關(guān)注：
<ul id="g4ais"></ul> 
l.內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式
內(nèi)燃機(jī)所用的液體燃料中，主要是柴油和汽油，也有些是采用煤油作燃料。這些燃料都是從石油中煉制出來(lái)的。通常，汽化器式內(nèi)燃機(jī)(汽油機(jī))，如汽車、小型拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和快速艦艇等，采用汽油作燃料;載重汽車和拖拉機(jī)等各種高速、中速壓燃式內(nèi)燃機(jī)，多半采用輕柴油作燃料;大型固定式柴油機(jī)和船用柴油機(jī)多半采用重柴油作燃料。由于這些燃料性質(zhì)的不同，使得內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)、燃燒方式等有很大差別。
對(duì)于氣體燃料或蒸發(fā)性較好的汽油，它們同空氣混合都非常均勻，所得混合燃料氣一旦點(diǎn)火，就能很快地燃燒起來(lái)。使用這類燃料的內(nèi)燃機(jī)，要求燃料和空氣先在氣缸外部混合，然后送入氣缸。氣缸頭部裝有點(diǎn)火用的火花塞，在通過(guò)電流時(shí)能夠產(chǎn)生火花，使可燃混合氣點(diǎn)著燃燒，因此這類內(nèi)燃機(jī)有外部混合式或點(diǎn)燃式之稱。
根據(jù)這種燃燒方式，要求燃料汽油具有良好的蒸發(fā)性，保證在各種條件下發(fā)動(dòng)機(jī)容易起動(dòng)、加速和運(yùn)轉(zhuǎn)正常。汽油的蒸發(fā)性越好，就越易汽化，在冷車或低溫下也能使發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng)和正常工作。反之，若蒸發(fā)性不好，不僅起動(dòng)困難，而且在混合氣中有一些懸浮的油滴迸人燃燒室，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，燃燒不完全，增大燃料消耗。此外，這些沒(méi)有完全燃燒的油滴，還會(huì)因活塞環(huán)密封不嚴(yán)而附著在氣缸壁上，破壞潤(rùn)滑油膜，甚至流入曲軸箱稀釋機(jī)油，增加磨損。
但汽油的蒸發(fā)性也不宜太好，否則會(huì)使汽油在保管時(shí)損耗加大。而且在夏季使用時(shí)，汽油沒(méi)進(jìn)入汽化器以前就蒸發(fā)成為氣體，使汽油泵、輸油管等彎曲處或油管較熱的部位形成氣泡，從而堵住油管，妨礙汽油流通，使供油不暢甚至申斷，造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火停車，這種現(xiàn)象稱為"氣阻"。因此，汽油的蒸發(fā)性要適宜，不能太好也不能太差。在汽油規(guī)格中有標(biāo)志汽油蒸發(fā)性的指標(biāo)，即餾程范圍和蒸氣壓。
至于柴油燃料，其蒸發(fā)性很差，粘度較汽油大得多，不能和空氣均勻混合，必須用強(qiáng)制的辦法便其混合。一般，是使柴油成霧狀地噴到氣缸里去，并且要求在重新凝聚起來(lái)以前，就很快燃燒。因此，在噴油之前要先把氣缸里的空氣壓縮到很高壓力，一般為3.0~4.0MPa。這時(shí)空氣溫度已升高到500℃以上，大大超過(guò)了柴油的自燃溫度(在3.0MPa的壓力下柴油的自燃溫度約為205℃)。柴油噴入氣缸和高溫空氣相遇，就立刻自燃起來(lái)。采用這種工作方式就不需要在氣缸外面制備混合氣體，也不需要點(diǎn)火裝置，但要在氣缸頭部安裝噴油嘴，用高壓油泵強(qiáng)迫柴油通過(guò)噴油嘴中非常微小的孔，呈霧狀并以相當(dāng)大的噴射速度(大約為150~400m/s)噴入氣缸。因此，噴油時(shí)雖然氣缸內(nèi)的空氣壓力只有3.0lMPa左右，高壓油泵卻常常需要將柴油壓到8.0~15.0MPa。根據(jù)這些特點(diǎn)，這類內(nèi)燃機(jī)稱為壓燃式(或混合式)內(nèi)燃機(jī)。
上述兩種不同的燃燒方式，究竟采取哪一種，不僅取決于燃料的蒸發(fā)性，并且取決于燃料自燃溫度的高低。
此外，不同燃燒方式的選用也取決于燃料的粘度。汽油粘度小，流動(dòng)性好，但容易漏泄。若將汽油置于高壓油泵中加壓，就會(huì)從油泵活塞周圍的縫隙里漏出去，給噴油工作帶來(lái)很大困難，影響噴油數(shù)量和時(shí)間。而且汽油沒(méi)有潤(rùn)滑作用，高壓油泵活塞的潤(rùn)滑也是個(gè)大問(wèn)題。而柴油的粘度較大，油泵的泄漏很少，而且有點(diǎn)兒微量的泄漏還能起到很好的潤(rùn)滑作用。
由此可見(jiàn)，點(diǎn)燃式和壓燃式兩種工作方式有著很大的不同，這是所用燃料的性質(zhì)不同而引起的。相反，工作方式的不同又對(duì)燃料的性質(zhì)提出不同的要求。很顯然，柴油機(jī)和汽油機(jī)兩者使用的燃料是不能隨意互換的。
2.汽油機(jī)工作過(guò)程和對(duì)燃料性能的要求
汽油機(jī)的工作過(guò)程，一般包括吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)階段(即四沖程)。也可以是二沖程的工作過(guò)程，即把四沖程循環(huán)中吸氣和排氣兩個(gè)單獨(dú)的沖程去掉，而把它們合并到壓縮和膨脹兩個(gè)沖程里去。
汽油機(jī)的熱效率高低，取決于壓縮程度的高低，用壓縮比來(lái)表示。它是當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時(shí)，氣缸的總?cè)莘e和活塞在上止點(diǎn)時(shí)，燃燒室容積的比值，即
壓縮比=氣缸總?cè)莘e/燃燒室容積
例如，解放CA10B汽車的氣缸總?cè)莘e是1.l1L，燃燒室容積是0.185L，它的壓縮比是1.l1L/0.185L=6.0。
汽油在燃燒室內(nèi)燃燒后，所產(chǎn)生的最高膨脹壓力，一般比最大的壓縮壓力大3~4倍。壓縮比高，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率越高，汽油消耗量也降低。但發(fā)動(dòng)機(jī)容易發(fā)生爆震，損壞零部件。所以，壓縮比不能過(guò)度增加。
不同燃料的抗爆震能力不一樣。即使都是汽油，由于原油和加工方法及組合成分不同，調(diào)合出不同牌號(hào)的汽油，其抗爆震能力不相同。一般將辛烷值作為表示汽油抗爆性能的指標(biāo)，它是車用汽油重要的質(zhì)量指標(biāo)之一。車用汽油的牌號(hào)就是根據(jù)其辛烷值來(lái)區(qū)分，例如，70號(hào)汽油，表示其辛烷值不低于70;85號(hào)汽油，則表示其辛烷值不低于85。
因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的壓縮比都是固定不變的，所以要便燃料工作時(shí)不發(fā)生爆震，就必須根據(jù)壓縮比來(lái)選用合適的燃料。壓縮比高的，應(yīng)選用牌號(hào)(即辛烷值)較高的汽油;壓縮比低的，應(yīng)選用牌號(hào)較低的汽油。如果選用不當(dāng)，壓縮比高的發(fā)動(dòng)機(jī)使用低辛烷值的汽油，則易引起爆震，使功率下降、耗油量增加，而且導(dǎo)致部件損壞;反之，壓縮比低的發(fā)動(dòng)機(jī)如使用辛烷值高的汽油，會(huì)造成浪費(fèi)。目前汽油的牌號(hào)有70號(hào)、85號(hào)(GB489-1986)和90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)(GB484-1988)五種。
為了提高熱效率，汽油辛烷值的提高就顯得非常重要。目前，提高汽油辛烷值的主要途徑有兩種，一種途徑是采用新的煉制工藝，使之能生產(chǎn)出含有高辛烷值烴類成分的汽油。另一種途徑是往辛烷值較低的汽油中加入抗爆劑和高辛烷值成分，以提高其辛烷值。目前，最有效的抗爆劑是四乙基鉛，簡(jiǎn)稱四乙鉛，分子式是Pb(C2H5)4。但四乙鉛毒性極強(qiáng)，污染大氣，已逐步禁用。
目前，使用工業(yè)異辛烷、異丙苯、異戊烷以及甲基叔丁基醚(MTBE)等來(lái)提高辛烷值。
另外，汽油的安定性必須符合要求。以免發(fā)生爆震、過(guò)熱和加大磨損等。
3.汽油機(jī)工作過(guò)程和對(duì)燃料性能的要求
柴油機(jī)與汽油機(jī)相比，其基本部件，如氣缸、活塞等，有很多共同之處。因此乍看起來(lái)，汽油機(jī)和柴油機(jī)的外形確實(shí)很相似。但是只要稍加注意，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們兩者之間還是有著根本的差別。柴油機(jī)不需要點(diǎn)火，沒(méi)有點(diǎn)火裝置，可是柴油機(jī)的氣缸上多了一個(gè)噴油裝置。從燃料的燃燒過(guò)程來(lái)看，點(diǎn)火能使整個(gè)氣缸里的混合氣體在極短的時(shí)間里燃燒起來(lái)，因此壓力增長(zhǎng)極快，而自燃則受噴油速度的限制，基本上是邊噴邊燃燒，壓力增長(zhǎng)較緩慢。
柴油機(jī)壓縮過(guò)程所壓縮的是純凈的空氣，壓縮的程度必須保證獲得足以引起柴油自燃的溫度。為了達(dá)到這一目的，柴油機(jī)都具有較大的壓縮比，一般壓力為3.0~4.0MPa。
同樣，柴油機(jī)的工作狀況與燃料(柴油)的性質(zhì)也有著密切的關(guān)系，最主要的是燃料的燃燒性能。
當(dāng)壓縮沖程快要結(jié)束之前，把柴油噴迸氣缸，剛剛噴入的柴油還不能立即燃燒，需要和空氣先接觸一段時(shí)間。在這段時(shí)間里燃料逐漸被氧化，到一定程度才開(kāi)始著火。燃燒的這一著火準(zhǔn)備階段，通常叫做滯燃期或稱延遲著火時(shí)間。這一時(shí)間越長(zhǎng)，在著火之前噴入氣缸暫時(shí)積存在氣缸內(nèi)空氣中的燃料量就越多，一旦發(fā)生著火，壓力增長(zhǎng)就越猛，以致產(chǎn)生很大的震音，即爆震，也叫敲缸，同樣會(huì)造成柴油機(jī)活塞、連桿和軸承等零件上突然增加的負(fù)擔(dān)過(guò)重，甚至造成損壞。柴油機(jī)的壓縮程度本來(lái)就很高;到壓縮結(jié)束時(shí)，這些零件上己經(jīng)承受著很大的壓力，如果再有急劇的壓力上升，對(duì)機(jī)件的壽命是十分有害的。因此，作為柴油機(jī)的燃料，應(yīng)該要求滯燃期短些。
柴油機(jī)的爆震與汽油機(jī)的爆震在本質(zhì)上很不相同。汽油機(jī)是由于點(diǎn)火燃著的火焰前沿還沒(méi)傳播到的那部分混合氣生成過(guò)氧化物，自行燃燒而引起的，一般發(fā)生在燃燒的末期;而柴油機(jī)的爆震卻是由于柴油不能及時(shí)自燃和滯燃期過(guò)長(zhǎng)而引起的，一般發(fā)生在燃燒的初期。因此，影響汽油機(jī)和柴油機(jī)產(chǎn)生爆震的各種因素也完全不同。
通常柴油的燃燒性能用十六烷值來(lái)表示。十六烷(C16H34)的燃燒性能良好，自燃點(diǎn)低，滯燃期短;而α-甲基奈(C10H7CH3)的燃燒性能很差。如果相對(duì)地把這兩種物質(zhì)的燃燒性能分別定為100和0，那么任何一種柴油的燃燒性能都可以用相當(dāng)于這兩種物質(zhì)的混合物中兩者的百分比來(lái)表示。例如，某種柴油的燃燒性能恰好與45%的十六烷和55%的α-甲基奈的混合物相同，這種柴油的十六烷值就是45。目前，我國(guó)輕柴油的十六烷值一般在50以上。顯然，在一定的壓縮比下，柴油的十六烷值愈高，柴油機(jī)愈能穩(wěn)定工作，不發(fā)生敲缸。但是，柴油的十六烷值也并不是越高越好，當(dāng)超過(guò)一定數(shù)值后，非但沒(méi)有必要，反而會(huì)加大耗油量。同時(shí)，十六烷值高的柴油，一般凝點(diǎn)也較高，餾程也較重。通常，柴油的十六烷值在40~60之間即可。
除了燃燒性能，即十六烷值之外，另一個(gè)值得注意的性能就是柴油的凝點(diǎn)。輕柴油的牌號(hào)就是按凝點(diǎn)來(lái)區(qū)分的。目前，輕柴油的牌號(hào)有10號(hào)、0號(hào)、-10號(hào)、-20號(hào)及-35號(hào)、-50號(hào)六種，其凝點(diǎn)分別在l0℃、0℃、-l0℃、-20℃及-35℃、-50℃以下。
使用柴油時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)和季節(jié)，選用不同牌號(hào)的柴油。氣溫低的地區(qū)，選用凝點(diǎn)較低的柴油;氣溫較高的地區(qū)，則可選用凝點(diǎn)較高的柴油。一般選用柴油的凝點(diǎn)時(shí)應(yīng)比使用的最低氣溫低4-6℃，以保證在最低氣溫下不致凝固，以免影響使用。
不同牌號(hào)的柴油，根據(jù)需要可以摻兌使用，并按照氣溫高低酌情適當(dāng)調(diào)配，以充分利用燃料，解決急需。
為了保證柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)中能正常燃燒使用，除了上述與燃燒性能有關(guān)的一些性能以外，通常還要求柴油具有好的低溫流動(dòng)性，合適的粘度，較好的蒸發(fā)性和安定性。同時(shí)，對(duì)機(jī)械零件不能有腐蝕，其具體性能指標(biāo)可參看有關(guān)柴油的規(guī)格。
責(zé)任編輯：Honey
客戶服務(wù)熱線
Customer Service Hotline
江蘇省泰州市醫(yī)藥高新區(qū)西徐路1號(hào)
+86-0523-86581021
在線客服有需求 , 請(qǐng)?jiān)诰�留言!
