第三章燃烧过程及排放案例.ppt

三、燃烧过程的影响因素 影响柴油机燃烧过程的因素主要有以下方面 1.燃油品质.在燃油的性能指标中。十六烷值(CN)对燃烧过程影响最大。十六烷值高，自燃性好，则滞燃期短，燃烧平稳.但过高的十六烷值，使燃油容易在高温下裂化分解为游离碳，造成燃烧不完全，柴油机冒黑烟；;反之，十六烷值低，自燃性能差，滞燃期长，燃烧过程粗暴(即燃烧敲缸)。低速机对?i较不敏感，对十六烷值要求不那么高。低速机燃烧时间长，?i期间喷入的燃油仅占15％～30％（高速机可达100％）,因此燃油的十六烷值要适当，当燃油品质发生变化时，应适当调整柴油机的参数。; 如当换用十六烷值较低的燃油时，应根据需要适当增大供油提前角。 其次，燃油挥发性差，滞燃时间增长；粘度高，雾化质量差，滞燃阶段增长。 加入某种添加刘(如助燃剂等)可改善燃他的燃烧性能。; 2．缸内工质状态 工质状态的主要参数是压缩终点的空气温度、压力和扰动，其中以温度对燃烧过程的影响为最大。压缩终点温度愈高，滞燃期愈短，柴油机工作愈平稳.气缸内的压缩温度及压力主要取决于压缩比和气缸冷却水的冷却情况，以及活塞环和气阀是否处于密封状态。同时应避免冷车起动柴油机，起动前必须进行暖缸。 ;压缩比过小，使滞燃阶段过长，柴油机工作粗暴，整个燃烧过程后移，燃烧不完全，排温升高，机件热负荷增大，可靠性降低。当压缩比减小后，应立即调整恢复正常，否则压缩压力和温度都会降低。 空气的扰动有加速燃前和燃烧过程中混合气形成的积极作用，同时也影响燃油喷射的穿透距离. ;3．喷油定时 喷油提前角对柴油机的燃烧过程有直接影响。如提前角太大，则由于喷油时气缸内的压力和温度较低而使滞燃期延长，最大爆发压力及压力升高率增大，从而使柴油机工作粗暴. 如图曲线1所示。由图中左上角喷油始点标记曲线可知，曲线1喷油提前角约为上止点前40℃A，相应的滞燃角约为30℃A；; 若喷油提前角过小、将因着火前缸内温度与压力已下降，而使滞燃期也增长，但活塞已下行使最高爆发压力降低，后燃增加，排气温度上升，如图曲线6。图中曲线6喷油提前角为???止点前10℃A，相应的滞燃角约为40℃A。; 因此,每一种柴油机都有一个最佳的喷油提前角，使燃烧过程比较合理，既有较高的经济性和动力性，又能平稳运转。在可靠工作的前提下，经济性最好的喷油提前角（其pmax等于设计值）。(通常在上止点后10℃A—15℃A，经济性高).在管理中要定期进行测量调整，保持这一最佳的喷油提前角。 ;; 增压柴油机为了限制pmax，标定工况下的供油提前角取得偏小，主要燃烧阶段适当后移。保证了可靠性，牺牲了一点经济性。 同一柴油机不同负荷时有不同的最佳喷油提前角。负荷较小时，pmax较低，把喷油提前角适当加大，可使ge降低。 同一柴油机燃用不同的燃油，最佳喷油提前角也不同。由柴油改烧重油时，由于重油燃烧缓慢，pmax下降，应适当加大供油提前角，提高pmax，减少后燃，可使ge降低。;4．雾化质量 雾化质量好将使滞燃期缩短，柴油机工作平稳，同时燃油细粒能与空气均匀混合使燃烧完全。船用大、中型柴油机中，燃油的雾化质且主要取决于喷油设备。若喷油设备不正常，则将直接影响柴油机的燃烧质量。; 5．换气质量 换气质量好，进入气缸的新鲜空气量增多，燃油燃烧时有足够的氧气与之化合，燃烧完全。 影响换气质量的因素主要有气阀定时，气口(阀)、气道的清洁程度，增压系统(如增压器、空冷器等)的工作状态等。对于增压柴油机来说，换气质量要比非增压柴油机的高，故其燃烧要比非增压柴油机完全。增压度越高，增压系统的工作状态越是严重影响着进入气缸的空气量。所以，越应确保增压系统工作良好。;6.运转工况 柴油机转速的变化对滞燃期和整个燃烧过程都会发生影响。柴油机转速上升，活塞平均速度相应上升，气缸漏气及散热损失减少，压缩温度和压力将上升。同时，转速升高能使喷油压力提高，燃油雾化变好，加速了着火准备过程。此外，转速升高时，燃烧室内的空气扰动加剧，促使油气混合。综上所述，转速升高能提高混合气形成的速度，使滞燃时间?i有所缩短。 ;另一方面，转速升高，曲柄每转过1?所需的时间减少得比?i更快（按比例），会使滞燃角增大。在这段滞燃角内喷入气缸的燃油增多，从而使速燃期的pmax和dp/d?增大。此外，转速的升高使得以曲轴转角计的喷油过程延长，特别是燃烧过程不可能与转速的升高成比例地加速进行，后燃加剧。但这种影响将因气缸内扰动的加强而得以减轻。所以转速的影响则视发动机具体情况而定。; 柴油机的负荷对滞燃期?i也有间接影响。当负荷增加时，每循环喷油量增加，气缸内的总发热量也随之增加，使燃烧室壁温提高，使滞燃期?i稍有缩短。但是在负荷增加时，因每循环喷油量增多和喷油过程的延长，总的燃烧