柴油机排烟的影响因素


    柴油机排出微粒量比汽油机多50-80倍，微粒的组成也很复杂，主要是碳、油雾以及油料添加剂引起的金属微粒等。不同直径的微粒对光线的不同反射，形成白、蓝、黑等不同的烟色。
    柴油机排气烟度受燃料、喷油、负载、气缸密封等多种因素的影响。分析主要影响因素有助于使用条件下对柴油机进行正确地维修。
    燃料:柴油的十六烷值是柴油燃烧的着火性指标。十六烷值高时撼料容易着火嫩烧，柴油机工作较柔和。图5-1所示为十六烷值对烟度的影响曲线。试验结果表明，当燃料的十六烷值较高时，有较大的冒烟倾向。原因是十六烷值高的燃料，稳定性较差，嫩烧过程中易裂解，碳的形成速率较高。但过分降低柴油的十六烷值来降低排烟又是不可取的，那样会使桨油机工作粗暴。
    试验还表明，燃料收蒸发性对排烟影响不明显，而燃料的重馏分和芳香烃的成分增多时，易形成排烟。因为高沸点的燃料和芳香烃成分易产生脱氢反应，从而增加了碳烟的生成最。
    (2)喷油正时:直接喷射式柴油机的喷油始点提前时，发火延迟期延长，嫩料发火前的喷油量增加.使之循环沮度升高，燃烧过程结束较早，增长了燃气在气缸中的滞留时间，使排气烟度降低.然而喷油始点过分提前时，会造成较高的嫩烧噪声、机械应力和热应力.
    喷油始点推迟后使整个喷油过程后移，嫩烧温度降低.嫩烧速度变慢。图5-2给出了喷油延迟引起的燃油消耗率和烟度的变化情况.在负载超过50%时，喷油提前角减小后排气烟度明显增大。在高负载下，喷油提前角减小，由于撤烧过程延迟，热效率降低，则燃油消耗率增加。
    (3)喷油器:随使用时间的延长，喷油器的喷雾质量下降，会引起燃烧不完全，增大排烟最。雾化愈差，排烟最愈大。
    喷嘴与针阀落座后关闭不严造成的滴N 1或喷油泵出油阀的减压作用不够，使针阀落座缓慢而造成的滴漏，特别是二次喷射现象，对排烟浓度有很大影响。二次喷射的始点、延续时间及二次喷射的油是取决于负载、转速及嫩油系统特性等。二次喷射油量的增大.将显著增加柴油机的排烟量。
    (4)进气温度:柴油机进气沮度增高时使整个循环中的温度升高，将促使可燃混合气体形成和碳生成的化学反应。这对于较易挥发的嫩料而言，更为重要。当压力不变而温度升高时，气体密度降低，造成较小的油束锥角，在油嘴附近形成高的局部油粒浓度。同时随温度而增大的蒸发率和扩散率又使油嘴附近造成过浓的可嫩混合气体.另外较高的温度也会使分解反应加快。所有这些均导致烟度增大。
    (5)转速与负载:两种不同燃烧室的柴油机，其烟度随转速的变化关系如图5-3所示。在整个全负载转速范围内，涡流室式嫩烧室柴油机的烟度要比直接喷射式嫩烧室柴油机好一些，而且随着转速的提高，直喷式柴油机的可燃混合气体形成与燃烧条件较差，使排烟有所增加。