Китайские профессиональные производители генераторных комплектов
15
2025
-
08
Почему дизельные двигатели выделяют черный дым?
Автор:
Дизельные двигатели при больших нагрузках легко выделяют черный дым из выхлопной трубы.
Дизельные двигатели легко выделяют черный дым из выхлопа при высоких нагрузках. Обычно считается, что при высокой нагрузке дизельного двигателя увеличивается количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, и температура в камере сгорания также высокая. Кроме того, неравномерное образование смеси в дизельном двигателе приводит к тому, что топливо с недостаточным количеством воздуха в локальной области камеры сгорания разлагается и полимеризуется в сажу (черный углерод) при высоких температурах и недостатке кислорода. Угольный дым не является чистым углеродом, а представляет собой полимер, состоящий в основном из углерода (более 85%), но также содержит небольшие количества кислорода, водорода и золы, и его состав варьируется в зависимости от нагрузки дизельного двигателя. Собирая черный дым через фильтр и наблюдая его под электронным микроскопом, можно увидеть, что диаметр крупных частиц углеродного дыма составляет около 0,05 мкм. Высокотемпературная реакция крекинга во время сгорания в дизельных двигателях неизбежна, особенно в дизельных двигателях с пространственным смешанным сгоранием, где высокотемпературный газ окружает капли жидкого топлива, создавая наиболее благоприятные условия для реакции крекинга. Высокоскоростная съемка процесса сгорания доказывает, что большое количество черного дыма появляется около верхней мертвой точки, но в целом сажа может найти воздух в последующем сгорании и полностью сгореть, не оставляя черного дыма в выхлопе. Однако если воздуха в цилиндре недостаточно и процесс смешивания медленный, температура цилиндра снизится из-за расширения, и углерод не сможет сгореть, агрегируясь в сажу. Образование угольного дыма снижает топливную эффективность дизельных двигателей с неполным сгоранием, повышает температуру выхлопа и вызывает выделение черного дыма из выхлопа. Поверхность камеры сгорания покрывается углем, и нагрузку нельзя увеличить дальше. Накопление углерода также может вызвать неисправности, такие как заклинивание поршневых колец или поршней, а также заедание клапанов. Поэтому дизельные двигатели не допускается эксплуатировать в условиях длительной перегрузки.