发布时间 : 星期二 文章船舶柴油机重点复习资料 - 图文更新完毕开始阅读
福建交通职业技术学院教案纸 第 5 页
课程： 船舶柴油机 学年 第_ _学期 第 周 月 日
教 学 内 容 备 注
造成喷射延迟的原因：（1）燃油的可压缩性（2）高压油管的弹性（3）高压系统的节流。影响喷射延迟阶段长短的主要因素是：高压油管特性参数、喷油器针阀的启阀压力、柴油机的工况以及喷油泵出油阀和喷油器针阀的结构特点等。 2）．主要喷射阶段
从喷油始点（Ou）到供油终点（KH）的第Ⅱ阶段为主要喷射阶段。?
本阶段内喷油压力继续升高，燃油是在不断升高的高压下喷入气缸，本阶段的长短主要取决于柴油机负荷，负荷愈大，本阶段愈长。 3）．滴漏阶段
从供油终点（KH）到喷油终点（Ku）的第Ⅲ阶段为滴漏阶段。?
在这阶段中，喷油器中的压力从最高喷油压力pφmax一直下降到针阀落座压力pK。燃油是在不断下降的压力作用下喷入气缸，使燃油雾化不良，甚至产生滴漏现象。因此应力求使此阶段缩短到最小限度。 2．喷射过程的压力波
在喷射过程中，喷射系统中将发生很大的压力变化，形成较强的压力波，造成喷射过程中燃油压力波的原因有：
（1）喷射过程是高压系统内压力巨变的过程（2）燃油的可压缩性（3）高压油管的弹性产生容积变化。 三、供油规律和喷油规律
燃油的喷射质量通常可从燃油的雾化质量及喷油规律两个方面来评价，而喷油规律主要由供油规律来控制。 1．概念： 喷油器单位凸轮转角的喷油量dgn/dφ 随凸轮轴转角的变化规律。
喷油泵单位凸轮转角的供油量dgn/dφ 随凸轮轴转角的变化规律。 2．影响喷油规律的因素 （1）凸轮型线和有效工作段
在柱塞有效行程和供油始点相同的情况下，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。
当凸轮外形确定后，就要选择凸轮有效工作段的位置。为了获得较短的喷油时间和必需的喷油压力，一般将凸轮的有效工作段选在柱塞运动的高速部分，以减小喷油持续角，提高雾化质量。 （2）柱塞直径和喷孔直径
在不改变柱塞行程和供油量而增大柱塞直径时，供油速度增大，喷油延迟角和持续角均减小，当喷油器的喷孔数不变而喷孔直径减小时，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。此时，由于高压油管中的压力增高，容易产生重复喷射。 （3）高压油管尺寸
高压油管愈长，喷油延迟角大而喷油持续角基本不变。为了使各缸喷油规律一致，应尽可能使各缸的高压油管长度相同。
（4）柴油机负荷与转速
当柴油机转速及喷油定时不变时，若增大负荷，其喷油始点基本不变而喷油终点改变，并且增加了后半期的喷油量。
当柴油机负荷及喷油定时不变而改变转速时，随着转速的增加，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、异常喷射
正常：一个工作循环，针阀只启闭一次，针阀升曲线呈梯形，高压油管中剩余压力基本相同。 1．重复喷射（二次喷射）
1）概念：当喷油泵供油结束，喷油器针阀落座后又重新被油压抬起的喷射现象称为重复喷射，又叫二次喷射。
2）原因：（1）高转速大负荷工况（2）喷油器喷孔部分堵塞，（3）出油阀卸载容积不足，（4）换用了内径和
5
福建交通职业技术学院教案纸 第 6 页
课程： 船舶柴油机 学年 第_ _学期 第 周 月 日
教 学 内 容 备 注
长度较大或刚性较小的高压油管（5）喷油器启阀压力较低。
3）危害：会使喷油持续角变大，雾化质量降低，致使燃烧恶化、后燃严重、排温升高、机件过热、燃烧室结碳、排气冒黑烟等，从而降低了柴油机的经济性和可靠性。
4）防止措施 2．断续喷射
1）概念：在喷油泵的一次供油期间，喷油器针阀断续启闭的喷射过程。
2）原因：断续喷射容易发生在低转速低负荷工况。此时供油泵的供油量小于喷油器的喷油量和充填针阀上升空间所需油量之和。
3）危害：增加针阀偶件磨损。 3．不稳定喷射和隔次喷射
1）概念：是指喷油泵持续工作，但各循环的喷油量不均的情况。其极端情况是隔次喷射，即喷油泵每供两次油喷油器才喷一次油。 2）原因：（1）低速低负荷工况。（2）喷油设备偶件过度磨损
3）危害：转速不稳定，造成低速运转时自动停车。 4．滴漏
五、最低稳定转速
能使柴油机各缸均匀发火的最低转速。
船用柴油机：低速机：≤30％nb，中速机：≤40％nb，高速机：≤45％nb。 六、燃油雾化
1．概念：燃油在很大压差作用下，高速流经喷孔，由于喷孔的扰动作用及缸内压缩空气的阻力作用，使喷出的燃油分裂成由细小的油粒组成的圆锥形油束，这些油粒在燃烧室内进一步分散与细化的过程称为雾化。由此可知，影响燃油雾化的因素主要是喷出燃油的强烈扰动与缸内压缩空气对燃油的阻力。 ?
油束射程 油束的几何形状 油束锥角 表征喷柱的油束特性 雾化细度 雾化质量 雾化均匀度 2．影响油束特性的主要因素
影响雾化的主要因素有喷油压力、喷油器喷孔直径〖和孔数〗、燃油粘度和喷射背压。 1）喷油压力
喷油压力增大，雾化细度及均匀度提高，油束锥角β和射程L增大，雾化质量提高。 2）喷孔直径 喷孔直径增大，雾化细度和均匀度均下降，但油束射程L增大而锥角β减小。相反，当喷孔直径减小时，雾化细度及均匀度提高，油束锥角增大而射程减小。
在喷油嘴总通流面积不变的情况下，喷孔孔数越多，其直径越小。雾化细度和均匀性提高、油束锥角增大，但射程下降。 3）燃油粘度
当燃油粘度增加时，由于其流动性差，分裂较困难，故雾化不良。为保证雾化良好，当使用粘度较高的燃油时应采取预热措施以降低燃油粘度。 4）喷射背压
当喷射背压增加时，即缸内压缩空气的密度增加，燃油喷射时受到的阻力增加，因此雾化质量提高，锥角β变大，而射程L缩短。
6
福建交通职业技术学院教案纸 第 7 页
课程： 船舶柴油机 学年 第_ _学期 第 周 月 日
教 学 内 容 备 注
思考题：
1．对燃油喷射系统有何要求？
2．造成燃油喷射延迟的主要原因有哪些？
3．何谓二次喷射？有何危害？造成二次喷射的原因有哪些？ 4．什么叫雾化？表征喷柱的油束特性的指标有哪些？ 5．为什么柴油机在高速时较稳定，而在低速时易不稳定？
单元三 可燃混合气的形成
一、可燃混合气的形成方法 1．空间雾化混合法： 2．油膜蒸发混合法：
7
福建交通职业技术学院教案纸 第 8 页
课程： 船舶柴油机 学年 第_ _学期 第 周 月 日
教 学 内 容 备 注
3．影响混合气形成的因素
（1）燃油的雾化质量。对低速机影响大，主要是采用油雾法混合。
（2）燃烧室空气涡流。对小型高速机影响大，主要是采用空气扰动。 （3）压缩终点的缸内热状态。 （5）燃烧室类型。
二、缸内空气扰动涡动的形式 1．进气涡流 2．挤压涡流 3．压缩涡流 4．燃烧涡流 三、燃烧室
燃烧室分为直喷式与分隔式两大类。直喷式包括开式与半开式两类，而分隔式有涡流室和预燃室两种。
开式
直喷式
燃烧室 半开式
涡流室
分隔式
预燃室
1．直喷式燃烧室
1）开式燃烧室：适用于大、中低速机
开式燃烧室如图所示。适用于缸径D≥160mm的柴油机，船舶主机、发电副机均采用这种燃烧室。
上图a中为平顶活塞、倒钟形气缸盖，适用于大型低速二冲程弯流扫气式柴油机；图b为浅盅形凹活塞、倒盅形气缸盖，适用于大型低速二冲程直流扫气式柴油机；图c和d分别为浅盆形和浅ω形活塞顶、平低气缸盖，适用于大、中型四冲程柴油机； （1）可燃混合气形成的特点
①采用油雾法（空间雾化）可燃混合气形成可燃混合气。 ②）一般不组织空气涡动。 ③喷注形状与燃烧室很好配合。 （2）开式燃烧室的特点是：
①燃烧室结构简单，相对散热面积F/V小，经济性好。 ②起动性能好。
③燃烧室中机械负荷大和热负荷大，工作较粗暴、噪音大。 ④对燃油品质及转速较敏感。
8