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柴油机工作粗暴与汽油机爆燃的异同点及预防措施
来源:农机使用与维修  作者:佚名  2016-12-25 09:38:23



    摘要:柴油机工作粗暴与汽油机的爆燃都属于非正常燃烧现象,对发动机的动力性、经济性和可靠性有严重影响,对发动机损害严重。通过对柴油机工作粗暴与汽油机爆燃产生机理的分析,提出了预防这种不正常燃烧的有效措施。

    柴油机工作粗暴与汽油机的爆燃,对发动机的动力性、经济性和可靠性有严重影响,对发动机损害严重。因此,我们要知道它产生的机理,做好预防工作,提高发动机的使用性能。
    1 柴油机工作粗暴与汽油机爆燃产生的机理
    柴油机工作粗暴产生的原因有以下三点:
    (1)柴油选用不当,柴油的十六烷值应在40~50之间。如果选用的柴油十六烷值低,挥发性和自燃性就都不好,着火的延迟期长,使气缸内喷人的燃油过多,着火后一起燃烧,使燃烧加剧,导致气缸内压力上升很快,最高压力增大,工作粗暴。
    (2)供油时间过早。如果供油时间过早,那么着火前喷人气缸中的油量增加,燃料将喷入压力和温度都不够高的压缩空气中,使着火延迟期增长,同时导致柴油机工作粗暴。
    (3)喷油延续角过小。喷油延续角小,喷油量相对固定,则喷油速度过快,可以得到较好的油耗的排烟度,但会导致柴油机工作粗暴。
    汽油机的爆燃,是指汽油机在工作时,混合气被电火花点燃之后形成火焰传播,它是以10~30 m/min的速度进行的。当火焰传播中途,燃烧室内未燃混合气因受已燃混合气的压缩和辐射而温度、压力升高,加速了自己的火焰前反应,在火焰前峰到达之前自行燃烧。这种自燃形成的火焰中心以及高的速度(1500~2000 m/min)向外传播。因而产生压力波,撞击燃烧室壁发生尖锐的敲击声,这种现象就是爆燃,也叫爆震燃烧。
    2 柴油机工作粗暴和汽油机爆燃异同点
    2.1相同点
    (1)产生很高的气体压力,冲击燃烧室、活塞及缸壁,发出尖锐的金属敲击声;严重时引起发动机运转不稳、振动,排气管冒黑烟。
    (2)使发动机曲柄连杆机构磨损增加,受力机件容易损坏,寿命缩短。
    2.2不同点
    柴油机工作粗暴是出现在着火初期,活塞到达上止点之前。缸内气体压力升高过猛、压力增高比大,而产生的压力波传播速度没有汽油机爆燃那么快,但在很大的曲轴转角范围内,有压力作用在活塞上,因此,能推动活塞向下做功。
    汽油机爆燃是出现在火花塞点火以后,已燃烧一段时间活塞越过上止点时。燃烧速度快,缸内局部气体压力很高,压力不平衡,生成压力波,又作用在活塞顶上的压力是冲击性的,瞬间即逝的不占有或占据不大的曲轴转角,因此,汽油机爆燃基本上是不能做功。
    3 柴油机工作粗暴和汽油机爆燃的危害
    柴油机工作粗暴时,由燃烧爆发力和运动惯性力激发而引起内部机构的机械震动,加剧缸壁与活塞、活塞与缸壁的磨损。轴承撞击,连杆与曲轴变形,从而导致机体变形等,以致影响发动机的使用寿命。同时这些震动产生噪声,是柴油机主要噪声源。
    汽油机长时间强烈的爆燃,不仅会造成汽油机功率下降,耗油率增加,而且会因强大的压力冲击波增加曲柄连杆机构的撞击负荷,加剧活塞、活塞环和轴承等的磨损;爆燃的局部高温燃气还可能烧熔活塞、活塞环、缸壁及排气门等机件;排气温度增加冒烟严重,污染环境;爆燃时因燃烧不完全形成大量积碳,破坏缸塞组零部件的正常工作,使发动机工作性能下降。
    4 预防措施
    4.1柴油机工作粗暴的预防
    (1)调整准确的供油提前角。供油提前角是影响柴油机燃烧过程的一个重要因素,最佳的供油提前角时,柴油机的动力性和经济性最好。若供油提前角过大,由于气缸内压缩空气的压力和温度较低,喷人的柴油不能很快自燃积存下来,一旦着火燃烧,就有大量热能释放出来,压力和温度升高太猛,造成柴油机工作粗暴、敲缸,容易损坏机件,功率下降,启动时甚至容易发生倒转着火。因此要正确调整供油提前角,保证柴油机燃烧正常。
    (2)保持柴油各缸供油均匀性和兼顾到喷油延续角的不至于过大或过小的变化。①柴油机每工作500 h,应对喷油器进行检查和调校;②每工作1500 h,严格按照技术要求在试验台上校准一次喷油泵。并在无试验设备的条件下,不允许拆装喷油泵或更换其他零件。
    (3)为了防止缸内积碳过厚,使燃烧室变小,压缩比增大,应定期及时清除缸盖、活塞顶、活塞环、气门头及喷油嘴上的积碳。清除时,可使用化学退碳剂进行。
    (4)选用品质好的燃油。选择十六烷值高(在40~50之间)和蒸发性好的燃油。
    4.2汽油机爆燃
    (1)定期清除燃烧室积碳。汽油机燃烧室积碳后易引起表面点火发生,从而使发动机负荷增加,缩短使用寿命。
    (2)正确调整点火提前角。点火提前角过大时,因混合气边燃烧边压缩时间增长,可燃混合气的温度和压力升高得快,使最后燃烧部分的混合气,因受已燃气体的强烈压缩和加热,爆燃趋势增加。
    (3)避免大负荷工况运行。当发动机长期处于大功率、超负荷工况或低挡高速连续行驶,尤其是炎热的夏季外界气温高,机件散热不良,容易造成发动机过热。严重过热的机件将混合气提前点燃,从而引发爆燃。因此要合理装载,尽量避免发动机在低速大负荷下工作。
    (4)合理使用燃油。汽油的牌号越低,其辛烷值越低,抗爆性能越差。使用低牌号的汽油,容易使混合气燃烧不完全,补燃严重,易引发爆燃料发生。
 

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