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柴油发电机混合气形成的特点和燃烧室 1.柴油机混合气形成的特点 柴油机的混合气是在汽缸内部形成的，进气冲程吸人新鲜空气，然后对空气进行压缩，直到压缩冲程接近终了时，柴油才开始喷入燃烧室，因此，柴油机混合气的形成具有以下特点： (1)混合气形成的时间极短，一般仅千分之几秒，从喷油开始即混合开始起，到喷油结束为止，仅占曲轴转角(15°～35°)的位置。以柴油机的转速为1500r/min为例，在曲轴转角20°内喷油完毕时，其喷油时间仅为0.0022s。 (2)从喷油开始，约经(1～3)1000s时间，柴油便开始燃烧，柴油机混合气形成过程与燃烧过程几乎是同时进行的。 (3)柴油的粘度较大，不易蒸发。 上述特点也是柴油机可燃混合气形成的困难之点。为了使柴油与空气能迅速地形成混合气，除了要求燃油喷射系统保证柴油的雾化质量外，还需要燃烧室的帮助。 2.柴油机的燃烧室 柴油机可燃混合气在燃烧室内的形成，虽然与燃料的雾化状况有密切关系，但还需要有适当形状的燃烧室相配合，合理地形成燃烧室内气流运动，促进燃料迅速而均匀地与空气混合，并迅速地分布到整个燃烧室的每一角落，从而使燃烧过程更为完善。 按柴油机结构特点和混合气形成的方法不同，燃烧室可分为两大类型： (1)统一式燃烧室统一式燃烧室又称直接喷射式燃烧室，它由活塞顶与汽缸盖内壁所包围形成的单一内腔。采用这类燃烧室时，一般配用多孔喷油器，将燃料直接喷射到燃烧室中，借助喷出油束的形状与燃烧室的形状相吻合，以及燃烧室内的空气涡流运动，迅速形成混合气。统一式燃烧室常用的有下面几种： ①w形燃烧室：w燃烧室由气缸盖内壁和活塞顶的w形深凹坑构成。燃油的大部分由多孔喷油器以19600kPa的压力喷入燃烧室后，均匀地以雾状分布在燃烧室空间，吸收室内高温空气的热量而蒸发，并与空气混合。另有少量燃油被喷射到燃烧室壁面，形成油膜，在燃烧开始后才加速蒸发参与燃烧，因此，这种燃烧室要求喷油压力较高。 w形燃烧室形状比较简单，结构紧凑，散热面积小，热效率高，有利于冷车启动，但由于一部分燃油直接喷散在空腔中，在着火延迟期内形成的混合气多，同时参加燃烧的油量也很多，因而导致汽缸内压力升高较大，工作比较粗暴。6135G型、Z12V190B型、B2-300型柴油机采用这种w形燃烧室。 ②球形燃烧室:球形燃烧室位于活塞顶中央，在活塞顶部加工成深凹状球形空间，汽缸盖上有螺旋道或切向进气道，可使进气时形成绕汽缸轴线转动的高速空气流。工作时，喷油器将柴油顺气流旋转方向沿燃烧室切线方向喷射，在强烈的进气涡流作用下，使燃油分布在燃烧室壁表面，形成一层很薄的油膜，在较低的温度下蒸发，蒸发出的油气与空气混合成均匀的混合气。

增压型柴油机简介 1）发电机依靠缸内燃烧发出功率。因此，进入缸内的燃油和空气是基本的两大要素，两者要合理调配，燃烧才能完全，使之达到功率大而燃油省的目的。 2）燃油的输入量是可以控制的，关键是空气吸入量。一般发电机靠自然吸气，空气吸入量受发电机进气系统阻力的限制，仅能吸入70%～80%（（以1个大气压计。吸入气缸的空气体积与气缸容积的百分比）。因此功率难以提高。 3）增压型柴油机的基本特征就是采用了“增压器”。因此。进入气缸的空气不是依靠自然吸气，而是由增压器强制将空气压入或“填入”气缸，从而使空气量增多，喷射的燃油量也相应增加，不但发电机功率大大提高，而且由于燃烧完全，相应降低了耗油量，尾气烟度也有所改善。 4）废气涡轮增压器利用发电机排气压力推动涡轮，带动另一端的叶轮压气机“鼓充”进气，叶轮转速每分钟一般达10万转左右。采用这种内燃机增压技术的发电机为增压型，其功率比自然吸气型提高20%～40%，燃油消耗率也显著下降。 5）进气气缸的空气通过废气涡轮增压器后，由于受压缩功的影响，其温度大幅度提高（全负荷时一般达到12℃左右），空气密度却显示下降，限制了功率的进一步的提高，因此出现了“增压中冷”是将发电机的冷却液或汽车前端的进风通过“中冷器”（即热交换器）对已增压过的发电机进气进行“中间冷却”。水冷型可将进气温度降至90℃左右，空气冷却型可将进气温度降至50℃左右。采用增压中冷技术的发电机为增压中冷型，其功率比增压型进一步提高，油耗也相应地进一步减少，其工作原理如图1-1所示。 6）B系列柴油机有3种吸气形式--自然吸气型、增压型和增压中冷型。依靠这种技术，B系列柴油机在缸径、冲程和转速不变的情况下，可逐级提高它的功率和转矩，因而明显扩大了系列内柴油机的功率范围。以B系列6缸机为例：自然吸气型（代号6B)的额定功率为96KW,增压型（代号6BT）的额定功率为118KW，增压中冷型（代号6BTA）的额定功率140KW，它们的转矩和燃油量也分别不同程度地逐级得到提高和减少。 7）B系列柴油机是通过采用增压和增压中冷技术来扩大功率范围，而不是通过采用扩大缸径的方法来达到的。由于缸径不变，缸体、缸盖等零部件完全通用，就大大降低了工厂生产成本，减少了市场备件平中；又由于设计时不虑保留扩大缸径的余地，使发电机能尽量紧凑，体积和质量明显减小;更由于增压技术的优点，不仅提高了动力性的经济性，而且有利于降低噪音和使排放达标。此外，如在高原地区使用，动力可保持不变或损失较少。B系列柴油机的结构强度是按 功率和转矩的需要设计的，因此保证了全系列机型的可靠性和耐久性。 8）发电机配HIC增压器主要按中、高速端匹配，因而低速端增压压力不足。为了不使烟度排放性能等恶化，不得不限制供油量（通过冒烟限制器），从而牺牲了低速转矩并影响整车低速行驶性能。这种匹配主要适于汽车经常高速行驶的使用条件。 旁通涡轮增压器正是针对解决低速动力性不足而开发的，它以低速端进行 匹配，低速增压压力高，冒烟限制器不起作用，因此低速转矩大、排放低，并通过旁通阀来解决由此产生的高速端增压压力过高的问题，从而兼顾了高速端的性能，可以看出，旁通阀和曲柄连成整天转动，并通过推杆与执行器（用支架固定在增压器壳体上）中弹簧的一端相连，执行器的另外一端则通过软管与压气机出口增压压力想通。当旁通阀处于关闭状态时执行器中的弹簧具有一定的预紧力。 当增压压力达到一定程度而足以克服弹簧预紧力时，作用力将通过推杆，曲斌使旁通阀打开，将进入涡轮的部分废气经旁通阀流入总排气管，从而减少了进入涡轮的能量，使转速和增压压力随之下降。