第四章燃油喷射与燃烧第一节燃油与燃油添加剂第二节燃油的喷射·第三节喷油泵及喷油器第四节混合气的形成和燃烧·第五节故障与维护管理
第四章 燃油喷射与燃烧 第一节 燃油与燃油添加剂 第二节 燃油的喷射 第三节 喷油泵及喷油器 第四节 混合气的形成和燃烧 第五节 故障与维护管理
第一节燃油与燃油添加剂粘温图一、石油的成分及组成R烃类的混合物，脂肪族、环烷族和芳香族二、燃油的物理化学性质OR影响燃油燃烧性能的指标（十六烷值、苯胺点、柴油指数、馏程、发热值和粘度）；影响燃烧产物构成的指标（硫分、灰分、沥青分、残炭值、钒钠的含量）；影响燃油管理工作的指标（密度、闪点、凝点、浊点、倾点、分、机械杂质和胶质）表5-1表5-2、三、柴油机的燃油ORMGO（MarineGas Oil)，MDO（MarineDiesel Oil),IFO(Intermediate FuelOil)MFo （Marine Fuel Oil)四、燃油添加剂R
第一节 燃油与燃油添加剂 Z 一、石油的成分及组成 粘温图 Z烃类的混合物，脂肪族、环烷族和芳香族 Z 二、燃油的物理化学性质 Z影响燃油燃烧性能的指标（十六烷值、苯胺点、柴油指数、馏 程、发热值和粘度）； Z影响燃烧产物构成的指标（硫分、灰分、沥青分、残炭值、钒和 钠的含量）； Z影响燃油管理工作的指标（密度、闪点、凝点、浊点、倾点、 水 分、机械杂质和胶质） Z 三、柴油机的燃油 表5-1 表5-2 ZMGO（Marine Gas Oil），MDO（Marine Diesel Oil），IFO （Intermediate Fuel Oil）,MFO（Marine Fuel Oil） Z 四、燃油添加剂
O喷油设备的一般要求（1）供油系统能在规定的起始和终止时间内，向燃烧室内喷入一定量的燃油。（2）供油系统的供油量可以调节，以满足柴油机负荷变化之需要。（3）喷射系统必须使喷入气缸的燃油达到燃烧所要求的雾化程度，并保证油束与燃烧室的形状能良好地配合。（4）喷射过程要符合一定的喷油规律，以适应燃烧过程的需要
○、喷油设备的一般要求 （1）供油系统能在规定的起始和终止时间内，向燃烧室内 喷入一定量的燃油。 （2）供油系统的供油量可以调节，以满足柴油机负荷变化 之需要。 （3）喷射系统必须使喷入气缸的燃油达到燃烧所要求的雾 化程度，并保证油束与燃烧室的形状能良好地配合。 （4）喷射过程要符合一定的喷油规律，以适应燃烧过程的 需要
燃油喷射系统的组成彩图动画二、喷射过程1.喷射延迟阶段2.主要喷射阶段3．滴漏阶段
z一、燃油喷射系统的组成 z 彩图 动画 z二、喷射过程 • 1．喷射延迟阶段 • 2．主要喷射阶段 • 3．滴漏阶段
三、喷油规律及其要求喷油规律1.2.供油规律3.喷油延迟1）燃油的可压缩性CR2）高压油管容积的弹性膨胀R3）高压油管中的压力波动R理想喷油规律
三、喷油规律及其要求 1．喷油规律 2．供油规律 3．喷油延迟 Z 1）燃油的可压缩性 Z 2）高压油管容积的弹性膨胀 Z 3）高压油管中的压力波动 4．理想喷油规律
○、喷油设备的一般要求燃油是在柴油机压缩过程的末期，通过喷油设备喷入缸内的压缩空气中。为保证喷入的燃油在极短的时间内能与空气混合而形成可燃混合气，并保证柴油机运转的可靠性和经济性，对喷油设备有以下一些要求：（1）供油系统能在规定的起始和终止时间内，向燃烧室内喷入一定量的燃油。（2）供油系统的供油量可以调节，以满足柴油机负荷变化之需要。（3）喷射系统必须使喷入气缸的燃油达到燃烧所要求的雾化程度，并保证油束与燃烧室的形状能良好地配合。（4）喷射过程要符合一定的喷油规律，以适应燃烧过程的需要
○、喷油设备的一般要求 燃油是在柴油机压缩过程的末期，通过喷油设备喷入缸内的 压缩空气中。为保证喷入的燃油在极短的时间内能与空气混合而 形成可燃混合气，并保证柴油机运转的可靠性和经济性，对喷油 设备有以下一些要求： （1）供油系统能在规定的起始和终止时间内，向燃烧室内 喷入一定量的燃油。 （2）供油系统的供油量可以调节，以满足柴油机负荷变化 之需要。 （3）喷射系统必须使喷入气缸的燃油达到燃烧所要求的雾 化程度，并保证油束与燃烧室的形状能良好地配合。 （4）喷射过程要符合一定的喷油规律，以适应燃烧过程的 需要
燃油喷射系统的组成1.组成彩图1彩图2彩图3柱塞出油阀出油阀22.工作过程动画二、 喷射过程1.喷射延迟阶段：从供油始点0至喷油始点02主要喷射阶段：喷油始点至供油终点M3滴漏阶段：供油终点至喷油终点Ku几个概念：供油始点O、供油终点、喷油始点O、喷油终点Ku、供油提前角（Φ°o）H、喷油提前角（Φ°oA）Φ、喷油持续角、启阀压力Ps、针阀落座压力P1：为什么喷油2、为什么针阀始点滞后于供油落座压力低于启始点？阀压力？
z一、燃油喷射系统的组成 • 1．组成 彩图1 彩图2 彩图3 柱塞 出油阀 出油阀2 • 2．工作过程 动画 z二、喷射过程 • 1．喷射延迟阶段:从供油始点OH至喷油始点Ou • 2．主要喷射阶段:喷油始点至供油终点KH • 3．滴漏阶段:供油终点至喷油终点Ku 几个概念：供油始点OH 、供油终点KH 、喷油始点Ou 、喷油终 点Ku 、供油提前角（φ˚OA）H 、喷油提前角（φ˚OA）φ 、喷 油持续角、启阀压力pφ、针阀落座压力pK 1 、为什么喷油 始点滞后于供油 始点？ 2 、为什么针阀 落座压力低于启 阀压力?
三、喷油规律及其要求1.喷油规律：一个循环的喷油量在整个喷射延续时间内的分配情况，即每度曲柄转角喷油量的分配曲线2．供油规律：在供油过程中，每度曲轴转角喷油泵的供油量dgp/dΦ随曲柄转角的变化曲线（由油泵凸轮的型线决定）3.喷油延迟1）燃油的可压缩性2）高压油管容积的弹性膨胀3）高压油管中的压力波动4.理想喷油规律先缓后急（工作比较柔和先中心后外围），要求高压喷射直接影响燃油燃烧过程的是喷油规律：从图4-2-3中可见，供油提前角大于喷油提前角；供油持续角小于喷油持续角：曲线形状不一样：这是由于油的可压缩性，高压油管弹性等所引起
三、喷油规律及其要求 1．喷油规律: 一个循环的喷油量在整个喷射延续时间内的分配 情况，即每度曲柄转角喷油量的分配曲线 2．供油规律: 在供油过程中，每度曲轴转角喷油泵的供油量 dgP /dφ随曲柄转角的变化曲线 (由油泵凸轮的型线决定 ) 3．喷油延迟 1）燃油的可压缩性 2）高压油管容积的弹性膨胀 3）高压油管中的压力波动 4．理想喷油规律 先缓后急 (工作比较柔和 ，先中心后外围），要求高压喷射 直接影响燃油燃烧过程的是喷油规律；从 图4-2-3中可见，供油 提前角大于喷油提前角；供油持续角小于喷油持续角；曲线形状不一 样；这是由于油的可压缩性，高压油管弹性等所引起
四、影响喷油规律的因素1.凸轮型线和有效工作段凸轮外形越陡，油压上升越快，供油速度越大，喷油延迟角和喷油持续角就越小有效工作段选在柱塞运动的高速部分2.柱塞直径和喷孔直径供油量不变，增大柱塞直径，则供油速度增大，喷油延迟角和持续角均减小：减小喷孔直径时，由干喷油阻力的增加使喷油持续角增大，而每度凸轮转角的喷油量减小3.高压油管尺寸+高压油管愈长，喷油延迟角愈大：油管内径越小，流阻越大，喷射延迟阶段越长4.柴油机转速柴油机负荷不变（单位时间喷油量不变）而转速增加，相应每度凸轮转角的时间缩短，故喷油延迟角和喷油持续角均加大，而每度凸轮转角的喷油量减少
四、影响喷油规律的因素 1．凸轮型线和有效工作段 凸轮外形越陡，油压上升越快，供油速度越大，喷油 延迟角和喷油持续角就越小 有效工作段选在柱塞运动的高速部分 2．柱塞直径和喷孔直径 供油量不变，增大柱塞直径 ，则供油速度增大，喷油 延迟角和持续角均减小;减小喷孔直径时，由于喷油阻力的增加使 喷油持续角增大，而每度凸轮转角的喷油量减小 3．高压油管尺寸 高压油管愈长，喷油延迟角愈大 ;油管内径越小，流阻 越大，喷射延迟阶段越长 4．柴油机转速 柴油机负荷不变（单位时间喷油量不变）而转速增 加，相应每度凸轮转角的时间缩短，故喷油延迟角和喷油持续角 均加大，而每度凸轮转角的喷油量减少
五、喷油过程的压力波动造成压力波的原因：高压系统的压力剧变：燃油的可压缩性和惯性：高压油管的弹性。危害：造成异常喷射；改变喷油规律六、异常喷射1.重复喷射（二次喷射）喷油泵供油结束，喷油器针阀落座后又重新被油压抬起，使燃油喷射继续进行。大型低速机或高压油管较短者表现为针阀尚未完全落座而重新开启。出现区域：高负荷高转速内因：压力波的反射外因：（1）喷油器喷孔部分堵塞（p0过高压力波动过大）：（2）排油阀卸载容积不足（p0过高）；（3）换用内径和长度较大或刚度不够的高压油管（弹性波动大）（4）喷油器启阀压力降低（启阀压力过于接近p0）
五、喷油过程的压力波动 造成压力波的原因：高压系统的压力剧变；燃油的可压缩 性和惯性；高压油管的弹性。危害：造成异常喷射；改变喷油规律 六、异常喷射 z 1．重复喷射（二次喷射） 喷油泵供油结束，喷油器针阀落座后又重新被油压抬起，使燃油喷射 继续进行。大型低速机或高压油管较短者表现为针阀尚未完全落座而重新开 启。 出现区域：高负荷高转速 内因：压力波的反射 外因：（1）喷油器喷孔部分堵塞(p0过高压力波动过大) ； （2）排油阀卸载容积不足(p0过高) ； （3）换用内径和长度较大或刚度不够的高压油管（弹性波动大）； （4）喷油器启阀压力降低(启阀压力过于接近p0）