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直接喷射式燃烧室及其结构特点

【摘要】:多孔喷油器能使燃油雾化良好,并均匀分布在燃烧室空间。直接喷射式燃烧室的典型结构是ω形燃烧室,此种燃烧室在柴油机上应用广泛。表1-8 油膜式球形燃烧室的结构特点(续)复合式燃烧室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,燃料喷向燃烧室的周边空间。

1.开式燃烧室

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,要求燃烧室与油束的形状和分布相配合。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,难以适应变转速工作。直接喷射式燃烧室的典型结构是ω形燃烧室(图1-24),此种燃烧室在柴油机上应用广泛。

2.半开式燃烧室

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,主要有油膜式球形燃烧室和复合式燃烧室等。

(1)油膜式球形燃烧室(图1-25)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。

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图1-24 柴油机的ω形燃烧室

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图1-25 油膜式球形燃烧室

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;缺点是低温起动较困难,需要使用加热塞预热。

油膜式球形燃烧室的结构特点见表1-8。

表1-8 油膜式球形燃烧室的结构特点

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(续)

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(2)复合式燃烧室(图1-26)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,燃料喷向燃烧室的周边空间。在涡流的作用下,粗大的油粒散落在燃烧室壁面上形成油膜,细小的油粒在空间与空气混合。当转速较高时,燃烧室涡流速度高,壁面上的油膜燃料增多,具有油膜燃烧的特点;而在低转速和起动时,涡流速度低,空间混合的燃料量增多,具有空间式燃烧的特点,能改善冷起动性能。

复合式燃烧室把油膜蒸发混合燃烧与空间混合燃烧合理地结合起来,兼有两者的优点,故又称为复合式燃烧系统,其工作过程柔和,可燃用多种燃料,对喷油系统要求低,而且起动容易。缺点是低负荷排气中未燃的碳氢化合物含量较高。

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图1-26 复合式燃烧室