滞燃期是专业术语,拼音为zhì rán qī,在压缩行程末期,在上止点前A点喷油器针阀开启,向气缸喷入燃料,这时气缸中空气温度高达600℃,远远高于燃料在当时压力下的自燃温度,但燃料并不马上着火,而是稍有滞后,即到B点才开始着火燃烧,压力才开始急剧升高,气体压力曲线开始与纯压缩曲线分离。从喷油开始(A点)到压力开始急剧升高时(B点)为止,这一段时间称为滞燃期。在滞燃期内,喷入气缸的燃料经历一系列物理化学变化过程,包括燃料的雾化、加热、蒸发、扩散与空气混合等物理准备阶段以及着火前的化学准备阶段。

中文名

滞燃期

外文名

ignition delay

类型

铁道科技名词

学科

燃烧学

简述

燃料在气缸内燃烧是一个复杂的物理—化学变化过程,燃烧过程的完善程度,直接影响着发动机的作功能力、热效率和使用期限,其燃烧过程划分为四个阶段:滞燃期、急燃期、缓燃期、后燃期。

从燃油喷入到着火开始这一时期为燃烧准备阶段。在这一阶段,燃油需加热、蒸发、扩散并与气流混合等物理准备过程,以及分解、氧化等化学准备过程。

特点

火花放电的电压高,局部温度可达3000K,混合气氧化反应速度逐渐加快;缸内温度无明显升高。

评价指标

着火滞燃期图示

滞燃期

燃烧滞燃期可用着火延迟期长度来评价。着火延迟期长度表达式为:

影响因素

1.温度对滞燃期的影响处于第一位。滞燃期分为冷焰诱导期和蓝,热焰诱导期。冷焰诱导期随温度的升高而降低。温度越低,冷焰诱导期愈长,而且冷焰光越强蓝,热焰诱导期也越长。

2.压力对滞燃期的影响。其他条件相同时,燃烧室内的压力增加,则滞燃期缩短。压力越大,混合气密度增加,分子平均自由程缩短,反应物分子碰撞频率增加,反应速率加快。

3.压缩比对滞燃期的影响。压缩比增加,使得压缩压力和压缩温度同时增加,对滞燃期双重影响,滞燃期明显缩短。

4.进气温度对滞燃期的影响。增加进气温度能使压缩终点温度约成正比增加。滞燃期随进气温度升高而下降

5.进气压力对滞燃期的影响。气缸内温度和压力随进气压力的增加而增加,因而滞燃期缩短。

6.喷油提前角对滞燃期的影响。喷油提前角对滞燃期的影响是温度,压力和反应物焰前反应时间对滞燃期的综合影响。滞燃期随喷油提前角的增加而急剧增加。

7.喷油压力对滞燃期的影响。喷油压力升高,则滞燃期缩短,但是缩短的量不大,因为喷油压力对缸内的温度,压力这两个主要因素的影响较小。

8.转速对滞燃期的影响。转速n增加后,每个循环缸内漏气和散热的时间减少,因而漏气量和散热量减少,缸内热力状态提高,缩短滞燃期。

9.负荷和循环喷油量的影响。每循环的喷油量增加和发动机负荷增加后,会使整个压缩过程的热力状态提高,滞燃期会有些下降,但不明显。

10.混合气浓度对滞燃期的影响。当过量空气系数增大时,缸内混合气浓度变稀,滞燃期增加。

11.喷孔数,喷孔直径,和喷孔总面积对滞燃期的影响。在同样循环喷油量下,喷孔数目越多,喷孔直径越小,滞燃期缩短。

燃烧和发动机

滞燃期对燃烧过程和柴油机性能有着极为重要的影响,要控制燃烧过程和柴油机的各种性能,其重要手段之一就是通过改变滞燃期来实现。混合气的形成方式不同,则滞燃期对燃烧过程的影响程度也不同。雾化混合型燃烧的滞燃期对燃烧过程和发动机性能的影响最大,而油膜混合型燃烧的滞燃期对燃烧和性能的影响较小。

燃烧过程

1.滞燃期对最高燃烧压力的影响

滞燃期对最高燃烧压力的影响

滞燃期越长,则滞燃期内喷入缸内的油愈多。着火经历的准备时间越长,以至于气缸内累积起来的,达到可燃程度的燃料量越多。从而使得在速燃期一爆而起的预混合燃烧的燃油量增多,放热量增加,放热速度和加速度增加,放热峰值加高,最后导致最高燃烧压力和最高燃烧温度随着滞燃期的增加而升高。

2.滞燃期对最大压力升高率的影响

最大压力升高率随着滞燃期的延长而迅速增长。若是着火性能差的燃料,在喷油提前角过大,或进气温度和压力过低时,最大压升率可能超过1MP/CA,这对保证零部件强度来说是不允许的。

3.滞燃期对示功图图形的影响

滞燃期对示功图图形的影响

当喷油提前角不同时,即喷油时气缸内的温度和压力不同时,则喷油提前角θ大时,示功图图形大。最大压力升高率高。有时甚至发生燃烧压力震荡,如图峰值区域有毛刺即是。

4.滞燃期对放热规律的影响

滞燃期较长导致滞燃期内存在的,做好了物理—化学准备的可燃混合气量较多,导致预混合燃烧的放热峰值较高,相应的,其扩散燃烧的放热曲线稍低。所以,其预混合燃烧放热峰值较低,相应的,其扩散燃烧阶段的放热曲线稍高。

平均压力功率

各种柴油机有着自己的最佳滞燃期,长于或者短于这个滞燃期时,平均有效压力均降低。滞燃期过短,最高燃烧压力在上止点前过早出现,从而压缩过程中消耗的负功过大,散热损失增加。反之,示功图的位置在上止点后过迟出现,燃烧过程推迟。