船用发动机气缸润滑油自燃特性实验研究

摘要

气缸润滑油（以下简称气缸油）燃烧会造成船用发动机颗粒排放增加的问题。另外，对于预混合燃烧的天然气发动机，气缸油自燃有可能导致早燃等危害极大的异常燃烧问题。因此，研究气缸油的自燃特性对于改善船用发动机性能具有重要意义。论文针对DCA5070气缸油及其主要组成部分—150 BS光亮油和400 SN精制油，应用挂滴式着火装置研究单液滴的自燃特性，在常压高温度实验环境中，对于液滴的着火及其自燃过程进行实验研究。 结果显示气缸油液滴的自燃过程主要经历液滴初始加热段，蒸发段和燃烧段。油滴进入高温环境后温度开始升高，并在表面温度达到油滴沸点附近时开始蒸发，其中气缸油液滴和150 BS光亮油出现液滴内部生成气泡和微爆的现象，当油蒸气与环境气体的混合气浓度达到着火条件后油滴着火，并在经历一段燃烧持续期之后，在燃烧部位不同程度地产生结焦残留物。 在初始直径相同的条件下，随着液滴环境温度升高，其滞燃期变短。同时，在相同环境温度条件下，液滴滞燃期随其初始直径的变大而变长。在实验条件下，对于每种油液滴，存在一个最低着火温度，当实验温度低于该温度时，液滴将无法着火。在相同温度下，也存在一个最小着火直径，当液滴初始直径小于该直径时油滴不能着火。对于同一种油，油滴最小着火直径在一定范围内波动。当液滴的所处的实验温度逐渐升高时，油滴最小着火直径呈变小的趋势。当温度逐渐减小至接近最低着火温度，波动范围逐渐增大。

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