發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室設(shè)計(jì)技術(shù)匯報(bào)人：2024-01-20目錄CONTENTS燃燒室基本概念與原理燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化燃料噴射系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)氣與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)01CHAPTER燃燒室基本概念與原理燃燒室是發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要部件，是燃料和空氣混合并燃燒的地方，用于產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)庖酝苿?dòng)活塞或渦輪機(jī)工作。燃燒室定義將燃料和空氣按一定比例混合，并在其中進(jìn)行高效的燃燒過程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出。燃燒室作用燃燒室定義及作用包括混合氣的形成、著火、燃燒和燃盡等階段。在燃燒室內(nèi)，燃料和空氣混合后，經(jīng)過點(diǎn)火或壓縮自燃，發(fā)生放熱反應(yīng)并生成高溫高壓的燃?xì)??；诨瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)原理，通過控制混合氣的成分、溫度、壓力等因素，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的燃燒過程。燃燒過程與原理燃燒原理燃燒過程燃燒效率壓力升高率溫度分布排放性能燃燒室性能指標(biāo)01020304衡量燃料在燃燒室內(nèi)完全燃燒的程度，高效率意味著更少的燃料消耗和更低的排放。表示燃燒過程中燃?xì)鈮毫Φ脑鲩L(zhǎng)速度，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和效率。燃燒室內(nèi)的溫度分布情況，合理的溫度分布有助于減少熱損失和提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。燃燒產(chǎn)生的廢氣中污染物的含量，低排放是環(huán)保要求的重要指標(biāo)。02CHAPTER燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化將燃燒室分隔為多個(gè)小室，改善燃燒過程，降低排放。分隔式燃燒室環(huán)形燃燒室直流式燃燒室圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)中心軸線布置，結(jié)構(gòu)緊湊，熱效率高。氣流直接流過燃燒室，燃燒效率高，但排放控制較難。030201結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)影響燃燒室溫度和壓力，需根據(jù)燃料特性和發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求進(jìn)行優(yōu)化。壓縮比影響燃油霧化和混合氣形成，需根據(jù)燃料特性和燃燒室形狀進(jìn)行優(yōu)化。噴油嘴設(shè)計(jì)影響混合氣形成和燃燒過程，需通過進(jìn)氣道、氣門等部件進(jìn)行優(yōu)化。氣流組織關(guān)鍵參數(shù)選擇與優(yōu)化采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）等方法對(duì)燃燒過程進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)性能并優(yōu)化結(jié)構(gòu)。數(shù)值模擬方法通過臺(tái)架試驗(yàn)、光學(xué)診斷等手段對(duì)燃燒室性能進(jìn)行驗(yàn)證，確保設(shè)計(jì)滿足要求。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證手段根據(jù)模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)燃燒室結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。結(jié)果分析與優(yōu)化數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證03CHAPTER燃料噴射系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)包括燃油箱、燃油泵、燃油濾清器、噴油器、油壓調(diào)節(jié)器等部件。燃料噴射系統(tǒng)組成燃油泵從燃油箱中抽取燃油，經(jīng)過燃油濾清器過濾后，由噴油器按照控制單元的指令定時(shí)定量地噴入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。工作原理燃料噴射系統(tǒng)組成及原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噴油壓力低，適用于小型發(fā)動(dòng)機(jī)?？资絿娪推鲊婌F質(zhì)量好，適用于中、大型發(fā)動(dòng)機(jī)。軸針式噴油器燃油呈旋流狀噴入燃燒室，與空氣混合更充分，適用于直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)。旋流式噴油器噴油器類型及特點(diǎn)123包括同步噴油、異步噴油、預(yù)噴油等策略，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和燃油品質(zhì)選擇合適的噴油策略。噴油策略通過調(diào)整噴油脈寬、噴油時(shí)刻、噴油壓力等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)燃油消耗率、排放性能和動(dòng)力性的綜合優(yōu)化。參數(shù)優(yōu)化采用缸內(nèi)直噴、多次噴射、可變氣門正時(shí)等技術(shù)，進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和性能。先進(jìn)控制技術(shù)噴油策略與參數(shù)優(yōu)化04CHAPTER點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)火花塞將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高電壓引入燃燒室，點(diǎn)燃混合氣。點(diǎn)火控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和駕駛需求，控制點(diǎn)火線圈的工作，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火正時(shí)的精確控制。點(diǎn)火線圈將低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓，以提供足夠的能量點(diǎn)燃混合氣。點(diǎn)火系統(tǒng)組成及原理點(diǎn)火能量點(diǎn)火能量的大小直接影響燃燒速度和火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和燃油特性進(jìn)行合理選擇。火花塞類型不同類型的火花塞具有不同的熱值和點(diǎn)火性能，需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比、燃油特性和點(diǎn)火系統(tǒng)要求進(jìn)行選擇。點(diǎn)火能量與火花塞類型選擇03空燃比控制根據(jù)空燃比傳感器的信號(hào)，調(diào)整點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火能量，實(shí)現(xiàn)空燃比的精確控制，降低排放和油耗。01基本點(diǎn)火正時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，確定基本的點(diǎn)火提前角，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。02爆震控制通過監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)，調(diào)整點(diǎn)火提前角，避免爆震現(xiàn)象的發(fā)生，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和耐久性。點(diǎn)火正時(shí)控制策略05CHAPTER進(jìn)氣與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)氣系統(tǒng)組成及原理清除空氣中的雜質(zhì)和灰塵，保證進(jìn)入燃燒室的空氣清潔。引導(dǎo)空氣進(jìn)入氣缸，其長(zhǎng)度、直徑和形狀會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率和動(dòng)力性能?？刂七M(jìn)入氣缸的空氣量，從而調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速。將空氣分配到各個(gè)氣缸，確保各缸充氣均勻?？諝鉃V清器進(jìn)氣管道節(jié)氣門進(jìn)氣歧管排氣歧管催化轉(zhuǎn)化器消聲器排氣管道排氣系統(tǒng)組成及原理匯集各氣缸排出的廢氣，并將其導(dǎo)入排氣管道。降低排氣噪聲，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更加安靜。將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排放污染。將廢氣排出車外，其設(shè)計(jì)會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣背壓和動(dòng)力性能。進(jìn)氣系統(tǒng)優(yōu)化采用可變進(jìn)氣歧管技術(shù)、提高空氣濾清器過濾效率、優(yōu)化節(jié)氣門控制策略等，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率和動(dòng)力性能。排氣系統(tǒng)優(yōu)化采用高效催化轉(zhuǎn)化器、降低排氣背壓、優(yōu)化消聲器設(shè)計(jì)等，以降低排放污染和提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能。進(jìn)排氣系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化通過調(diào)整進(jìn)排氣系統(tǒng)的匹配關(guān)系，如改變進(jìn)排氣管道的長(zhǎng)度、直徑和形狀等，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)排氣系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化，進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化策略06CHAPTER發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)燃油直接噴入氣缸內(nèi)部，提高燃油霧化質(zhì)量和混合氣形成速度。精確控制噴油量和噴油時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒。降低燃油消耗和排放污染物，提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。缸內(nèi)直噴技術(shù)在燃燒室內(nèi)形成不同濃度的可燃混合氣分層，實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。提高燃燒速度和燃燒效率，降低燃油消耗和排放污染物。需要精確的燃油噴射控制和氣流組織設(shè)計(jì)。分層稀薄燃燒技術(shù)具有高熱效率和低排放的優(yōu)點(diǎn)，適用于高負(fù)荷工況。需要解決低負(fù)荷工況下的燃燒穩(wěn)定性和排放問題。通過高壓噴射和特殊設(shè)計(jì)的燃燒室形狀，實(shí)現(xiàn)均質(zhì)混合氣的壓燃。均質(zhì)壓燃技術(shù)復(fù)合燃燒技術(shù)結(jié)合多種燃燒方式，實(shí)現(xiàn)高效清潔燃