柴油機排煙的影響因素


    柴油機排出微粒量比汽油機多50-80倍，微粒的組成也很復雜，主要是碳、油霧以及油料添加劑引起的金屬微粒等。不同直徑的微粒對光線的不同反射，形成白、藍、黑等不同的煙色。
    柴油機排氣煙度受燃料、噴油、負載、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柴油機進行正確地維修。
    燃料:柴油的十六烷值是柴油燃燒的著火性指標。十六烷值高時撼料容易著火嫩燒，柴油機工作較柔和。圖5-1所示為十六烷值對煙度的影響曲線。試驗結(jié)果表明，當燃料的十六烷值較高時，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，那樣會使槳油機工作粗暴。
    試驗還表明，燃料收蒸發(fā)性對排煙影響不明顯，而燃料的重餾分和芳香烴的成分增多時，易形成排煙。因為高沸點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:直接噴射式柴油機的噴油始點提前時，發(fā)火延遲期延長，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，增長了燃氣在氣缸中的滯留時間，使排氣煙度降低.然而噴油始點過分提前時，會造成較高的嫩燒噪聲、機械應(yīng)力和熱應(yīng)力.
    噴油始點推遲后使整個噴油過程后移，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.在負載超過50%時，噴油提前角減小后排氣煙度明顯增大。在高負載下，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:隨使用時間的延長，噴油器的噴霧質(zhì)量下降，會引起燃燒不完全，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，對排煙濃度有很大影響。二次噴射的始點、延續(xù)時間及二次噴射的油是取決于負載、轉(zhuǎn)速及嫩油系統(tǒng)特性等。二次噴射油量的增大.將顯著增加柴油機的排煙量。
    (4)進氣溫度:柴油機進氣沮度增高時使整個循環(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反應(yīng)。這對于較易揮發(fā)的嫩料而言，更為重要。當壓力不變而溫度升高時，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。同時隨溫度而增大的蒸發(fā)率和擴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使分解反應(yīng)加快。所有這些均導致煙度增大。
    (5)轉(zhuǎn)速與負載:兩種不同燃燒室的柴油機，其煙度隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系如圖5-3所示。在整個全負載轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，渦流室式嫩燒室柴油機的煙度要比直接噴射式嫩燒室柴油機好一些，而且隨著轉(zhuǎn)速的提高，直噴式柴油機的可燃混合氣體形成與燃燒條件較差，使排煙有所增加。