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羽通儀器專業(yè)提供：關(guān)于影響燃料霧化性能的因素
閱讀：5403發(fā)布時間：2013-8-3
霧化是指液體燃料在發(fā)動機中以一定壓力（或在負壓作用下）從噴油器中噴射出來，形成細小的霧狀油滴的過程。霧化性則是指液體燃料是否容易被霧化的能力。
霧化對燃料的蒸發(fā)、混合氣的形成和發(fā)動機工作具有重要的意義。首先霧化可以大大增加燃料的表面積。加快燃料的蒸發(fā)，保證混合氣的快速形成。例如，135型柴油機單缸功率為14.7kW，全負荷工作時每次循環(huán)供油量約為130毫米立方。當(dāng)形成1個油滴時，其表面積約為124毫米平方。如果將該油噴散為直徑等于20μm的油滴，則可形成3.lx107個顆粒，總表面積可達3.9x104毫米平方，比原面積增加約314倍。其次，霧化可以大大增加燃料與氧接觸的機會，加快燃料燃燒前的氧化，這一點對保證柴油機工作尤為重要。
燃料的霧化性是指燃料本身是否容易霧化的特性。燃料霧化性受粘度、表面張力、餾分輕重等的影響，其中粘度是決定燃料霧化性的zui重要因素。
（1）粘度對霧化性的影響
粘度和燃料的霧化有密切的關(guān)系。燃料霧化時，噴出的油束要破裂為無數(shù)細小的顆粒，就必須克服液體內(nèi)部分子間的作用力或內(nèi)聚力，這種內(nèi)聚力表現(xiàn)為液體的粘度和表面張力。因而粘度愈大的燃料，霧化愈困難。粘度愈小，噴霧錐角越大，霧化后液滴直徑愈小，但油束的射程也減小。反之，粘度增大，霧化時噴霧錐角則減小，射程增大，霧化質(zhì)量降低，導(dǎo)致燃燒不*，燃料消耗量增加。粘度不僅對霧化質(zhì)量有重要影響，還會影響燃油的供應(yīng)量和燃油泵壽命，特別是柴油機和噴氣發(fā)動機，噴油壓力較高，影響更大。
燃料粘度過高。噴油阻力增大，噴油量會減少，同時由于霧化不良，燃燒性能變壞，能使消耗量增加。但粘度過低，也會使柴油的供油量減少，因為發(fā)動機燃油泵柱塞和套筒之間都有一定間隙。如果柴油粘度很小，通過間隙而滲漏的油料便會增多，導(dǎo)致供油量隨粘度的減小而降低。當(dāng)粘度低于一定值時，滲漏損失迅速增加。
不同轉(zhuǎn)速下油泵供油系數(shù)與柴油粘度有一定的相關(guān)性。當(dāng)粘度降低時，油泵供油系數(shù)也減少，結(jié)果引起噴油壓力降低，發(fā)動機功率下降。
燃料粘度大小對燃油泵磨損的影響也很明顯。由于柴油機和噴氣發(fā)動機的高壓油泵和噴油嘴都是配合緊密的精密部件，它們高速運動中的摩擦面都是利用燃料自身潤滑的。如果燃料的粘度過低，不能保證良好的潤滑，磨損增加，油泵壽命縮短。同時由于磨損引起的油泵間隙增大，供油量會進一步減少。反之，如粘度過高，也不利于配合緊密零件之間的潤滑，同樣也會加大油泵的磨損。
因此，為了保證發(fā)動機可靠工作和較高的經(jīng)濟性，柴油和噴氣燃料都必須具有適當(dāng)?shù)恼扯取?br /> 燃料的粘度隨溫度和壓力的改變而變化，其中以溫度的影響較為顯著。
燃料的粘度隨溫度升高而減小，隨溫度降低而增大。不同燃料粘度隨溫度的變化程度也不一樣。例如，各種牌號的輕柴油在20度以上的運動粘度度都很相近，約為2-5mm2/s。但是當(dāng)溫度下降至零下20℃以下時，各種輕柴油粘度出現(xiàn)較大的差異（相差可達幾倍）。因此，在選用燃料時，不僅要考慮常溫下的粘度，還要考慮低溫下的粘度，在寒區(qū)冬季低溫條件下應(yīng)使用粘度較小的燃料，以保證燃料在發(fā)動機燃料系統(tǒng)中能順利流動并保證機件的良好潤滑。
燃料的粘度隨壓力升高而增大，但在壓力較低的情況下這種影響非常小，只有壓力很高時對粘度的影響才比較明顯。例如，在壓力不超過50. 70MPa條件下對柴油的粘度影響很小，但有的柴油在122MPa高壓下粘度可增大為原來粘度的16倍左右。
燃料的粘度大小與化學(xué)組成有關(guān)。一般而言，相對分子質(zhì)zui越大或餾分越重，燃料的粘度越大，在分子大小相近的各種烴中，芳香烴粘度zui大，其次是環(huán)烷烴，烯烴和烷烴粘度較小。例如，環(huán)烷芳香基柴油的粘度較大，石蠟-環(huán)烷基柴油次之，而含烷烴較多的石蠟基柴油粘度則較小。由于各種燃料的化學(xué)組成不同，特性各異，在溫度和壓力變化時所表現(xiàn)出的粘度變化也不相同。一般地，石蠟基柴油隨溫度而產(chǎn)生的粘度變化zui小，石蠟-環(huán)烷基柴油稍大.而以環(huán)烷-芳香基柴油的粘度變化zui大。這對大多數(shù)柴油調(diào)和企業(yè)指導(dǎo)作用比較大，對于燃料粘度的測定，可以選用上海羽通儀器儀表廠專業(yè)提供的YT-265系列石油產(chǎn)品運動粘度測定儀。
（2）表面張力對霧化的影響
燃料的表面張力與燃料的餾分組成有關(guān)。餾分愈重的燃料，其表面張力也愈大。由于餾分較重的燃料粘度也較大，這就使得重質(zhì)燃料霧化困難，不易迅速蒸發(fā)。在各類烴中，芳香烴的表面張力zui大，烷烴的表面張力zui小，因而含高芳烴的燃料比含高烷烴的燃料霧化較困難。
燃料的表面張力隨燃料的密度增大而增大。對于密度為0.60-0.92g/cm3之間的燃料，其表面張力與密度成直線關(guān)系，并可用公式表示:張力=10（5*20度密度-1.5）
沸點為65-300℃的各種烴類，20℃時表面張力大致如下:烷烴0.018-0.028N/m;環(huán)烷烴0.029一0.032N/m;芳香烴0.028-0.032N/ma
燃料的表面張力還隨溫度的升高而降低。例如一種相對密度為0.907的柴油，在101.3kPa下10℃時的表面張力為0.0316N/m，在20'C時降為0.0308N/m，在40℃時則降為0.0292N/m。
與粘度對霧化的影響相比，表面張力的影響要小一些。
由于霧化質(zhì)量對發(fā)動機中混合氣的形成和燃燒都有重要影響，液體燃料都應(yīng)具有良好的霧化性。車用汽油和航空汽油本身很容易霧化和蒸發(fā)，因此，其規(guī)格中并無霧化性指標(biāo)要求。對于柴油和噴氣燃料，根據(jù)霧化和燃油泵潤滑的要求.均對粘度大小作了相應(yīng)規(guī)定。因表面張力對霧化的影響相對較小，各種燃料均未作要求。
相關(guān)產(chǎn)品：YT-265運動粘度測定儀 YT-265N-2智能型運動粘度測定儀 YT-265Z全自動運動粘度測定儀
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