混合气形成对柴油发电机的要求
康明斯一直把自己定位为技术导向型公司,所以我们会关注什么技术对市场是最重要的。比如要使燃烧过程进行得好,混合气形成的好坏是关键,因此,对混合气形成必须有所要求。康明斯公司将在下文为客户提供一些技术专业知识,真正的给客户创造价值。
柴油机在讲气行程中进入气缸的是纯净空气,在压缩行程接近终了时,将喷油器形成的零状柴油以规定压力喷入气缸,随即在燃烧室内形成混合气,并在高温、高压的条件下,混合气自行着火燃烧,故混合气形成时间极短,而且存在喷油、蒸发、混合和燃烧重叠进行的过程。在柴油机压缩和作功过程中,气缸内气体压力p随曲轴转角而变化。当曲轴转到上止点前o点的位置时,喷油泵开始供油;当曲轴转到稍后一些的a点位置时,喷油器开始喷油。o点到上山点之间所对应的曲轴转角称为供油提前角。
1、过量空气系数要适当
因为柴油燃烧放出热量是由于柴油和空气中的氧气在一定温度和压力条件下产生化学作用的结果,所以空气与柴油是放热的两个重要因素。空气量与柴油量比例不同,所形成的可燃混合气的成分也就不同,一般要求过量空气系数λ在1.3~1.5(过量空气系统=实际空燃比/理论空燃比),λ过大,混合气过稀,燃烧速度慢,散发热量多,功率下降。λ过小,混合气过浓,燃烧不完全,油耗增加,冒黑烟,经济性变差。
2、喷油时刻要准确
气缸中燃烧过程的主要放热阶段应该是上止点稍后,容积小可得到较高的压力,热效率高,热损失小,所以要求喷油时刻要准确。喷油过早、过晚对柴油发电机工作都是不利的。喷油过早,混合气提前形成,并在活塞到达上止点前像爆炸似的同时着火燃烧,结果给正在上行的活塞造成一个短时间阻力,并严重“敲缸"工作粗暴。喷油过迟,混合气在活塞下行时才开始形成和燃烧,结果燃烧空间增大,从气缸壁面传走的热量增加,造成柴油发电机过热,燃烧压力降低,气体压力推动活塞的效果减小,甚至有可能使部分混合气来不及燃烧而随废气排出去。
3、燃烧过程
柴油发电机的燃烧过程如图1所示,可以分为以下几个阶段。
i一备燃期
备燃期是喷人气缸的燃料经历一系列的物理和化学的变化过程,包括燃料的雾化、加热、蒸发、与空气混合等准备阶段,虽然时间比较短,但对于整个燃烧过程的影响很大。
ⅱ一速燃期
在速燃器燃料快速燃烧,气缸压力急剧增加。压力的升高速度决定了柴油发电机运转的平稳性,如果压力升高速度太大,则柴油发电机工作粗暴,运动零件受到很大负荷。
ⅲ一缓燃期
缓燃期在气体工作容积不断增加的时候开始。如果能够保持燃烧的快速性,才能使气缸内的压力保持不变或稍有上升。所以只有在缓燃期加速空气混合,才能使燃料迅速燃烧。
iv一后燃期
后燃期的能量对柴油发电机的做功作用不大,但会增加零件的热负荷,燃烧情况不好,排放恶化。因此,尽量减少过后燃烧。
最好的喷油时刻与燃烧室的形式和柴油发电机转速有关,对于一定结构的柴油发电机在规定转速下,可通过试验找到一个功率大、油耗低的最好喷油时刻,通常用曲轴距活塞到达上止点的转角表示,称为喷油提前角。供油提前角必须是可变的,随着转速的增加而增加。