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第五章 燃油的喷射与燃烧 船舶柴油机目前使用的燃料，主要有：轻柴油、重柴油、重油和渣油。自燃点在230—330℃。 §5-1 燃油与燃油添加剂 一、燃油的物理化学性质 1、影响燃烧性能的指标 1）十六烷值：评价燃油自然性能的指标。 2）苯胺点：同体积的燃油与苯胺混合加热成单一溶液后冷却，混合液开始混浊时的温度。 3）柴油指数：柴油指数越大，柴油品质越好 4）馏程：燃油在某一温度下所能蒸发掉的百分数。 5）粘度：燃油流动性 6）自燃点：在没有其他火源的作用下，燃油自行燃烧的最低温度。 7）热值：1KG燃料完全燃烧所放出的热量。 2、影响燃油管理性能的指标 1）闪点：燃油蒸汽与空气形成混合气，当接近火焰发出闪光时的最低温度 2）燃点：着火点 3）密度 4）凝点：燃油失去流动性时的温度 5）浊点：低温下燃油开始形成结晶、失去透明特性时的温度 6）倾点：燃油尚能保持流动性的最低温度。介于凝点与浊点之间 7）水分：燃油中水重量百分比 8）机械杂质：燃油中灰尘、沙粒和溶渣等重量百分比 9）胶质：100ml燃油氧化后生成胶质的毫克数 3、影响燃烧产物的指标 1）硫分：燃油中所含硫的重量百分比。 2）灰分：燃油完成燃烧后剩余物的重量百分比。 3）沥青分：燃油中沥青重量的百分比。 4）残炭值：燃油在特定条件下加热到全部蒸发后所留下的炭渣重量百分比。 5）钒、钠含量燃油中所含钒、钠的重量百分比。 二、燃油添加剂 1、燃油管理添加剂：油泥分散剂、疏水剂、防霉剂等 2、燃烧管理添加剂：燃烧促进剂，又称助燃剂，主要成分是铜、镍、锰、铁及钴等金属盐；防腐添加剂。 3、公害处理添加剂：炭烟防止剂、氮氧化物防止剂 §5-2 燃油的喷射 喷油过程是燃烧过程的重要组成部分： 喷油过程→（油束+空气）配合 →燃烧过程的组织→整机性能 为保证柴油机运转的可靠性和经济性，对喷油设备要求： 喷油定时、定量 喷油量可调 燃油雾化良好 喷油过程符合一定的规律 一、燃油喷射系统的组成 2 系统的组成 1 系统的作用 在一定时刻、以很高的压力、将一定数 量的燃油迅速喷入气缸，使之雾化。 二、喷射过程 三、喷油规律及其要求 1 喷油规律—每度曲轴转角喷油器喷出油量随曲轴转角的变化曲线。 2 供油规律—每度曲轴转角喷油泵供油量随曲轴转角的变化曲线。 3 喷油延迟 成因：①出油阀的卸载容积 ②燃油的可压缩性 ③高压油管的弹性 ④高压油管中的压力波动 4 理想的喷油规律 理想喷油规律的优点： ①压力升高率↓ ②滞燃期↓ ③燃油容易完全燃烧。 四、影响喷油规律的因素 凸轮型线和有效工作段 柱塞直径和喷孔直径 高压油管尺寸 柴油机负荷与转速 五、异常喷射 1 二次喷射（高速大负荷工况） 2 断续喷射（低速时） 3 不稳定喷射和隔次喷射（低速低负荷） §5-3 喷油泵及喷油器 喷油系统—直接作用机械驱动式 喷油泵—高压柱塞式 喷油器—液压启阀式 一、对喷油设备的要求 良好的雾化 正确的喷油定时 便捷的油量调节 杜绝异常喷射 1 良好的雾化 良好雾化是实现良好燃烧过程的基础 靠喷油泵和喷油器配合来保证 喷油泵提供必要的压力 喷油器使高压燃油雾化 现代柴油机燃油喷射系统正向高压化发展 2 正确的喷油定时 供油提前角 喷油提前角 3 供油量调节 总调—喷油泵根据负荷调节油量 单独调节—使各缸喷油量均匀 4 其它要求 杜绝异常喷射（二次喷射、断续喷射、不稳定喷射和隔次喷射） 工作可靠、调节方便 能迅速停油 能驱除系统中的空气 能单缸停油 二、回油孔调节式喷油泵 又称回油孔式喷油泵，或BOSCH泵。 1 喷油泵的结构 2 喷油泵工作原理 3 供油量调节 ①终点调节式 ②始点调节式 ③始终点调节式 4 出油阀的作用 ①蓄压 ②止回 ③减压（卸载） 优点： 结构简单，性能稳定 缺点： 任何工况下卸载容积都是恒值，在低负荷 下，可能因卸载过多而造成油腔的真空， 产生穴蚀。 优点： 高压油管中始终保持一个适中的剩余压力，同时减小了油管中的压力波动。既能防止二次喷射，又能防止产生穴蚀。 缺点： 结构比较复杂。 三、回油阀调节式喷油泵 特点： ①柱塞上没有斜槽，柱塞不承受侧推力，提高“柱塞-套筒”偶件的使用寿命。 ②供油量改变由回油阀的启闭早晚实现。 油量调节方式有三种： ①始点调节式 ②终点调节式