1.质量要求 (1)柴油机的爆震 柴油机事情历程与汽油机即类似又有实质区别。其事情历程与汽油机既类似又有实质区别。其事情历程也分为吸气、紧缩、收缩做功和排气四个行程;差别的是柴油机吸入与紧缩的是氛围,而不是氛围与燃料的混淆气体,由于紧缩停止温度可达500-700℃,压力达3.5-4.5Mpa,已凌驾柴油的自燃点,以是喷入汽缸的燃料靠自燃而收缩做功,故柴油机又称为压燃式发起机。 从实际上讲,柴油喷入熄灭室,便已具有了着火熄灭的根本条件。但实践上从柴油喷入至自燃,每每另有肯定的工夫距离,这是由于柴油需完成于氛围充实混淆、先期氧化及构成部分着火点等物理化学预备的缘故。从喷油器开端喷油到柴油开端着火这段工夫称为着火滞前期或称为滞燃期。着火滞前期很短,通常为百分之几秒到千分之几秒,但它对柴油机事情情况的影响却很大。 正常状况下,柴油的自燃点较低,着火滞前期短,燃料着火后,边喷油、边熄灭,发起机事情安稳,热成效率高。但假如柴油的自燃点过高,则着火滞前期延伸,以致于在开端自燃时,汽缸内积聚较多的柴油同时自燃,温度和压力猛烈增高,打击活塞头猛烈活动而产生金属敲击声,这便是柴油机的爆震。柴油机的爆震异样会使燃料熄灭不完全,构成黑烟,油耗增大,功率低落,并使机件磨损加剧,乃至破坏。 柴油机的爆震与汽油机有着实质的差别。汽油机是焚烧熄灭的,其爆震是由于火焰前沿还没传达到的那局部混淆气天生的过氧化物自行熄灭而致,一样平常产生在熄灭末期;而柴油机是压燃的,其爆震是由于柴油着火性差,滞燃期过长而致、一样平常产生在熄灭的初期。 (2)影响柴油机爆震的要素 影响柴油机爆震的要素较多,此中柴油的着火性(或称生机性)是次要要素之一。柴油着火性是指柴油的自燃才能,着火性好的柴油,滞燃期短,熄灭后缸内压力上升陡峭,柴油机事情波动。柴油着火性的优劣与其化学构成及馏分构成亲密相干。实验标明,相反碳原子数的差别烃类,正构烷烃的滞燃期最短,物侧链稠环芳烃的滞燃期最长,正构烯烃、环烷烃、异构烷烃居中;烃类异构化水平越高,环数越多,其滞燃期越长;芳烃和环烷烃随侧链长度的增长,其滞燃期延长,而随侧链分支的增多,滞燃期明显加长;对相反的烃类来说,绝对分子质量越大,而波动性越差,自燃点越低,其滞燃期越短。由相反范例原油消费的柴油,直馏柴油的滞燃期要比催化裂化柴油含有较多芳烃,热裂化合焦化柴油含有较多烯烃,因而滞燃期有所加大。颠末加氢精制的柴油,由于此中的烯烃变化为烷烃,芳烃变化为环烷烃,故滞燃期分明延长。为进步柴油的抗爆功能,可将滞燃期长的热裂化、焦化柴油和局部滞燃期较短的直馏柴油惨和利用,此即柴油的谐和。别的还可接纳参加添加剂的手腕,改进柴油的着火性,常用的添加剂时硝酸烷基酯。 影响柴油机爆震的要素与汽油机有着基本的差别。汽油机进步紧缩比或增高汽缸温度会促发爆震,而柴油机进步紧缩比或增高汽缸温度却能加重爆震。缘故原由在于柴油机紧缩的是氛围,而不是氛围与燃料的混淆气体,不受燃料性子的影响,因而紧缩比可以尽大概的增大(可高达16-24),使燃料转化为功的服从明显进步,实践上柴油机燃料的单元斲丧率比汽油机约低30%-70%,十分经济。 (3)质量要求 要求轻质柴油和车用柴油有精良的熄灭后性,十六烷值相宜,自燃点低,熄灭完全,发起机事情波动性好,不产生爆震征象,能发扬应有的功率。 2.评定目标及意义 轻柴油和车用柴油的着火性时评价柴油熄灭性(抗爆性)能的紧张目标,详细用十六烷值和十六烷指数来评定。 (1)十六烷值 十六烷值时表现柴油在发起机中着火功能的一个商定量值。它是在划定操纵条件的尺度发起机实验中,将柴油试样与尺度燃料举行比力测定,当两者具有相反的着火滞前期时,尺度燃猜中的正十六烷值即为试样的十六烷值。 尺度燃料是用抗爆功能好的正十六烷和抗爆功能较差的七甲基壬烷按差别体积比配制成的混淆物。划定正十六烷的十六烷值为100,七甲基壬烷的十六烷值为15.则试样的十六烷值为: CN=Φ1+0.15Φ2 式中 CN----尺度燃料的十六烷值; Φ1---尺度燃猜中正十六烷的体积分数,% Φ2---尺度燃猜中七甲基壬烷的体积分数,% 盘算后果,取两位小数。 通常, 十六烷值高的柴油,自燃点低,着火性好,熄灭匀称,易于启动,不易产生爆震征象,发起机热成效率高,利用寿命长。但柴油十六烷值也并非越高越好,利用十六烷值过高(如十六烷值大于65)的柴油,异样会冒黑烟,燃料斲丧量反而增长,其缘故原由是燃料的着火滞前期太短,自燃时还未与氛围构成匀称混淆气,致使熄灭不完全,局部烃类热剖析而构成黑烟;别的,柴油的十六烷值过高,还会增加燃料的泉源。因而,从利用性和经济性两方面思索,利用十六烷值得当的柴油才公道,通常柴油机的转速越大,要求燃料的十六烷值越高。 差别转速的柴油机对柴油十六烷值要求差别。GB/T 19147-2003中划定,10、5、0、-10号车用柴油的十六烷值不小于49,-20号车用柴油的十六烷值不小于46,-35、-50号车用柴油的十六烷值不小于45;而GB 252-2000 中划定轻柴油的十六烷值一概要求不小于45. (2)十六烷指数 十六烷指数是表现柴油抗爆功能的一个盘算值,它是用来展望馏分燃料十六烷值的一种帮助手腕。其盘算按GB/T 11139-89《馏分燃料十六烷指数盘算法》举行,该尺度参照接纳ASTM D 976-80,实用于盘算直馏馏分、催化裂化馏分以及两者的混淆燃料的十六烷指数,分外是当试样量很少或不具有非手念头实行条件时,盘算十六烷指数是估量十六烷值的无效办法。当质料和消费工艺稳定时,可用十六烷指数查验柴油馏分的十六烷值,举行消费历程的质量控制。试样的十六烷指数按下式盘算。 CI=431.29-1586.88ρ20+730.97(ρ20)2+12.392(ρ20﹚3+0.0515(ρ20)4-0.554B+97.803(㏒B)2 式中 CI----试样的十六烷指数 ρ20---试样在20℃时的密度,g/ml B----按GB/T 6536《煤油产品蒸馏测定法》测得的试样中沸点,℃ 盘算后果,要求修约至整数。 上式的使用有肯定范围性,它不实用于盘算纯烃、分解燃料、烷基化产品、焦化产品以及从页岩油和油砂中提炼燃料的十六烷指数;也不实用于盘算加有十六烷改良剂的馏分燃料的十六烷指数。 我国车用柴油十六烷指数质量目标见表3-1.十六烷指数的盘算还可按SH/T 0694-2000《两头馏分燃料十六烷指数盘算法(四变量公式法)》举行。 1. 测定办法 柴油十六烷值按GB/T 386-91《柴油着火性子测定法(十六烷值法)》举行,该尺度参照接纳ASTM D 613-86.测定仪器是一台可改动紧缩比的公用单缸柴油机(900r/min),紧缩比可调范畴为7.95-23.50,机上装有着火滞前期表及帮助安装(包罗四个电磁传感器,即熄灭传感器、喷油传感器、及两个参比传感器)。 测定十六烷值的根本原理是:在尺度操纵条件下,将试样的着火性子与已知十六烷值的两个尺度燃料相比力,此中两个尺度燃料的十六烷值辨别比试样略高或略低,在着火滞前期相反的状况下,测定它们的紧缩比(用手轮读数表现),据此用内插法盘算试样的十六烷值。其详细测定步调如下。 (1) 喷油量的丈量 波动发起机操纵条件,并按划定调解放射量为13.0ml/min±0.2ml/min。燃料喷油量用测微计调治。 (2) 喷油提早角的调解 旋转测微计,按划定调解并牢固喷油提早角为上止点前13°。 (3) 试样着火滞前期的丈量 将着火滞前期表上的选择开关转到着火滞后地位,然后用手轮调治发起机紧缩比,正确锁紧在上述要求的喷油提早角(上止点前13°﹚地位上,记载手轮读数。以异样的办法,至多反复三遍,盘算均匀值。 (4) 尺度燃料的选择 选择两个相差不大于5个十六烷值的尺度燃料举行实验,调治发起机紧缩比,使试样在仪表指示13°的手轮读数处于两个尺度燃料之间,不然另选尺度燃料。依据尺度燃料的十六烷值和紧缩比数值,用内插法按式(3-4)即可盘算试样的十六烷值。 CN=CN1+﹙CN2-CN1﹚﹙a-a1﹚/﹙a2-a1﹚ 式中 CN--------试样的十六烷值; CN1--------低十六烷值尺度燃料的十六烷值; CN2--------高十六烷值尺度燃料的十六烷值; a---------试样三次测定手轮读数的均匀值; a1--------低十六烷值尺度燃料三次测定手轮读数的均匀值; a2--------高十六烷值尺度燃料三次测定手轮读数的均匀值。 盘算后果正确至小数点后一位,作为十六烷值测定后果。陈诉时,用标记××. ×/CN表现,比方,47.8/CN。 现在,已研制出多种便携式十六烷值测定仪,使用于柴油的消费、质检和科研中。它们多为疾速、轻便、数显式多功效剖析仪器,一样平常能同时测定柴油的十六烷值、十六烷指数、十六烷添加剂、总芬芳族化合物含量等多种参>### |
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