船舶柴油機(jī)4.1課件

第四章燃油噴射與燃燒

第四章燃油噴射與燃燒第一節(jié)燃油與燃油添加劑第二節(jié)燃油的噴射第三節(jié)噴油泵及噴油器第四節(jié)混合氣的形成和燃燒第五節(jié)故障與維護(hù)管理

第一節(jié)燃油與燃油添加劑

一、石油的成分及組成化學(xué)組成：烴類的混合物，脂肪族、環(huán)烷族和芳香族石油的煉制二、燃油的物理化學(xué)性質(zhì)影響燃油燃燒性能的指標(biāo)（十六烷值、苯胺點(diǎn)、柴油指數(shù)、餾程、發(fā)熱值和粘度）；粘溫圖影響燃燒產(chǎn)物構(gòu)成的指標(biāo)（硫分、灰分、瀝青分、殘?zhí)恐怠⑩C和鈉的含量）；影響燃油管理工作的指標(biāo)（密度、閃點(diǎn)、凝點(diǎn)、濁點(diǎn)、傾點(diǎn)、水分、機(jī)械雜質(zhì)和膠質(zhì)）

三、柴油機(jī)的燃油表4-1-3

表4-1-2MGO（MarineGasOil），MDO（MarineDieselOil），IFO（IntermediateFuelOil）,MFO（MarineFuelOil）

四、燃油添加劑世界不同產(chǎn)地的燃油品質(zhì)油種性能指標(biāo)中東北非委內(nèi)瑞拉美國西海岸美國東海岸燃料油C（3000秒以上）BunkerC比重，60℃時(shí)0.9690.9700.961.0060.96閃點(diǎn)，閉式，?F200185182210200傾點(diǎn)，?F55110153030濁點(diǎn)，?F6011520------粘度，Red№1/100?F，秒36003200365039003300運(yùn)動(dòng)粘度，100?F，cSt882794884960806水分，%<0.1<0.10.050.60.2灰分，%0.020.090.080.110.06康氏殘?zhí)迹?9.010.29.28.011.0瀝青，%2.46.58.012.03.6硫分，%4.01.82.41.71.6釩含量，ppm5040460160230鈉含量，ppm704060---30低熱值，BTU/lb1826018210183601820018300船用燃料油標(biāo)準(zhǔn)特性界限RMARMBRMCRMDRMERMFRMGRMHRMKRMHRMKRMLRMHRMKRML測試方法101010152525353535454545555555密度(15℃,kg/m3)最大值975.0981.0985.0991.0991.01010.0991.01010.0—991.01010.0—ISO3675或ISO12185粘度(50℃,mm2/s(cSt))最大值40404080180180380380380500500500700700700ISO3104粘度(100℃,mm2/s(cSt))最大值10.015.025.035.045.055.0ISO3104閃點(diǎn)(℃)最小值606060606060ISO2719傾點(diǎn)(℃)冬季最大值0243030303030ISO3016夏季最大值6243030303030ISO3016殘?zhí)己?wt%)最大值1014141520182222—22ISO10370灰份含量(wt%)最大值0.100.100.100.150.150.200.200.20ISO6245水含量(vol%)最大值0.50.81.01.01.01.0ISO3733硫含量(wt%)最大值3.54.05.05.05.05.0ISO8754礬含量(ppm,mg/kg)最大值150300350200500300600600600ISO14597鋁+硅含量(ppm,mg/kg)最大值808080808080ISO10307-2第二節(jié)燃油的噴射○、噴油設(shè)備的一般要求

一、燃油噴射系統(tǒng)的組成二、噴射過程三、噴油規(guī)律及其要求四、影響噴油規(guī)律的因素五、噴油過程的壓力波動(dòng)六、異常噴射○、噴油設(shè)備的一般要求（1）供油系統(tǒng)能在規(guī)定的起始和終止時(shí)間內(nèi)，向燃燒室內(nèi)噴入一定量的燃油。（2）供油系統(tǒng)的供油量可以調(diào)節(jié)，以滿足柴油機(jī)負(fù)荷變化之需要。（3）噴射系統(tǒng)必須使噴入氣缸的燃油達(dá)到燃燒所要求的霧化程度，并保證油束與燃燒室的形狀能良好地配合。（4）噴射過程要符合一定的噴油規(guī)律，以適應(yīng)燃燒過程的需要一、燃油噴射系統(tǒng)的組成二、噴射過程

1．噴射延遲階段

2．主要噴射階段

3．滴漏階段噴射過程中，泵端、嘴端的燃油壓力變化，以及噴油器針閥升程的變化三、噴油規(guī)律及其要求1．噴油規(guī)律

2．供油規(guī)律

3．噴油延遲

1）燃油的可壓縮性

2）高壓油管容積的彈性膨脹

3）高壓油管中的壓力波動(dòng)

4．理想噴油規(guī)律先緩后急

(工作比較柔和，先中心后外圍），要求高壓噴射理想噴油規(guī)律及其優(yōu)點(diǎn)著火前噴油量大大少于常見規(guī)律的著火前噴油量，壓力升高率↓→工作柔和滯燃量少（在開始階段噴射的油量少，從而減少了滯燃期參加預(yù)混合的油量）易得到完全燃燒

四、影響噴油規(guī)律的因素

1．凸輪型線和有效工作段凸輪外形越陡，噴油延遲角和噴油持續(xù)角就越小有效工作段選在柱塞運(yùn)動(dòng)的高速部分

2．柱塞直徑和噴孔直徑供油量不變，增大柱塞直徑，則噴油延遲角和持續(xù)角均減小

3．高壓油管尺寸高壓油管愈長，噴油延遲角愈大

4．柴油機(jī)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速的增加，相應(yīng)每度凸輪轉(zhuǎn)角的時(shí)間縮短，故噴油延遲角和噴油持續(xù)角均加大，而每度凸輪轉(zhuǎn)角的噴油量減少

五、噴油過程的壓力波動(dòng)

六、異常噴射根本原因是高壓系統(tǒng)中的壓力波動(dòng)現(xiàn)象

1．重復(fù)噴射（二次噴射）使噴油持續(xù)角變大，霧化質(zhì)量降低

2．?dāng)嗬m(xù)噴射斷續(xù)噴射容易在低轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)生

3．不穩(wěn)定噴射和隔次噴射各循環(huán)噴油量在噴射時(shí)不斷變動(dòng)

凸輪外形與升程的關(guān)系噴油規(guī)律高壓油管中的壓力波燃油的化學(xué)組成1．化學(xué)元素：C：83%～87%H：11%～14%氧、硫、氮等元素：0.5%～5%微量元素：氯、碘、磷、鉀、鈉、鎂、鈣、銅、鐵、鎳、砷、鉛、釩等元素2．化學(xué)成份:1)脂肪烴：烷烴、烯烴和炔烴2)環(huán)烷烴3)芳香烴：受熱后最不容易破裂、自燃溫度最高、燃燒不完全，易生成結(jié)炭。影響燃油燃燒性能的指標(biāo)十六烷值:表示自燃性指標(biāo)特性:十六烷值越高,自燃性越好;影響:--過低,燃燒粗暴,啟動(dòng)或低速時(shí)發(fā)火困難;--過高,燃油費(fèi)用高,發(fā)火過快,燃油高溫分解生成C,使排氣冒黑煙,經(jīng)濟(jì)性下降.要求:高速機(jī)十六烷值40-60中速機(jī)十六烷值40-50大型低速機(jī)十六烷值≧25.石油的蒸餾汽油（40~200℃）和柴油（200~350℃）燃油噴射系統(tǒng)的組成

1-回油管；2-噴油器；3-墊圈；4-高壓油管；5-管卡；6-操縱手