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上海羽通推薦參考：柴油的燃燒特性分析
閱讀：3562發(fā)布時(shí)間：2013-8-5
zui近有很多朋友來(lái)詢問(wèn)柴油耐不耐燒的問(wèn)題，也就是柴油的經(jīng)濟(jì)性怎么把握，我們也陸續(xù)給他們提供了一些相關(guān)的資料進(jìn)行參考，為了系統(tǒng)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，也是便于更多的煉油廠生產(chǎn)更多的的柴油，現(xiàn)在就將這個(gè)問(wèn)題總結(jié)為以下幾點(diǎn)供廣大客戶朋友參考，其中的餾程試驗(yàn)，建議采用上海羽通儀器儀表廠生產(chǎn)的YT-6536系列蒸餾測(cè)定儀，如果在生產(chǎn)和使用柴油的過(guò)程中配到類似的問(wèn)題，歡迎隨時(shí)和我們，希望共同進(jìn)步和提高！
1.柴油機(jī)中混合氣的形成過(guò)程
現(xiàn)代高速柴油機(jī)使用輕柴油為燃料，低速大功率艦船用柴油機(jī)除使用輕柴油外，還可以使用重柴油。在各種柴油機(jī)中，燃料是在接近壓縮行程終了時(shí)，利用高壓泵以10.1-20.2MPa的高壓通過(guò)噴油嘴在接噴入汽缸。柴油通過(guò)噴油嘴的高壓噴射，分散成許多細(xì)小油滴，其直徑在0.001-0.050mm之間。這些細(xì)小油滴在汽缸中激烈擾動(dòng)條件下，與高溫高壓下的熱空氣互相混合，陸續(xù)生成可燃混合氣，經(jīng)過(guò)一系列的物理化學(xué)準(zhǔn)備，然后自行著火燃燒。必須注意，在柴油機(jī)中，燃料的蒸發(fā)與著火燃燒是重疊進(jìn)行的，即柴油邊噴射，邊蒸發(fā)，邊著火燃燒。
為了保證柴油機(jī)有良好的效率，燃燒必須在上止點(diǎn)附近迅速完成。為此，要求噴油時(shí)間極為短促。一般全負(fù)荷的供油持續(xù)時(shí)間只有15°-35°曲軸轉(zhuǎn)角，對(duì)15OOr/min的高速柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，只有0.0017-0.004s。在這極短的時(shí)間里，如果不采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)保證及時(shí)形成可以迅速燃燒的混合氣，要獲得良好的燃燒過(guò)程是不可能的。所以，柴油機(jī)中混合氣的形成對(duì)然燒過(guò)程有決定性的影響。
2.影響柴油機(jī)中混合氣形成的因素
不論柴油機(jī)中混合氣形成是以什么方式進(jìn)行，都要求燃料能在極短的時(shí)問(wèn)內(nèi)蒸發(fā)，并與空氣組成可燃混合氣進(jìn)行燃燒。柴油機(jī)中混合氣形成速度與許多因素有關(guān)，其中zui重要的為燃燒室內(nèi)的溫度與壓力、燃料液流的相對(duì)速度與空氣的渦流運(yùn)動(dòng)、燃油霧化性與霧化質(zhì)量、燃料的蒸發(fā)性。這些因素又決定于發(fā)動(dòng)機(jī)（主要是燃燒室、噴油嘴等）
的構(gòu)造設(shè)計(jì)和燃料的理化性質(zhì)。下面主要針對(duì)柴油的霧化性和蒸發(fā)性對(duì)柴油燃燒的影響進(jìn)行分析，關(guān)于柴油十六烷值的重要性和測(cè)定方法，之前多有描述，大家也可以同時(shí)參考，相關(guān)儀器為QX-B汽柴兩用測(cè)定儀。
（1）柴油的霧化性
粘度是反映柴油霧化性的主要指標(biāo)。粘度過(guò)小，柴油從噴油嘴噴出時(shí)霧化過(guò)細(xì)，射程小，柴油主要集中在噴油嘴周圍，容易造成局部混合氣過(guò)濃，對(duì)燃燒不利。同時(shí)，粘度過(guò)小還會(huì)導(dǎo)致油泵間隙漏油量增大，噴油量減小，油泵磨損增大。反之，如果粘度過(guò)高，柴油霧化不良，燃燒不*，容易產(chǎn)生積炭，油耗率增加。同時(shí)，粘度過(guò)大也會(huì)因噴油阻力增大而使噴油量減小。因此，柴油必須有適當(dāng)?shù)恼扯?，即不能過(guò)大，也不能過(guò)小。我國(guó)柴油2013年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，5號(hào)和0號(hào)柴油20度粘度為3-8.Omm2/s，-10號(hào)-20號(hào)柴油為2.5-8.0 mm2/s，-35號(hào)和-50號(hào)為1.8-7.Omm2/s。除粘度外，表面張力對(duì)柴油的霧化也有影響，但其影響較小，因此柴油對(duì)表面張力沒有特別要求。
（2）柴油的蒸發(fā)性
燃燒室結(jié)構(gòu)不同的柴油機(jī)對(duì)燃料蒸發(fā)性的要求也不一致。在有預(yù)燃室或渦流室的柴油機(jī)中可以使用較重餾分的燃料，而直接噴油到燃燒室的一般柴油機(jī)則宜于使用餾分較輕的柴油。
餾分較重的柴油燃燒時(shí)需要較多的空氣。為了充分燃燒，燃料的平均沸點(diǎn)每增加30℃，單位體積的燃料蒸汽約需增加12%的空氣。因此，低沸點(diǎn)的燃料不僅能夠容易解決混合氣形成的問(wèn)題，同時(shí)還容易解決燃燒速度問(wèn)題。重質(zhì)燃料的粘度較大，霧化困難，也使燃燒速度降低。
雖然柴油餾分加重后，密度增大，汽缸充氣量有所增加，對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率有所稗益，然而由于重餾分的霧化困難和蒸發(fā)性很差，結(jié)果發(fā)動(dòng)機(jī)每千瓦每小時(shí)的燃料消耗克數(shù)仍然增大。試驗(yàn)表明，將90%餾出溫度為283℃的柴油換為355℃的燃料時(shí)，燃料消耗率增加達(dá)17%
輕柴油的蒸發(fā)性有時(shí)也用300℃時(shí)的餾出量表示，餾出量多，則表示蒸發(fā)性較好。實(shí)踐證明，柴油在300℃時(shí)餾出量的多少，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率有較大影響。在相同條件下，使用十六烷值都是47而餾分組成不同的三種柴油試驗(yàn)
，使用300℃餾出量愈大的燃料耗油率愈小。柴油的蒸發(fā)性也直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能，柴油50%餾出溫度越低，發(fā)動(dòng)機(jī)越易起動(dòng)。
同時(shí)應(yīng)該注意的是，盡管使用輕餾分柴油能給柴油機(jī)的工作帶來(lái)許多有利因素。但并不能認(rèn)為柴油機(jī)燃料就越輕越好。事實(shí)上，燃料餾分過(guò)輕，如煤油或汽油餾分，粘度減小，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)高壓泵供油量減少，機(jī)械磨損增大，而且更重要的是較輕的石油餾分的發(fā)火性能不好，會(huì)導(dǎo)致燃料不正常燃燒，引起發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，甚至損壞機(jī)械。所以，柴油機(jī)使用燃料的餾分不宜過(guò)重，也不宜過(guò)輕，必須保證發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫下易于起動(dòng)、耗油量少、燃燒良好，同時(shí)又不致引起工作粗暴。
相關(guān)產(chǎn)品：YT-6536蒸餾測(cè)定儀 QX-B汽柴兩用測(cè)定儀
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