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滞燃期

燃烧学术语

滞燃期是指从点火开始，到火焰中心形成、压力开始急剧上升止的这段时间，又称为着火落后期。

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
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：。如图《着火滞燃期图示》所示。
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。
滞燃期对燃烧过程和发动机性能的影响
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。
滞燃期对燃烧过程的影响
1.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
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。
滞燃期对平均有效压力和功率的影响
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。
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