柴油機(jī)排煙的影響因素


    柴油機(jī)排出微粒量比汽油機(jī)多50-80倍，微粒的組成也很復(fù)雜，主要是碳、油霧以及油料添加劑引起的金屬微粒等。不同直徑的微粒對(duì)光線的不同反射，形成白、藍(lán)、黑等不同的煙色。
    柴油機(jī)排氣煙度受燃料、噴油、負(fù)載、氣缸密封等多種因素的影響。分析主要影響因素有助于使用條件下對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行正確地維修。
    燃料:柴油的十六烷值是柴油燃燒的著火性指標(biāo)。十六烷值高時(shí)撼料容易著火嫩燒，柴油機(jī)工作較柔和。圖5-1所示為十六烷值對(duì)煙度的影響曲線。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)燃料的十六烷值較高時(shí)，有較大的冒煙傾向。原因是十六烷值高的燃料，穩(wěn)定性較差，嫩燒過程中易裂解，碳的形成速率較高。但過分降低柴油的十六烷值來降低排煙又是不可取的，那樣會(huì)使槳油機(jī)工作粗暴。
    試驗(yàn)還表明，燃料收蒸發(fā)性對(duì)排煙影響不明顯，而燃料的重餾分和芳香烴的成分增多時(shí)，易形成排煙。因?yàn)楦叻悬c(diǎn)的燃料和芳香烴成分易產(chǎn)生脫氫反應(yīng)，從而增加了碳煙的生成最。
    (2)噴油正時(shí):直接噴射式柴油機(jī)的噴油始點(diǎn)提前時(shí)，發(fā)火延遲期延長(zhǎng)，嫩料發(fā)火前的噴油量增加.使之循環(huán)沮度升高，燃燒過程結(jié)束較早，增長(zhǎng)了燃?xì)庠跉飧字械臏魰r(shí)間，使排氣煙度降低.然而噴油始點(diǎn)過分提前時(shí)，會(huì)造成較高的嫩燒噪聲、機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力.
    噴油始點(diǎn)推遲后使整個(gè)噴油過程后移，嫩燒溫度降低.嫩燒速度變慢。圖5-2給出了噴油延遲引起的燃油消耗率和煙度的變化情況.在負(fù)載超過50%時(shí)，噴油提前角減小后排氣煙度明顯增大。在高負(fù)載下，噴油提前角減小，由于撤燒過程延遲，熱效率降低，則燃油消耗率增加。
    (3)噴油器:隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)，噴油器的噴霧質(zhì)量下降，會(huì)引起燃燒不完全，增大排煙最。霧化愈差，排煙最愈大。
    噴嘴與針閥落座后關(guān)閉不嚴(yán)造成的滴N 1或噴油泵出油閥的減壓作用不夠，使針閥落座緩慢而造成的滴漏，特別是二次噴射現(xiàn)象，對(duì)排煙濃度有很大影響。二次噴射的始點(diǎn)、延續(xù)時(shí)間及二次噴射的油是取決于負(fù)載、轉(zhuǎn)速及嫩油系統(tǒng)特性等。二次噴射油量的增大.將顯著增加柴油機(jī)的排煙量。
    (4)進(jìn)氣溫度:柴油機(jī)進(jìn)氣沮度增高時(shí)使整個(gè)循環(huán)中的溫度升高，將促使可燃混合氣體形成和碳生成的化學(xué)反應(yīng)。這對(duì)于較易揮發(fā)的嫩料而言，更為重要。當(dāng)壓力不變而溫度升高時(shí)，氣體密度降低，造成較小的油束錐角，在油嘴附近形成高的局部油粒濃度。同時(shí)隨溫度而增大的蒸發(fā)率和擴(kuò)散率又使油嘴附近造成過濃的可嫩混合氣體.另外較高的溫度也會(huì)使分解反應(yīng)加快。所有這些均導(dǎo)致煙度增大。
    (5)轉(zhuǎn)速與負(fù)載:兩種不同燃燒室的柴油機(jī)，其煙度隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系如圖5-3所示。在整個(gè)全負(fù)載轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，渦流室式嫩燒室柴油機(jī)的煙度要比直接噴射式嫩燒室柴油機(jī)好一些，而且隨著轉(zhuǎn)速的提高，直噴式柴油機(jī)的可燃混合氣體形成與燃燒條件較差，使排煙有所增加。