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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：5012發(fā)布時(shí)間：2013-8-3
霧化是指液體燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)中以一定壓力（或在負(fù)壓作用下）從噴油器中噴射出來(lái)，形成細(xì)小的霧狀油滴的過(guò)程。霧化性則是指液體燃料是否容易被霧化的能力。
霧化對(duì)燃料的蒸發(fā)、混合氣的形成和發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)單缸功率為14.7kW，全負(fù)荷工作時(shí)每次循環(huán)供油量約為130毫米立方。當(dāng)形成1個(gè)油滴時(shí)，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(gè)顆粒，總表面積可達(dá)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(jī)會(huì)，加快燃料燃燒前的氧化，這一點(diǎn)對(duì)保證柴油機(jī)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(duì)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(shí)，噴出的油束要破裂為無(wú)數(shù)細(xì)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(shí)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(duì)霧化質(zhì)量有重要影響，還會(huì)影響燃油的供應(yīng)量和燃油泵壽命，特別是柴油機(jī)和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，噴油壓力較高，影響更大。
燃料粘度過(guò)高。噴油阻力增大，噴油量會(huì)減少，同時(shí)由于霧化不良，燃燒性能變壞，能使消耗量增加。但粘度過(guò)低，也會(huì)使柴油的供油量減少，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)間隙而滲漏的油料便會(huì)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(shí)，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(shí)，油泵供油系數(shù)也減少，結(jié)果引起噴油壓力降低，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。
燃料粘度大小對(duì)燃油泵磨損的影響也很明顯。由于柴油機(jī)和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)中的摩擦面都是利用燃料自身潤(rùn)滑的。如果燃料的粘度過(guò)低，不能保證良好的潤(rùn)滑，磨損增加，油泵壽命縮短。同時(shí)由于磨損引起的油泵間隙增大，供油量會(huì)進(jìn)一步減少。反之，如粘度過(guò)高，也不利于配合緊密零件之間的潤(rùn)滑，同樣也會(huì)加大油泵的磨損。
因此，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)可靠工作和較高的經(jīng)濟(jì)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(hào)的輕柴油在20度以上的運(yùn)動(dòng)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(shí)，各種輕柴油粘度出現(xiàn)較大的差異（相差可達(dá)幾倍）。因此，在選用燃料時(shí)，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(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)中能順利流動(dòng)并保證機(jī)件的良好潤(rùn)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(shí)對(duì)粘度的影響才比較明顯。例如，在壓力不超過(guò)50. 70MPa條件下對(duì)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(lái)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(duì)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(shí)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(duì)大多數(shù)柴油調(diào)和企業(yè)指導(dǎo)作用比較大，對(duì)于燃料粘度的測(cè)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(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定儀。
（2）表面張力對(duì)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(duì)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(diǎn)為65-300℃的各種烴類，20℃時(shí)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(duì)密度為0.907的柴油，在101.3kPa下10℃時(shí)的表面張力為0.0316N/m，在20'C時(shí)降為0.0308N/m，在40℃時(shí)則降為0.0292N/m。
與粘度對(duì)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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)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(wú)霧化性指標(biāo)要求。對(duì)于柴油和噴氣燃料，根據(jù)霧化和燃油泵潤(rùn)滑的要求.均對(duì)粘度大小作了相應(yīng)規(guī)定。因表面張力對(duì)霧化的影響相對(duì)較小，各種燃料均未作要求。
相關(guān)產(chǎn)品：YT-265運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定儀 YT-265N-2智能型運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定儀 YT-265Z全自動(dòng)運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定儀
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