摘要:所谓柴油机积碳实际上是柴油和窜入燃烧室的机油不完全燃烧的产物,在柴油机活塞的顶部、燃烧室壁和气门周围产生积炭是较为常见的现象。
积碳形成原理
柴油机运转一段时间后,汽缸盖、缸套、活塞、活塞环、气门、喷油器等零件以及燃烧室表面会黏着一层积碳,它是柴油机运转中燃料和润滑油高温氧化作用的产物。在柴油机运转中,燃烧室内因氧气供应不足,柴油和窜入的润滑油不能完全燃烧而产生油烟和焦油微粒,它们同润滑油混合在一起氧化成胶状液体——羟基酸,羟基酸进一步氧化成树脂状胶质物牢固地附着在机器零件上,在高温不断作用下,胶质物聚合成硬质胶结物,即积碳。积碳主要成分有润滑油、羟基酸、沥青质、油胶质、硫酸盐、硅化物等。柴油机温度越高,形成的积碳越硬越紧密,与金属粘结越牢固。
在柴油发电机积碳生成机理中我们得知,积碳产生的温度在195-290℃之间,而在200℃的条件下,积碳的生成速度最快。所以当缸内局部温度达到200℃左右的时候,积碳就会疯狂形成。有人会说,柴油发电机的工作温度不是90℃左右吗,怎么会达到那么高?这里我们要明确90摄氏度指的是冷却液温度,而燃烧温度指的是柴油发电机缸内油气混合气燃烧时的温度,温度可是要远远高于90℃的。而当某些特定的部位的温度区间刚好在195-290℃之间时,多多少少就会有积碳在这些部位生成。柴油机行业对于积碳的定义是,柴油不完全燃烧产生的碳,其实更准确的说,这些不完全燃烧产生的碳在这个特定温度下,和缸壁的金属发生化学反应,这些炭(Carbon)十分牢固地粘在了缸壁上,这才产生了我们所说的积碳。
大量的积炭会对柴油发电机组的性能是由一定的影响的,其最终的表现是使燃烧不良、传热恶化并降低喷油器工作的可靠性。
总结:
为降低柴油机积碳的生成速度,减少积碳对柴油机的影响,提高柴油机的动力性能,我们通常会对在恶劣环境中运转柴油机空气滤清器的改造,制定减少柴油机积碳的预防措施,培训操作人员提高其使用和维护保养柴油机技能,达到了抑制积碳生成的速度、延长柴油机使用寿命的目的。