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新闻主题	柴油发电机燃烧室的工作条件和影响因素

 

导读：在柴油发电机燃烧物理学中有四种守恒方程，即总质量守恒、动量守恒、能量守恒及组分守恒方程。活塞到达上止点后其顶部与汽缸盖之间的空间，燃料即在此室燃烧。当活塞位于上止点时，活塞顶面以上、气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室。而由于在柴油发电机气缸盖底面通常铸有形状各异的凹坑，习惯上称这些凹坑为燃烧室。

一、工作条件

不适宜在以下环境中工作

① 燃烧室在高温、大负荷下工作

② 燃烧室在变工况下工作

③ 燃烧室在具有腐蚀性的环境下工作

④ 燃烧室内的燃烧过程是一个极其复杂的物理化学过程

⑤ 燃烧室中的燃烧在高速气流及贫油混合气情况下进行 （“空气分股”、“减速扩压”、“反向回流”）

柴油发电机运行时，燃烧室在宽广的工况范围内工作。在柴油发电机工作情况的过程中，燃烧室进口的空气流量、温度、压力、速度以及燃油消耗量都会发生变化，这些变化反过来又会影响整台柴油发电机的性能。所以，弄清燃烧室的变工情况特性，对整台柴油发电机的变工况运行有积极地意义。

扩散燃烧：燃料与助燃剂边混合边燃烧的过程，燃烧快慢由扩散快慢决定。

动力燃烧：燃料与助燃剂先混合后然后燃烧的过程。燃烧快慢由可燃混合物的化学动力学因素决定。

差异：动力燃烧——燃烧之前混合均匀

扩散燃烧——燃烧之前不混合

三、燃烧室类型

由于柴油发电机可燃混合气的形成和燃烧主要是在燃烧室内进行的，所以燃烧室的形状对可燃混合气的形成和燃烧有着直接的影响。柴油发电机燃烧室按结构形式分为两大类：统一式燃烧室和分隔式燃烧室。

1、统一式燃烧室

统一式燃烧室又称直接喷射燃烧室。其结构特点是只有一个燃烧室，位于活塞顶面与气缸盖底面之间，喷油器直接向燃烧室内喷射15～30MPa的高压柴油，借助油束形状与燃烧室形状的合理匹配，以及空气的涡流运动，迅速形成可燃混合气燃烧，故这种燃烧室又称为直喷式燃烧室。统一式燃烧室主要集中在活塞顶的凹坑内，如图1所示。统一式燃烧室要求燃油的喷射压力高，一般与孔式喷油器配合使用。

图1 统一式燃烧室

2、分隔式燃烧室

分隔式燃烧室由两部分组成，即主燃烧室和副燃烧室。主燃烧室位于活塞顶与气缸盖底面之间，副燃烧室位于气缸盖内。主、副燃烧室之间用一个或几个直径较小的通道相连。燃油则是喷人副燃烧室内的。分隔式燃烧室常见的结构形式有涡流室式和预燃室式两种。

（1）预燃室式燃烧室

预燃室式燃烧室（图2右图）的副燃烧室多是长体结构，连通预燃室与主燃烧室的通道面积较小。燃料通过喷油器喷人预燃室，预燃室着火后温度、压力迅速上升，利用这部分燃料的燃烧能量将集中于下部通道口附近已预热的燃油高速喷向主燃烧室。预燃室式燃烧室要求的喷射压力比统一式燃烧低，一般也与轴针式喷油器配合使用，柴油发电机启动时一般需要电热塞先预热。

图2 分隔式燃烧室

（2）涡流室式燃烧室

涡流室式燃烧室（图2左图）的副燃烧室多为球形或锥形。涡流室与主燃烧室用一个或数个通道连通。在压缩行程中，空气从气缸内被挤人涡流室时，形成强烈的有规则的涡流运动，喷人涡流室内的燃油，在强烈的空气涡流作用下迅速与空气混合形成可燃混合气。着火后大部分柴油在涡流室内燃烧，未燃烧的部分燃油在做功行程初期与高压燃气一起通过通道喷人主燃烧室，形成二次涡流，使之进一步与空气混合燃烧。涡流室式燃烧室的优点是能形成强烈的涡流运动，对柴油喷雾质量要求低，可以采用喷油压力较低的轴针式喷油器。为了保证冷机起动，一般设置电热塞等起动辅助装置。

 

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