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和汽油机不同,柴油机采用内部混合方式工作,燃料直接喷入到燃烧室内或预燃室内。燃烧和供油过程是同时发生的,在这个过程中燃烧在很大程度上受到整个混合过程的影响。在柴油机工作方式中柴油在压缩冲程快结束时,即活塞运动到上止点前一点的时刻喷入燃烧室。燃烧在某一个既定的点火延迟期之后,在很高的压缩压力和合适的进气温升的条件下自燃,故人们也称柴油机为自燃发动机。因此,在燃烧开始之前,燃油必须在很高的气体压力条件下雾化、蒸发并且和进气混合。这个雾化和混合过程对于燃烧的质量有重要的意义。它也要满足规定的燃烧时的噪声和燃烧时产生的有害排放物的要求。被喷入燃烧室内的柴油和供燃烧而吸入的空气进行混合的时间很短,这个很短的混合时间一般仅有几毫秒。这种混合是不均匀的,因此出现了燃料较少的区域所谓稀区和燃料较多的区域所谓浓区,导致空气的利用率不佳。故柴油机必须在大于1的空燃比下工作,柴油机的空燃比l一般为1.2以上(l>12.)。和汽油机相比,虽然一方面柴油机平均压力(平均活塞压力或工作压力)较低,但是另一方面柴油机排气中的气态有害排放物明显减少。为了使柴油能在柴油机的燃烧室中自燃,柴油机选择了高的压缩比,其压缩比一般为e￡25。这就需要柴油机有比较笨重的结构,而这样有可能获得较高的热效率,更重要的是通过热效率的提高而使燃油消耗下降。
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柴油机的燃烧
