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燃烧与放热

时间:2022-11-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:与汽油相比,柴油密度较大,易自燃,是汽车压燃式发动机的主要燃料。轻柴油是车用柴油机的燃料。冷滤点与柴油实际使用的最低温度有较好的对应关系,可作为根据气温选用轻柴油的依据。但十六烷值也不宜过高,否则柴油的低温流动性、喷雾和蒸发均受到影响,致使燃烧不完全,降低发动机功率,增加油耗。为了保证发动机的正常工作,要求轻柴油必须保持适当的粘度范围。

6.1 燃烧与放热

6.1.1 柴油的使用性能

柴油分为轻柴油和重柴油,车用高速柴油机(转速大于1000rPm)均使用轻柴油。与汽油相比,柴油密度较大,易自燃,是汽车压燃式发动机的主要燃料。与汽油不同,柴油馏分较重,柴油机可燃混合气在气缸内形成,压燃着火。这些特点使柴油机对柴油使用性能的要求与汽油不同,较特殊的方面是低温流动性和燃烧性。

1.轻柴油的性能指标

轻柴油(可简称为柴油)是车用柴油机的燃料。对其基本要求是:具有良好的流动性,能保证在各种使用条件下燃料顺利的供给;容易喷散、蒸发,形成良好的混合气,使发动机容易启动;混合气能平稳的燃烧,保证柴油机工作柔和;喷油器不结焦,燃烧室内无积炭;对发动机零件无腐蚀作用,不含有机械杂质和水分,以及对环境的污染少等。轻柴油的性能指标主要有:柴油的低温流动性,柴油的发火性,柴油的挥发性,柴油的粘度,柴油的安定性,柴油的防腐性和柴油的清洁性。

(1)柴油的低温流动性。柴油中的烃分子一般含有16~23个碳原子,通常在柴油中存在一部分溶解状态的石蜡。当温度降低时,石蜡从柴油中析出,降低了柴油的流动性。柴油的低温流动性是柴油在低温条件下所具有的流动性能。它直接影响到柴油能否可靠地供给,发动机能否正常的工作。

评定柴油低温流动性的指标有:

①凝点。凝点是在试验条件下,冷却到液面不能移动的最高温度。石油产品的凝点测定按照GB/T510—1991《石油产品的凝点测定法》的规定进行。测定方法概要是将柴油装在规定的试管内,冷却到预期的温度,将试管倾斜45°经过1min液面不移动,此时的温度便是柴油的凝点。我国轻柴油就是按凝点划分牌号的。

②浊点。浊点是柴油中开始析出石蜡晶体、柴油失去透明时的最高温度。柴油达到浊点后虽未失去流动性,浊点并非柴油的最低使用温度。石油产品的浊点测定按照GB/ T6986—1986《石油产品的浊点测定法》的规定进行。

③冷滤点。冷滤点是指在规定条件(2kPa的压力)下冷却,1min内通过过滤器(363目/平方英寸)的柴油不足20ml的最高温度。冷滤点与柴油实际使用的最低温度有较好的对应关系,可作为根据气温选用轻柴油的依据。一般冷滤点要高于凝点4℃~6℃,比浊点略低。

改善柴油低温流动性的途径是:

①脱蜡。在炼制柴油过程中采用脱蜡措施,可有效改善柴油低温流动性。但柴油生产率低,成本高。

②在柴油中掺二次加工柴油馏分和裂化煤油。高含蜡原油在裂化加工中得到的柴油馏分有较低的凝点,其他性能也较好。往柴油中掺入裂化煤油能降低凝点,并改善挥发性。

③加降凝添加剂。柴油中加入降凝添加剂后,能延迟或防止石蜡结晶形成多联结构析出,因此能降低柴油凝点及冷滤点。降凝剂一般为烷基萘和乙烯酸酯的共聚物等,加入量一般为0.05%~0.1%。

(2)柴油的发火性。柴油的发火性是指其自燃能力。如果柴油发火性差,会引起柴油机工作粗暴。当柴油喷进燃烧室后到出现火焰中心的一段时间称为着火延迟期。如果柴油发火性差,着火延迟期就长,喷入燃烧室的柴油积聚量多,一开始着火,就有过量的柴油参加燃烧反应,使汽缸压力上升过急,产生强烈的发动机振动现象,使功率下降,油耗增大,磨损加剧。

柴油的发火性可用十六烷值评定。十六烷值与汽油辛烷值类似,也是用两种发火性差异很大的烷烃作为基准物对比得出的数值:一种为正十六烷,发火性好,定其十六烷值为100;另一种是α-甲基萘,发火性差,定其十六烷值为0,按不同比例将它们混合在一起,可获得十六烷值0~100的标准燃料。然后在可变压缩比的标准单缸十六烷值测定柴油机上,将被试燃料与标准燃料进行同期闪火对比试验,若被试燃料与某标准燃料在相同条件下同期闪火,则标准燃料的正十六烷体积百分数,即为被试燃料的十六烷值。这种测定方法即GB/T386《柴油十六烷值测定方法(同期闪火法)》。

柴油机的转速越高,燃烧速度越快,对十六烷值要求就越高,一般1000r/min以下的柴油机,应使用十六烷值35~40的柴油;转速1000~1500r/min以下的柴油机,应使用十六烷值40~45的柴油;1500r/min以上的柴油机,应使用45~60的柴油。另外,十六烷值越高,汽车就越容易启动。但十六烷值也不宜过高,否则柴油的低温流动性、喷雾和蒸发均受到影响,致使燃烧不完全,降低发动机功率,增加油耗。一般选用十六烷值为40~50的柴油,基本可满足工作要求,国家标准规定轻柴油十六烷值不小于45。

从烃类结构来看,正构烷烃十六烷值最高,环烷烃和烯烃居中,芳香烃最低。因此,提高柴油十六烷值的方法是向柴油中加十六烷值改进剂,优点是效果好,又不改变凝点。通常用的添加剂有烷基硝酸脂、丙酮过氧化物等,加入量一般为1.5%~2%,可提高柴油十六烷值16~24个单位。

(3)柴油的挥发性。柴油的挥发性对柴油机工作有重要影响。挥发性好,柴油机启动性能就好,燃烧完全,不易稀释润滑油,油耗较低,积炭少,排烟较少;如果挥发性过高,会影响贮运及使用安全性,发动机工作容易粗暴。柴油的挥发性用馏程和闪点等指标表示。

①馏程。柴油馏程测定方法与汽油基本相同,测定项目有50%、90%和95%馏出温度。50%馏出温度越低,说明柴油中轻质馏分越多,柴油机容易启动。90%和95%馏出温度越低,说明柴油中的重质馏分越少,燃烧越安全,不仅可以提高柴油机的动力性,减少机械磨损,避免发动机过热现象,而且可以降低油耗。

②闪点。闪点是石油产品在一定实验条件下加热后,当油料蒸汽与周围空气形成的混合气接近火焰时,开始发出闪火的温度。闪点根据测定方法和仪器的不同,可分为开口闪点和闭口闪点。一般轻质油(主要是燃料油)多用闭口闪点,而重质油(主要是润滑油)多用开口闪点。闭口闪点测定时按GB/T261石油产品闪点测定方法(闭口杯法),将试样放在闭口闪点测定器再加盖连续搅拌,以很慢的恒定速率加热,当油中温度计读数达到预期的闪点前10℃时,按规定每隔1s或2s,中断搅拌,同时将一火焰引入杯内,引起杯内油蒸汽闪火时的最低温度为闪点。

柴油的闪点主要用来控制其挥发性的上限,下限则用馏程控制。为了控制柴油的挥发性不致过强,国家标准规定了各号轻柴油的闭口闪点的最低数值。

(4)柴油的粘度。为了保证发动机的正常工作,要求轻柴油必须保持适当的粘度范围。柴油的粘度对柴油机工作的影响主要有三个方面:

①影响供油量。粘度过小,在喷油泵和喷油器偶件配合中漏失较多,使实际供油量减少。

②影响喷油器喷出油束特性。柴油粘度小,喷雾后油粒直径小,易气化,但喷雾射程较短;粘度大,则正好与之相反。

③影响供油系精密偶件润滑。柱塞和柱塞套、针阀与针阀体等靠柴油润滑,粘度过小会使磨损加剧。

(5)柴油的安定性。柴油的安定性是指其在运输、贮存和使用过程中保持外观颜色、组成和使用性能不变的能力,评定柴油安定性的指标有:

①催速安定性沉渣。用70ml式样在规定条件下100℃、16h加速贮存后,测定其沉渣量和透光率,来判断柴油贮存安定性,其沉渣量越少越好。

②碘值。是在规定条件下与100g油品起反应时所消耗的碘的质量。从测得的碘值的大小可以说明油品中的不饱和烃含量的多少,不饱和烃越多,碘值就越高,油品安定性越差。

③10%蒸余物残炭。是指柴油的10%蒸余物经强烈加热后一定时间即进行裂化和焦化反应,在规定加热时间结束后,称重计算残炭值,以原试样质量的百分数表示。柴油馏分轻,精致程度深,残炭值就小。反之,残炭值大,在燃烧室内生成积炭倾向大。

④实际胶质。是指柴油在规定的试验条件下,油中的烃类经热空气气流蒸发、氧化、聚合和缩合所生成的深棕色、黄色或黑色残留物,以mg/100ml表示。柴油中不安定组分越多,实际胶质就越大。

(6)柴油的防腐性。柴油的防腐性可用硫含量、硫醇硫含量、酸度、铜片腐蚀、水溶性酸或碱等指标来评定。其试验方法和要求与车用汽油大致相同,但柴油中的硫和硫醇硫含量,对柴油机使用影响更大。

元素硫和硫醇硫在燃烧后都生成SO2和SO3,不仅直接腐蚀气缸中高温区零件,而且会对气缸壁上的润滑油和尚未燃烧的柴油起催化作用,加速烃类的聚合反应,使燃烧室、活塞顶和排气门等部位的漆状物和积炭增加。积炭层中有硫存在会使其变得更加坚强,而且很难清除,加剧零件的磨损,当气态氧化硫从气缸窜入曲轴箱低温区时,遇冷凝水生成亚硫酸和硫酸,会强烈地腐蚀零件,特别是柴油机的铜轴承。同时使润滑油的某些成分变成磺酸、酸性硫醇脂和胶质,加速润滑油老化变质。由于硫和硫醇硫的存在会给柴油机造成上述不良后果,所以对柴油中硫含量和硫醇硫含量要严加控制。国家标准规定各号轻柴油的优级品、一级品和合格品中硫含量分别不大于0.2%、0.5%和1.0%,并要求硫醇硫含量不大于0.01%。

(7)柴油的清洁性。柴油的清洁性用灰分、水分和机械杂质等指标评定。灰分是油中不能燃烧的矿物质,呈粒状,坚硬,是造成气缸壁与活塞环磨损的重要原因之一。柴油中的机械杂质会造成供油系偶件的卡死,喷油器喷孔的堵塞。水分会降低柴油发热量,冬季结冰堵塞油路,并增加硫化物对零件腐蚀作用,还能溶解可溶性的盐类,使灰分增大。

2.柴油的标准

GB252-2000《轻柴油》按凝点分为10、5、0、-10、-20、-35和-50七种牌号。一般各号轻柴油都是由直馏馏分和二次加工馏分调和而成。在低凝点轻柴油中,还要根据使用性能的要求,适当调入一些柴油馏分。通常,凝点较高的轻柴油中,调入直馏馏分的比例较大,煤油的比例较小;凝点低的-10、-20、-35和-50号轻柴油中,调入直馏馏分的比例较小,煤油的比例较大。为了保证轻柴油具有良好的安定性,调入热裂化柴油馏分的比例一般不超过30%。

3.轻柴油的选择和使用

(1)轻柴油牌号的选择。由于柴油的冷滤点与实际使用温度之间有较好的对应关系,故应按各号柴油冷滤点,对照当月的最低气温选油。若根据凝点选油,凝点要比当月最低气温低4℃~6℃。

各号柴油一般可按照下列情况选用:

10号柴油——适合于有预热设备的高速柴油机上使用;

5号柴油——适合于最低气温8℃以上的地区使用;

0号柴油——适合于最低气温4℃以上的地区使用;

-10号柴油——适合于最低气温-5℃以上的地区使用;

-20号柴油——适合于最低气温-14℃以上的地区使用;

-35号柴油——适合于最低气温-29℃以上的地区使用;

-50号柴油——适合于最低气温-44℃以上的地区使用。

(2)轻柴油使用注意事项

①不同牌号的柴油可以掺兑使用,以降低高凝点柴油的凝点。但应注意凝点的调整无严格的加成关系,例如-10号和-20号柴油各50%掺兑后,其凝点不是-15℃,而是在-13℃~-14℃之间;也可在轻柴油中掺入10%~40%裂化柴油以降低凝点,掺兑后应注意搅拌均匀。

②不能在柴油中渗入汽油,因为汽油发火性能很差,掺入汽油会导致启动困难,甚至不能启动。

③低温启动时可以采取预热措施,对进气管、机油及蓄电池等预热,有利于起动;也可采用馏分轻、蒸发性好、自燃点低,又有一定十六烷值的低温启动液,使用时可附加一套启动液使用装置,也可以用注射器将10~25ml低温启动液直接注入进气管,一般工作1min,发动机可顺利启动。低温启动液的主要成分是乙醚,自燃点仅190℃~210℃,很容易在柴油内自燃,低温启动液不能加入油箱与柴油混用,否则会造成气阻。

④要做好柴油机净化工作。柴油机供油系是一套较精密的系统,油中杂质很容易造成系统堵塞、卡死,使用柴油前要经沉淀和过滤,沉淀时间不少于48h,以去除杂质。

6.1.2 着火与燃烧过程

1.着火

在压缩过程末期喷入气缸的细滴雾状柴油和高温、高压空气产生相对运动,并被分散、加热、蒸发及扩散而与空气混合,进行着火燃烧前的一系列物理变化。同时,柴油蒸汽和空气进行着分解、氧化等化学反应。当这一物理化学变化过程进行到适当时候,就自行着火燃烧。柴油着火反应是一个很复杂的过程,影响因素很多,至今尚有许多不清楚之处。

从燃烧室中取出一个与空气处于相对静止的油滴来进行分析。油滴进入空气后立即开始蒸发,经一段时间后,其外围形成由柴油蒸气和空气组成的混合气,混合气的浓度随距油滴中心距离增长而变稀。由于柴油蒸发需吸收热量,所以油滴表面处温度较低。混合气过浓或过稀都不能着火,即有一个着火界限。必须指出,着火界限不是一成不变的,随温度的升高,物理化学变化速度的加快,其着火界限有所扩大。由此可见,距油滴一定距离的地方,必然有一混合气浓度在着火界限的区域。当该区域中的混合气温度恰好达到着火要求时,着火就此开始。

由于燃烧室中的油滴大小不同,各处气流运动的速度也不同,因而油滴周围的温度及混合气浓度分布极为复杂。喷注外围的油滴较小,往往在着火准备期已蒸发完毕并向四周扩散,所以浓度较稀而不会首先着火。喷注中心部分的油滴较大且密集,因而混合气过浓甚至处于液态,所以也不会首先着火。照此表明,首先着火处是在喷注外围和核心之间的地区。当有气流运动时,则着火发生在喷注顺气流方向的前沿附近。由于温度及浓度符合着火条件的场合不止一处,因此首先着火的火源也不止一处,而是几处同时着火(多点着火)。由于柴油机各循环的喷油及温度情况不可能完全相同,因而各循环的着火地点也不一定重合。

2.燃烧过程

柴油机燃烧过程非常复杂,为了便于分析和揭示燃烧过程的规律,通常将这一连续的燃烧过程分为四个阶段,并用图6-1柴油机燃烧过程p-θ示功图进行分析讨论。

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图6-1 柴油机燃烧过程

(1)滞燃期(着火延迟期)。从柴油开始喷入气缸起到着火开始为止的这一段时期称为滞燃期(图6-1区间1)。在滞燃期中柴油尚未着火,仅进行着火前的物理化学变化,其循环放热可忽略而不计,缸内气体压力和温度变化仍取决于压缩过程。

(2)速燃期。从开始着火到出现最高压力为止的这一段时期称为速燃期(图6-1区间2)。混合气着火后形成很多火焰中心,它们各自向四周传播使混合气迅速燃烧,放出大量热量。在此期间的放热速率dQ/dt很高,终了时将达到最大值。由于放出大量热量,且活塞靠近上止点,其上方容积很小,所以缸内压力及温度迅速上升。速燃期终了时,压力达到最高值(约6~9MPa)。对于高速柴油机而言,最高压力点(图中点3)一般在上止点后6°~10°曲轴转角时出现。

在速燃期,柴油继续喷入燃烧室使混合气浓度提高。在此期间内,从微观上讲,火焰尚未传遍整个燃烧室,因而空气尚未被完全利用。

在速燃期中压力升高率dp/dθ较高。dp/dθ过高时,会对机件产生冲击波式的撞击,并伴随有尖锐的敲击声,使机件寿命缩短、噪音过大。这种现象称为柴油机的粗暴燃烧。为此,压力升高应受限制,一般为每度曲轴转角不大于0.4~0.6MPa。例如4135G型柴油机压力升高率为0.39MPa/每度曲轴转角。

粗暴燃烧是柴油机燃烧过程中较为引人关心的问题。粗暴燃烧的两个原因是着火延迟期过长和在此期内有过多的柴油同时参与着火。因此,缩短着火延迟期和限制参与着火的柴油数量是控制粗暴燃烧的两个重要措施。

(3)缓燃期。从最高压力点开始到出现最高温度时为止的这一时期称为缓燃期(图6-3区间Ⅲ)。当缓燃期开始时,虽然气缸内已形成燃烧产物,但仍有大量混合气正在燃烧。在缓燃期的初期,喷油过程可能仍未结束,因此缓燃期中燃烧过程仍以相当高的速度进行,并放出大量热量,使气体温度升高到最大值。但是,由于这一阶段的燃烧是在气缸容积不断增大的情况下进行的,因此气缸内气体压力开始下降。在缓燃期中,燃烧产物不断增多、氧气及柴油浓度不断下降,所以缓燃期的后期燃烧速度显著减慢。

在缓燃期中喷入的燃油若喷到有氧气的地方,由于温度高反应速度快,燃料很快着火燃烧;若喷到缺氧的废气区,则油滴会因高温缺氧而裂解出碳烟。因此,在缓燃期加强气流运动来加速混合气的形成和燃烧,对缩短缓燃期有很重要的影响。

缓燃期一般在上止点后20°~35°时结束,最高温度可达1700℃~2000℃,放热量达循环放热量的70%~80%。

(4)后燃期(补燃期)。从缓燃期终点起到燃油基本烧完(一般放热量达到循环总放热量的95%~97%)时为止(图中区间Ⅳ)称为后燃期。实际上后燃期的终点难以确定,高速、高负荷时其终点甚至会延续到排气过程。

在后燃期中,由于活塞下行了相当的距离,气缸内容积增大很多,缸内压力和温度迅速下降,故燃烧速度很慢,所放出的热量很难有效利用。反之,它却使零件热负荷增大,排气温度升高,并增加了传给冷却水的热量。因此,后燃期应尽量缩短。

3.燃烧过程存在的问题

(1)混合气形成困难及燃烧不完全。柴油机形成混合气的时间短促,燃烧非均质混合气,因而燃烧时缸内情况异常复杂:有的地方是燃烧生成的惰性气体,有的地方可能只有空气或过稀的混合气;有的地方则是过浓混合气;而且由于燃烧与喷油重叠,有的地方甚至是末蒸发完的油滴。因此,缸内空气和燃油混合极不均匀,一部分燃油在高温缺氧条件下不能完全燃烧,致使排气冒烟,经济性下降。目前为了保证燃油燃烧完全,柴油机均在过量空气系数φa>1的条件下工作,一般车用柴油机φa= 1.3左右(全负荷),即至少有30%空气未能利用。由此可见更好地组织气缸内柴油与空气混合形成良好的混合气,是保证完全燃烧的先决条件。

(2)燃烧噪音。在柴油机的速燃期,滞燃期中所形成的混合气几乎同时燃烧,接近于等容放热,使燃烧初期的缸内压力急剧升高。急剧升高的压力直接使燃烧室壁面及活塞、曲轴等机件产生强烈振动,并通过气缸壁传到外部,从而形成燃烧噪音。

燃烧噪音与平均压力升高率密切关系。若平均压力升高率值超过400~600kPa/rad时,就明显地感到强烈的震音,给人带来难受的感觉,称为柴油机工作粗暴。工作粗暴的柴油机不仅噪音大,而且机件受到较大的冲击负荷,从而降低使用寿命。因此,为使柴油机工作柔和、平稳,平均压力升高率dp/dθ值在400kpa/rad以下为宜。

平均压力升高率dp/dθ的大小主要与滞燃期内形成的可燃混合气数量有关。滞燃期越长,即着火延迟时间越长,在滞燃期内喷入气缸的燃油越多,所形成的混合气数量也就越多,使平均压力升高率dp/dθ值及缸内最高压力值p max增高,柴油机工作粗暴,机械负荷增大。因此,从降低机件负荷,使柴油机工作柔和、平稳考虑,应减少滞燃期内形成的混合气数量。其主要途径是:缩短着火延迟期,减少滞燃期里的喷油量,抑制滞燃期中混合气的形成。

(3)排气冒烟。柴油机排气中的黑烟(碳烟)不仅降低了经济性,而且污染大气。碳烟的形成是燃油在高温缺氧下燃烧所致。速燃期喷入气缸的燃油,受到高温燃油气的包围,一部分裂解、聚合成碳粒。燃油的这种高温裂解反应是不可避免的,特别是在空间雾化混合燃烧的柴油机中。但在一般情况下碳粒能够在随后的燃烧中遇到氧而完全燃烧。如果缸内缺氧,则碳粒不能被烧完而随废气排出,形成排气冒黑烟,这往往在柴油机大负荷时发生,如在汽车加速、爬坡等状态时。因为这种工况空气相对较少,加之燃烧室温度高,燃油易裂解。碳烟出现不仅说明燃烧不完全,柴油机经济性下降,同时碳粒附于燃烧室内壁成为积碳,可能会引起活塞环卡住、气门咬死等故障。黑烟还会妨碍交通视线、污染大气,因此不允许柴油机长期在冒黑烟的状态下工作。减少黑烟的主要措施是:增加过量空气系数值,但与提高柴油机的动力性相矛盾;改善混合气形成,如改善喷雾质量,适当增加空气涡流运动,但与改善柴油机工作的柔和性相矛盾。

除黑烟外,柴油机有时还可能产生蓝烟和白烟。一般蓝、白烟是在寒冷时刚起动以及低负荷运转的柴油机上产生。此时气缸内温度低,燃烧不良,不同直径的柴油微粒随废气排出。受到光线的反射呈现不同颜色。白烟是由直径0.6~1μm的颗粒构成,而蓝烟是由直径0.6μm以下的颗粒构成。一般在柴油机暖车时,刚开始冒白烟,后冒蓝姻,不久排气变为无色。

(4)有害的废气成分。柴油机废气中的氮氧化合物NOx(主要是NO)、各种碳氢化合物HC、以及CO、SO2等均有害于人体,污染大气。氮氧化合物NOx是柴油机废气中主要有害成分。其生成量决定于反应物N2、O2、O、N的浓度和反应进行时的温度(主要由火焰高峰温度决定)以及反应进行的时间长短(主要由燃烧室内高温的持续时间决定)。因此,为降低NOx生成量就必须降低火焰高峰温度、缩短空气在高温停留的时间、减少过量空气系数φa等。HC主要是未燃的燃料、裂解反应的碳氢化合物及少量氧化反应的中间产物(醛、酮等)。它们是由于混合气形成不良、燃烧组织不完善、窜机油等原因引起。CO是燃油不完全燃烧时所产生的,主要是在局部缺氧或低温下形成。

6.1.3 燃烧放热规律

单位曲轴转角的放热量(或称放热速度)随曲轴转角的变化关系称为放热规律。它决定了气缸中压力变化的过程,由此影响柴油机的热效率、噪声和零部件所承受压力峰值。不同类型柴油机其热规律曲线形状不同。图6-2为一典型直喷式燃烧室柴油机的放热规律。

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图6-2 柴油机放热规律的三个阶段

由曲线可以看到,在燃烧期内,放热过程明显分为三个阶段:第一阶段ab为预混合燃烧阶段。放热率一般都很高,历时约3°~7°曲轴转角,与燃烧过程的滞燃期相对应。第二阶段bc为扩散燃烧阶段。放热效率逐渐下降,历时约为40°曲轴转角,为主要放热阶段。第I、Ⅱ阶段放热量通常为总热量的80%左右。第Ⅲ阶段cd为放热的“尾巴”。它可能延及整个膨胀行程,其放热量可达总放热量的20%。

燃烧始点的最佳位置一般是使最高爆发压力发生在上止点后7°~8°曲轴转角。由理论分析所得的燃烧持续时间最佳约为40°曲轴转角,实际放热曲线形状主要影响p max和dp/dθ值。理想中的曲线形状是开始时放热适中,满足运转柔和要求,随后燃烧加快,“尾巴”尽量小。

燃烧放热规律是反映柴油机燃烧过程的重要资料,可以用来协调经济性、动力性、排放、噪声等方面的性能,合理选择方案,减少试验调试的时间和资金,还有助于了解燃烧的中间过程,确定试验难以测定的参数。

柴油机的放热规律在一定程度上可由喷油规律予以控制。

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