摘 要：為使柴油機(jī)平穩(wěn)、高效、可靠運(yùn)行，本文重點(diǎn)分析了影響柴油機(jī)燃燒因素的幾個(gè)方面，歸納了對(duì)燃燒的改進(jìn)措施和方法，目的在于改善柴油機(jī)的燃燒狀況，使柴油機(jī)發(fā)揮最大效率。

關(guān)鍵詞：影響 燃燒 滯燃期 改進(jìn)方法

中圖分類號(hào)：U672.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（a）-0085-01

1 氣缸熱狀態(tài)的影響

柴油機(jī)工作時(shí)，噴入氣缸內(nèi)的燃油并不是立即燃燒，而是要經(jīng)過一系列物理和化學(xué)的準(zhǔn)備過程，這段時(shí)間被稱為滯燃期。滯燃期的長(zhǎng)短，不僅與燃油品質(zhì)有關(guān)，在很大程度上受氣缸的熱狀態(tài)影響。若氣缸的密封性好，冷卻水溫度高，則氣缸壓縮終了溫度、壓力高，這就加速了燃油的吸熱、霧化，使滯燃期縮短，柴油機(jī)發(fā)火迅速，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。反之，當(dāng)滯燃期增長(zhǎng)時(shí)，大量的混合氣積聚在氣缸中，一旦發(fā)火，必然會(huì)產(chǎn)生爆燃，導(dǎo)致機(jī)件的機(jī)械負(fù)荷增加，縮短使用壽命，影響柴油機(jī)的安全可靠運(yùn)行。所以，柴油機(jī)冷車起動(dòng)前，我們需要對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行暖缸，目的是為了改善氣缸的熱狀態(tài)，防止爆燃。

為使氣缸獲得比較良好的熱狀態(tài)，在管理中，必須控制冷卻水的溫度不能過低。適宜的冷卻水溫度不僅可以改善燃燒質(zhì)量，也有利于提高燃油的熱效率。同時(shí)，我們還應(yīng)從設(shè)備本身的密封性考慮，定期檢修氣閥和活塞環(huán)，使其保持良好的密封性，確保壓縮終了氣缸內(nèi)有足夠高壓力和溫度。

2 每循環(huán)供氣量的影響

為使每循環(huán)噴入氣缸的燃油完全燃燒，就必須為其供給足夠的空氣量。從理論計(jì)算可得，為使1 kg燃油完全燃燒，所需的空氣量大約是14.3 kg左右。然而，在柴油機(jī)工作中，為使油料充分燃燒，空燃比必須大于14.3，目的是使噴入氣中缸的油粒周圍形成富氧，以防止油粒因缺氧而裂解或不完全燃燒導(dǎo)致后燃。適宜的空燃比應(yīng)該是：不使燃燒產(chǎn)物超過煙度極限，實(shí)現(xiàn)完全燃燒。

增壓柴油機(jī)由于配備了廢棄渦輪增壓器和增壓中冷器裝置，使得每循環(huán)的供氣量增加，由于供氣密度的增加，使得壓縮終了的壓力和溫度都得到較大提高，氣缸的熱狀態(tài)得到改善，從而滯燃期縮短，柴油機(jī)工作也因此而變得平穩(wěn)。

3 十六烷值的影響

十六烷值是影響燃油燃燒性能的重要指標(biāo)，在很大程度上決定著燃油品質(zhì)的好壞。十六烷值的高低決定了燃油的閃點(diǎn)、粘度以及蒸發(fā)性。

高十六烷值的燃油所含芳香烴的量較少，從分子結(jié)構(gòu)看，氫碳原子比較大。在燃燒方面，氫比炭更容易燃燒，生成產(chǎn)物是水，不會(huì)污染空氣。所以高十六烷值的燃油更容易發(fā)火燃燒，滯燃期也短，這種燃油若在合適的噴油提前角被噴入氣缸，在氧氣充足的條件下，能夠充分燃燒，柴油機(jī)工作平穩(wěn)、噪音小、熱效率也高。但過高十六烷值燃油會(huì)在缺氧環(huán)境下，引起雙向燃燒并發(fā)生裂解，使排氣煙度值增大，造成空氣污染。因此，十六烷值也并非越高越好。

4 供油正時(shí)的影響

供油正時(shí)正確與否，直接影響柴油機(jī)整機(jī)功率的發(fā)揮和燃油的熱效率。為得到最大的平均指示有效壓力，我們往往把供油正時(shí)調(diào)整在使做功爆壓的峰值發(fā)生在上死點(diǎn)后15度左右；合適的供油提前角，應(yīng)該把上死點(diǎn)包含在滯燃期內(nèi)，使燃燒發(fā)生在上死點(diǎn)附近，并使燃燒的峰值壓力不超過氣缸材料所限定的允許值。供油提前角太早或太遲，都將使燃油的滯燃期增加。

當(dāng)供油提前角過小時(shí)，噴油過程延后，因缸內(nèi)溫度壓力已開始下降，而使滯燃期增長(zhǎng)，整個(gè)燃燒過程后移，后燃加劇，機(jī)件的熱負(fù)荷增加，排氣溫度升高，導(dǎo)致柴油機(jī)做功能力降低，未燃燒的燃油對(duì)增壓器、廢氣鍋爐加熱盤管及整個(gè)排氣流道造成污染；同時(shí)，由于活塞、活塞環(huán)、缸套機(jī)件過熱，會(huì)破壞氣缸壁面上潤(rùn)滑油膜的形成，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)發(fā)生拉缸事故。若供油提前角過大，則缸內(nèi)還沒有達(dá)到較高的壓縮壓力和溫度，則燃油滯燃期增加，缸內(nèi)一旦發(fā)火燃燒，會(huì)發(fā)生劇烈的爆燃，致使機(jī)件的機(jī)械負(fù)荷增加，降低了機(jī)件的使用壽命，機(jī)器運(yùn)行的可靠度降低。因此對(duì)噴油泵供油提前角的調(diào)整，必須準(zhǔn)確、合適。

5 換氣質(zhì)量的影響

柴油機(jī)每循環(huán)進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣越多，廢氣掃除的越干凈，則燃油的燃燒就越完全。

影響換氣質(zhì)量的主要因素有：增壓壓力、排氣背壓、氣閥定時(shí)、流道的清潔程度、掃氣形式等。所以管理中，要定期沖洗增壓器、清洗進(jìn)氣濾網(wǎng)和廢氣鍋爐，清理煙道。保持較高的增壓壓力、較低的排氣背壓。定期檢查氣閥定時(shí)，確保定時(shí)的準(zhǔn)確性。

對(duì)于既定的柴油機(jī)，其掃氣形式是不變的。直流掃氣優(yōu)越與回流掃氣，為了提高換氣質(zhì)量，有的掃氣口還在垂直和水平方向上帶有傾角，以使氣流旋轉(zhuǎn)上升，提高了換氣質(zhì)量。

6 燃油霧化質(zhì)量的影響

衡量燃油霧化質(zhì)量好壞的指標(biāo)是：霧化細(xì)度和均勻度。噴入氣缸內(nèi)燃油的霧化細(xì)度和均勻度越高，越有利于燃油的吸熱、汽化，為燃燒發(fā)火創(chuàng)造有利條件，縮短滯燃期。影響燃油霧化質(zhì)量的因素有：噴油壓力、燃油品質(zhì)、噴孔直徑、噴射背壓。當(dāng)噴射壓力過高或過低時(shí)，都將破壞油束與燃燒室的配合形狀；噴孔直徑變大，會(huì)導(dǎo)致霧化不良；噴射被壓升高，油粒與空氣的摩擦增加，有利于霧化；綜上因素在管理中，要定期檢查噴油器的起閥壓力和霧化質(zhì)量，檢查氣閥和活塞環(huán)的密封性，檢查增壓器的工作性能，確保排氣流道暢通，使燃油良好霧化，燃燒平穩(wěn)、完全。經(jīng)驗(yàn)表明：當(dāng)針閥偶件噴孔直徑增大10%或升程變化20%以上時(shí)，必須及時(shí)換新。

7 轉(zhuǎn)速的影響

提高柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，可提高壓縮終了氣缸內(nèi)的壓力和溫度，減少氣缸漏氣和散熱損失，增強(qiáng)缸內(nèi)氣流擾動(dòng)，對(duì)霧化吸熱有利，滯燃期縮短，燃燒充分。但轉(zhuǎn)速升高，會(huì)使滯燃角變大，供油角延長(zhǎng)，導(dǎo)致后燃。因此，高速柴油機(jī)對(duì)使用的燃油品質(zhì)要求較高。

8 壓縮比的影響

壓縮比增加，氣缸中壓縮終了的壓力和溫度升高，滯燃期縮短，有利于燃燒。但壓縮比的增大會(huì)增加設(shè)備機(jī)械負(fù)荷，摩擦功耗增加，同時(shí)泄露加劇。合理的壓縮比是：采用能滿足起動(dòng)和現(xiàn)有燃料相一致的最低壓縮比。

9 結(jié)論

這種方法就是將燃油噴射到球形燃燒室的壁面上，形成薄的油膜，在強(qiáng)烈的渦流作用下，形成可燃混合氣。由于滯燃期內(nèi)所蒸發(fā)的燃油量比普通燃燒方法要少的多，所以不會(huì)產(chǎn)生爆燃。同時(shí)燃油直接噴射到壁面，可保持較低的溫度，抑制了熱裂解反應(yīng)，避免了炭煙的形成，實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)、無煙地燃燒。另外，壓縮渦流和燃燒渦流，促進(jìn)了熱混合，不會(huì)造成后燃傾向，使燃油的熱效率得到較好發(fā)揮。曼恩—M柴油機(jī)是燃燒成功的一個(gè)典范。

參考文獻(xiàn)

[1]杜榮銘.船舶柴油機(jī)[M].大連海事大學(xué)出版社.