于适应变转速工作。
小型高速柴油机大多采用有涡流的半开式燃烧室。
这种燃烧室又分为多种类型，主要有油膜式燃烧室和复合式燃烧室等。
油膜式燃烧室是1956年由德国的莫勒所发明。
燃烧室位于活塞顶内，呈球形。
燃料喷向燃烧室壁面，大部分燃油在强涡流作用下喷涂在燃烧室壁面上，形成很薄的油膜，小部分燃油雾化分布在燃烧室空间并首先着火，随后即引燃从壁面上蒸发的燃料。
这种燃烧室可使工作过程柔和，燃烧完全，声轻无烟，并可使用轻质燃料；缺点是低温时起动较困难。
复合式燃烧室是1964年由中国的史绍熙等发明，燃烧室在活塞顶内呈深盆形，口部略有收缩，用特殊形状的进气道形成进气涡流，采用单孔轴针式喷油器。
喷油器轴线与燃烧室壁面基本平行，燃料喷。