新闻主题	柴油发电机燃烧过程各阶段的特点是什么

 

摘要：柴油发电机的实际燃烧过程是很复杂的物理化学变化过程，气缸内气体的温度和压力不断变化，其随曲柄转角的变化如图1所示。

 

图1  燃烧过程曲线

 

图1中曲线0是温度曲线图T-Ф，曲线1是压力曲线图p-Ф，曲线2是针阀升程曲线图h-Ф，曲线3是喷油器针阀腔压力曲线图p_a-Ф，曲线4是喷油泵燃油压力曲线图P_H，曲线5是纯压缩线。a点为油泵腔压力为油管剩余压力点，b点为油泵出油阀开启点（供油点），c点为着火点，d点为针阀开启点（喷油点），e点为油泵压力开始升高点（几何供油点），y点为缸内压力最高点，z点为缸内温度最高点。

 

1．燃烧过程四个阶段

①滞燃期（d-c）缸内压力急剧上升到发火点，燃烧的第一阶段。在这一阶段，喷入气缸的燃油主要进行一系列的物理化学准备，包括雾化、加热、蒸发、扩散与空气混合及预氧化等。滞燃期的长短直接影响到第二阶段的燃烧及放热规律。滞燃期过长会使积累在气缸内的燃油燃烧剧烈，缸内压力急剧上升。

②急燃期（c-y）着火点到缸内压力最高点，燃烧的第二阶段。滞燃期内形成的大量可燃混合气在此期间燃烧，活塞此时处于上止点附近，容积变化不大，压力升高很快，可用单位曲柄转角的压力升高值dp/d来衡量。dp/d过大的柴油发电机工作粗暴，易发生燃烧敲缸。

③缓燃期（y-z）缸内压力最高点到缸内温度最高点，燃烧的第三阶段。主燃阶段，放热量达循环总热量的60％～70％，气体温度迅速升高到最高温度。

④后燃期（z-）缸内温度最高点以后的燃烧，燃烧的第四阶段。在后燃期，活塞已经下行，燃料在较低的膨胀比下放热，热量得不到有效利用，经济性减低，排温升高。所以应改善混合气的形成，尽量缩短后燃期。

 

2．燃烧过程的放热规律

图2为高速柴油发电机的典型放热规律曲线，图中实线为燃烧过程的放热率曲线，虚线为燃烧过程的总放热量曲线。可将其分为三个阶段。

第一阶段（ab）：相当于急燃期，延续时间较短，约占5°～7°曲柄转角，放出约20％的热量，这一阶段燃烧的特征是预混合燃烧。

第二阶段（bc）：相当于缓燃期，约占40°曲柄转角，放出约60％热量，这一阶段燃烧的特征是扩散燃烧。

第三阶段（cd）：相当于后燃期，约占60°曲柄转角，是放热过程的尾部，存在于膨胀行程，放热量小，放出约20％热量。

 

图2  放热规律

 

 

3．影响燃烧过程的因素

i．燃油品质，如十六烷值、黏度、发热值及馏程等。尤其是十六烷值的大小对滞燃期的长短影响最大，十六烷值高，自燃性好，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解为游离碳，造成燃烧不完全，柴油发电机冒黑烟。十六烷值过低，会使滞燃期长，柴油机工作粗暴。

ii.换气质量，换气质量越好，燃烧越完全，要调整好配气正时。

iii.气缸热状态，压缩终点气缸内的温度和压力对燃烧过程有很大的影响。压缩终点的温度和压力高，滞燃期短，柴油机工作柔和。

iv.燃油雾化质量，雾化良好的燃油可以缩短滞燃期和后燃期，使燃烧更完全。

V.喷油提前角，合理的喷油提前角使燃烧过程合理，经济性及动力性提高。

Vi.柴油发电机的转速和负荷。

 

4．控制燃烧过程的措施

①运行管理 保证换气质量良好，喷射正常，燃油品质。

②日常航行管理 观察烟色，观察各缸排温，测量最高爆发压力，测取各缸示功图。 

 

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