柴油在氣缸內(nèi)燃燒是一個復(fù)雜的物理-化學(xué)變化過程,燃燒過程的完善程度,直接影響著柴油機(jī)的作功能力、熱效率和使用期限,其燃燒過程劃分為四個階段:
A 燃燒準(zhǔn)備階段(滯燃期) 從燃油噴入到著火開始這一時期為燃燒準(zhǔn)備階段。在這一階段,燃油需加熱、蒸發(fā)、擴(kuò)散并與氣流混合等物理準(zhǔn)備過程,以及分解、氧化等化學(xué)準(zhǔn)備過程。
B 速燃階段 從著火開始到氣缸內(nèi)出現(xiàn)最高壓力時止的這一階段。當(dāng)少量柴油著火以后,可燃混合氣的數(shù)量繼續(xù)增加火焰迅速傳播,燃燒速度加快,放熱速率高。氣缸內(nèi)的壓力和溫度急劇升高。但壓力升高過快時,會使曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到很大的沖擊載荷,并伴隨有尖銳的敲擊聲,柴油機(jī)工作粗爆,這種情況應(yīng)予以限制。為使柴油機(jī)工作平穩(wěn),最大壓力增長率不應(yīng)超過292kPa~588kPa/1°(曲軸轉(zhuǎn)角)。
C 主燃階段(緩燃期) 從爆發(fā)壓力出現(xiàn)點(diǎn)到最高燃燒溫度出現(xiàn)點(diǎn)之間的階段為主燃階段。本階段的特點(diǎn)是噴油已經(jīng)結(jié)束,大部分的燃油在此期間燃燒,放出總熱量的約80%左右,燃?xì)鉁囟壬仙阶罡唿c(diǎn)。但由于活塞的下移,氣缸容積增大,所以氣缸內(nèi)的壓力變化不大。供油在這一階段結(jié)束。
D 過后燃燒階段 從最高燃燒溫度點(diǎn)到燃燒結(jié)束止的階段。在這一階段,氧氣已大量消耗,后期噴入的燃油就沒有足夠的氧氣與之混合進(jìn)行燃燒,加之活塞的進(jìn)一步下移,氣缸內(nèi)壓力和溫度有較大的下降,使燃燒條件更加惡化,以致燃油燃燒不完全,出現(xiàn)排氣冒黑煙現(xiàn)象,使有關(guān)零部件熱負(fù)荷增加,影響柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性和使用壽命,所以應(yīng)盡量減少后燃期的燃燒