柴油十六烷值測定方法簡介.doc

目錄一、柴油發(fā)動機中燃料的燃燒二、ASTM-CFR試驗機的組成三、試驗機的維護(hù)和保養(yǎng)四、柴油十六烷值測定方法簡介五、CFR(F5)型柴油十六烷值機作業(yè)指導(dǎo)書六、影響十六烷值測定結(jié)果的因素及處理方法附件1：GB/T386-2010柴油十六烷值測定法一、柴油發(fā)動機中燃料的燃燒1、柴油機中燃料的燃燒過程柴油發(fā)動機中燃料的燃燒過程和點燃式發(fā)動機中燃料的燃燒過程是不一樣的，主要區(qū)別在柴油發(fā)動機中的燃料是直接噴射到被壓縮的高溫高壓空氣中而自行發(fā)火燃燒的，而點燃式發(fā)動機則需要外界的能源進(jìn)行點火燃燒。柴油發(fā)動機的供油方式以及可燃混合氣的形成與點燃式發(fā)動機也有顯著的不同。柴油機是通過高壓油泵往氣缸中噴油，噴入到氣缸的柴油在氣缸中與高溫高壓空氣混合形成混合氣而自行著火燃燒。而汽油機是燃料與空氣在氣缸外汽化器中混合而吸入氣缸中，壓縮后用火花塞點火燃燒的。在柴油機的進(jìn)氣行程中吸入的是加過溫的純凈的空氣，在壓縮行程將要終了時，也就是在活塞運行到離上止點13（飛輪轉(zhuǎn)角）時，才將燃料噴入到氣缸內(nèi)，這時氣缸內(nèi)的空氣壓力一般不低于30/2，溫度不低于500700。由于這個溫度超過了燃料的發(fā)火溫度，最初噴入氣缸內(nèi)的部分霧化燃料很快受熱蒸發(fā)與空氣混合后即著火燃燒，繼續(xù)噴入的燃料在高溫下也隨即蒸發(fā)燃燒，放出熱量，膨脹做功。燃料在柴油機中的燃燒過程，從噴油開始到全部燃燒終結(jié)，大體可分為四個階段，即發(fā)火延遲期（滯燃期）、急燃期、緩燃期和后燃期。（1）發(fā)火延遲期（滯燃期）發(fā)火延遲期通常是指從開始噴油到燃料開始燃燒的時間間隔，這個時間很短，只有13毫秒。在這一時期的前部，燃油噴入氣缸后進(jìn)行霧化、受熱、蒸發(fā)、擴散以及與空氣混合組成可燃混合氣等一系列燃燒前的物理準(zhǔn)備，所以這部分時間又稱物理延遲。同時，燃油受熱后開始焰前氧化進(jìn)行一系列的鏈反應(yīng)，直至在對發(fā)火具有最有力的條件的那些能量中形成最初的發(fā)火原點，這就是化學(xué)延遲。由于柴油的發(fā)火溫度遠(yuǎn)低于氣缸內(nèi)壓縮后空氣的溫度，因此柴油與空氣組成的混合氣在經(jīng)過物理延遲與化學(xué)延遲后便開始著火燃燒。應(yīng)該知道，物理延遲與化學(xué)延遲的時間是部分重疊的，這是因為蒸發(fā)和氧化等過程都是互相影響、交錯進(jìn)行的，氧化反應(yīng)釋放出的熱量促進(jìn)了燃料的蒸發(fā)和擴散，而蒸發(fā)和迅速的擴散又促進(jìn)了燃油的氧化。發(fā)火延遲期的長短對以后的燃燒過程影響很大，因為這一時期結(jié)束時，氣缸內(nèi)已積累了大量柴油，而且經(jīng)過了不同程度的物理和化學(xué)準(zhǔn)備，因此發(fā)火后反應(yīng)極為迅速，噴入的燃料就會立即燃燒，使氣缸中的壓力急劇上升。發(fā)火延遲期愈長，積累的燃料愈多，壓力上升愈劇烈，發(fā)動機工作粗暴甚至?xí)霈F(xiàn)敲缸現(xiàn)象。柴油發(fā)火延遲期可以因下列條件而縮短： 增加發(fā)動機的壓縮比 給進(jìn)入氣缸的空氣加溫 減少噴霧顆粒，改善霧化條件。（2）急燃期（速燃期）燃料在氣缸內(nèi)的急燃階段是指燃料開始著火到氣缸壓力不再急劇升高為止的時間。在延遲期的末期，氣缸內(nèi)已經(jīng)噴入了大量的柴油。由于這些柴油受到被高度壓縮高溫空氣的加熱，細(xì)小的油滴被完全蒸發(fā)。噴入較晚的或較大的油滴也大部分蒸發(fā)成氣體狀態(tài)，氣缸內(nèi)的混合氣已進(jìn)行了不同程度的氧化反應(yīng)，所以當(dāng)一處或幾處的混合氣氧化過程達(dá)到一定程度而開始著火時，即轉(zhuǎn)入急燃期。這時氣缸內(nèi)的溫度、壓力均比汽化器發(fā)動機要高，火焰?zhèn)鞑ニ俣纫泊蟮枚?。因此，燃料發(fā)火后，不僅氣缸內(nèi)積累的燃料迅速燃燒，而且繼續(xù)噴入的燃料也迅速參與燃燒。同時，燃燒又是在活塞正處于上止點附近的較小氣缸容積中進(jìn)行的，接近“定容燃燒”，這一時期的特點是燃燒速度很高，單位時間內(nèi)放出的熱量很多，氣缸內(nèi)溫度和壓力上升很快。氣缸內(nèi)壓力升高速率的大小對柴油發(fā)動機的工作影響很大。如速率太大，即氣缸內(nèi)壓力猛增，發(fā)動機就會出現(xiàn)粗暴，嚴(yán)重時會敲缸。敲缸會給發(fā)動機帶來很大危害，會使發(fā)動機動力不足，功率下降，排氣冒黑煙，耗油率增加，使曲軸連桿機構(gòu)受到很大的沖擊力，加劇機件的磨損甚至造成損壞，嚴(yán)重影響發(fā)動機的工作可靠性和使用壽命。因此，為了保證發(fā)動機工作的穩(wěn)定性和可靠性，壓力升高速度不能太大。但是速率也不能太小，否則發(fā)動機的功率和經(jīng)濟性都要降低。急燃期中壓力升高速度的大小，取決于延遲期的持續(xù)時間，即延遲期愈短，發(fā)動機工作愈柔和。（3）緩燃期（慢燃期、漸燃期、主燃期）緩燃期是柴油機中燃燒過程的主要階段。大量的燃料（約占噴入油量的5060）是在這個階段燃燒掉的。所謂緩燃期是指從氣缸壓力不再急劇升高時起，到壓力開始迅速下降時（通常與噴油終止點重合）為止的這一段時間。這個時期的特點是氣缸內(nèi)壓力變化不大，在后期還稍有下降，而溫度則繼續(xù)升高達(dá)最高值，然后下降。溫度的最高值一般在最高壓力之后出現(xiàn)。這是因為經(jīng)過急燃期后，氣缸內(nèi)的溫度、壓力已迅速升高，在此階段中，噴入的燃料的發(fā)火延遲期大大縮短，幾乎隨噴隨著，因此，氣缸內(nèi)的壓力繼續(xù)有所上升。但是此時活塞已經(jīng)越過上死點向下運行，且速度逐漸加快，氣缸容積也逐漸增大，因而使氣缸內(nèi)壓力增長很小或逐漸下降，其增長或下降的情況隨燃油的噴射量及活塞運行時容積變化程度而定。實踐證明，燃燒最大壓力在上止點后510左右時出現(xiàn)，經(jīng)濟性最佳。燃燒最大壓力為5120/2，在高增壓時可達(dá)150/2。燃料在柴油機中燃燒時，應(yīng)保證在緩燃期內(nèi)燃燒大量的燃料，從而取得較大的功率和較高的效率，但最大壓力又不能過高。在此階段中，應(yīng)努力改善燃料與空氣的混合，如加強燃燒室內(nèi)的擾動與渦流，采用較多的過量空氣等，都有利于提高反應(yīng)速度，使燃燒反應(yīng)趨于完全，以釋放出最大的熱值。燃燒的最高溫度也不應(yīng)太高，否則會引起燃燒產(chǎn)物的嚴(yán)重分解，使發(fā)動機的效率降低。（4）后燃期（補燃期、余燃期）后燃期是燃料燃燒的最后階段，從壓力迅速下降開始到燃燒結(jié)束為止。在后燃期中，那些在急燃期和緩燃期中沒來得及燃燒完的燃料以及中間產(chǎn)物在此時進(jìn)行補充燃燒。由于燃燒是在膨脹行程中即活塞由上死點往下死點運行中進(jìn)行的，活塞繼續(xù)向下運行，氣缸容積迅速增大，散熱面積增加，所以氣缸壓力迅速降低，溫度也逐漸下降。顯然，后燃期應(yīng)盡量縮短，避免過多的燃料在膨脹行程中才進(jìn)行燃燒，因為這樣會使排氣溫度升高，通過氣缸壁損失的熱量增大，燃料熱能的利用效率降低。實踐證明，調(diào)整好的柴油發(fā)動機，燃料總熱量的80%以上的熱量應(yīng)在急燃期和緩燃期中釋放出來，后燃期中釋放出來的熱量不宜超過20%，燃燒應(yīng)在上止點后60左右結(jié)束，不宜拖長。2、柴油動機的工作過程一般柴油發(fā)動機均是四沖程的壓燃發(fā)動機，四個沖程分別是進(jìn)氣行程、壓縮行程、工作行程和排氣行程。在四個行程中，只有工作行程是有價值的，其它三個行程都是為工作行程服務(wù)的。發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈完成一個燃燒循環(huán)。 進(jìn)氣行程曲軸轉(zhuǎn)動，活塞在氣缸內(nèi)由上向下運行，進(jìn)氣閥開啟，排氣閥關(guān)閉，空氣被吸入氣缸，等活塞運行到下止點時，氣缸內(nèi)充滿了加過溫的新鮮空氣。 壓縮行程曲軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動，活塞在氣缸內(nèi)由下向上運行時進(jìn)氣閥關(guān)閉，于是活塞就壓縮吸入氣缸中的空氣。 工作行程當(dāng)活塞向上運行到上止點前時，氣缸內(nèi)的空氣被壓縮為高溫高壓，柴油噴入氣缸并開始自行燃燒，燃?xì)馀蛎洰a(chǎn)生動力推動活塞由上向下運行，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。排氣行程活塞完成了工作行程后，借慣性又由下向上運行，此時排氣閥已大開，燃燒過的廢氣就開始從氣缸中排出，此行程將盡時，進(jìn)氣閥微開，排氣閥關(guān)閉，開始又一個循環(huán)。3、影響柴油機中燃燒過程的主要因素影響柴油機中燃料燃燒過程的因素很多，在此主要從燃料的使用性質(zhì)和發(fā)動機維護(hù)運轉(zhuǎn)角度來討論柴油的燃燒性能、柴油的霧化、噴油時氣缸的熱狀態(tài)、噴油提前角等因素的影響。（1）燃料的理化性質(zhì)影響柴油機燃燒過程最重要的因素之一就是燃料的理化性質(zhì)，其中主要是柴油的發(fā)火性能和蒸發(fā)性能。我們知道，柴油機燃料的發(fā)火性能用十六烷值或十六烷值指數(shù)來評定。十六烷值或十六烷值指數(shù)愈高，則柴油的自燃性能愈好，發(fā)火延遲期愈短，發(fā)動機工作愈平穩(wěn)。但是十六烷值也不能過高，否則不僅發(fā)火性能很少改善，而且在高溫時分解出難于燃燒的碳粒，隨廢氣排出氣缸，使發(fā)動機冒黑煙，燃料單位消耗量增大，污染環(huán)境。燃料的蒸發(fā)性能良好時，一般易于和空氣形成可燃混合氣，有利于在低溫下啟動發(fā)動機，在噴射時容易形成細(xì)小的油滴，因而發(fā)火延遲期可以縮短，發(fā)動機工作平穩(wěn)，而且蒸發(fā)性良好的燃料燃燒比較迅速完全。但燃料餾分過輕時，在延遲期中蒸發(fā)的數(shù)量過大，當(dāng)燃料發(fā)火時，幾乎所噴射的燃油全部參加燃燒過程，結(jié)果會導(dǎo)致壓力增長過快，發(fā)動機工作不平穩(wěn)。（2）燃料的霧化質(zhì)量燃料霧化質(zhì)量良好，可以縮短燃料發(fā)火的物理延遲時間，整個延遲期也因之縮短，使發(fā)動機工作平穩(wěn)。霧化良好的燃料有利于使燃料和空氣均勻混合，保證燃燒迅速而完全。燃料的霧化質(zhì)量的好壞主要取決于燃料的粘度和表面張力的大小。燃料的表面張力較小時，霧化的顆粒較細(xì)。燃料粘度過大或過小，對油束在燃燒室內(nèi)的均勻分布都不利。當(dāng)噴油器針閥關(guān)閉不嚴(yán)而漏油時，會出現(xiàn)噴油壓力降低，霧化質(zhì)量變化，所以必須保證柴油機噴油器的噴射壓力。ASTM試驗機的噴射壓力規(guī)定為10.300.31 MPa 。（3）氣缸的熱狀態(tài)壓縮行程終了時，氣缸內(nèi)的空氣溫度對發(fā)火延遲期有很大影響。如該溫度和壓力較高，則燃料著火前的化學(xué)反應(yīng)速度加快，蒸發(fā)也較快，因而發(fā)火延遲期縮短，發(fā)動機工作柔和；反之，該溫度壓力不高，則燃料的物理和化學(xué)延遲均增長，發(fā)動機工作不平穩(wěn)。氣缸內(nèi)的壓縮空氣溫度和壓力的高低取決于發(fā)動機壓縮比的大小、氣缸的冷卻狀態(tài)以及活塞運行的良好狀態(tài)。提高發(fā)動機的壓縮比，也就提高了壓縮終了時空氣的溫度和壓力。在冬季冷車狀態(tài)下啟動柴油發(fā)動機，由于空氣及氣缸溫度變低，壓縮后熱能損失大，使壓縮后空氣溫度降低，造成起動困難。因此，柴油機在冷起動時必須暖缸，以改善起動性能。當(dāng)活塞環(huán)張力不足或損壞時，則氣缸產(chǎn)生漏氣，壓縮壓力不足。氣缸漏氣不僅使壓縮終了時空氣溫度壓力降低，而且氣缸中充氣量減少，結(jié)果都引起燃燒不良。(4)噴油提前角柴油機的功率與經(jīng)濟性不僅取決于燃料的理化性質(zhì)，而且與開始噴油時間的正確與否有密切關(guān)系。因為噴入氣缸的柴油，必須經(jīng)一段發(fā)火延遲期才能著火燃燒。如果噴油時間過早，燃料著火燃燒并產(chǎn)生最大壓力時，活塞還在由下往上運行，燃燒氣體就會給活塞以很大的反壓力，使柴油機工作不平穩(wěn)，功率和經(jīng)濟性都會顯著降低。如果噴油時間過晚，即噴油提前角過小時，燃燒將在活塞離開上止點由上往下運行、氣缸容積逐漸增大的情況下進(jìn)行，這時氣缸內(nèi)溫度和壓力已經(jīng)降低，結(jié)果最大壓力也大大降低，使發(fā)動機功率減少，經(jīng)濟性降低。同時，噴油過晚，燃燒不易完全，后燃嚴(yán)重，耗油量增大，排氣冒黑煙，污染環(huán)境。(5) 氣缸內(nèi)渦流強度適當(dāng)增加氣缸內(nèi)空氣的渦流強度，可以加速柴油與空氣的混合，改善高溫空氣對柴油的加熱，使發(fā)火延遲期縮短，燃燒速度加快，燃燒也較完全。但渦流強度過大，則熱能損失增加，對燃燒也不利。(6)發(fā)動機轉(zhuǎn)速柴油發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高時，由于氣體的渦流增強，燃料的霧化蒸發(fā)條件改善。同時，壓縮過程的時間縮短，漏氣和散熱損失減少，使得壓縮終了時的溫度升高，因此，轉(zhuǎn)速升高后燃料混合氣形成的時間可以縮短，燃燒也較迅速完全。但是轉(zhuǎn)速很高時，由于四沖程循環(huán)的總時間間隔縮短，如不加大噴油提前角，往往不易保證在上止點附近燃燒完畢，后燃期延長，耗油量增加。4、十六烷值和燃料組成的關(guān)系十六烷值的高低決定于燃料的化學(xué)組成。一般正構(gòu)烷烴的十六烷值最高，異構(gòu)烷烴次之，環(huán)烷烴的十六烷值較低，而芳香烴的十六烷值最低。無論環(huán)烷烴或芳香烴，側(cè)鏈越長，分支越少，則十六烷值越高。因此，含烷烴越多的燃料，其十六烷值也就越高，含芳香烴多的燃料最不適合于柴油機使用。同時，組成相近的烴，分子量越大，其十六烷值也越高。如正庚烷的十六烷值為55，而正十六烷的十六烷值為100。烴的分子量增大，其熱安定性相對降低，高溫下易于分解而產(chǎn)生自由基，加速著火前的鏈反應(yīng)，因而發(fā)火延遲期縮短，十六烷值增加。正或異構(gòu)烷烴在高溫下較易分解而生成自由基，氧化較易，所以十六烷值較高。環(huán)烷烴較烷烴穩(wěn)定，而芳香烴由于其特殊結(jié)構(gòu)，具有最大的安定性，因而環(huán)烷烴和芳香烴的發(fā)火延遲期均較長，十六烷值很低。二、 ASTM-CFR試驗機的組成ASTM-CFR試驗機是一臺單缸四沖程可變壓縮比的壓燃式柴油發(fā)動機。由美國Waukesha發(fā)動機公司制造，主要由以下幾個部分組成。1、CFR-48曲軸箱總成曲軸箱是重型鑄鐵，箱式結(jié)構(gòu)。內(nèi)裝曲軸、凸輪軸及氣門定時機構(gòu)、平衡軸系統(tǒng)、潤滑油、連桿、曲軸箱通風(fēng)、燃油噴射泵支座、飛輪和機油加熱器等。日常簡單的維護(hù)保養(yǎng)：曲軸箱油底殼的清洗和檢查。2、變壓縮比柴油機燃燒室總成變壓縮比柴油機燃燒室總成包括氣缸、獨立式氣缸頭，以及變壓縮比塞機構(gòu)（手輪總成），活塞和連桿總成組成一個完整的工作單元。日常簡單的維護(hù)保養(yǎng)：拆下手輪總成并清洗積炭。3、氣缸水套冷卻冷凝器系統(tǒng)冷卻水套包括冷卻冷凝器總成、回流管進(jìn)水管總成、冷卻液入口管、冷卻液溫度計總成、冷卻液排放閥。日常簡單的維護(hù)保養(yǎng)：冷凝器/冷卻液回流管及入口的分解檢查。冷卻系統(tǒng)部件清洗和檢查。4、CFR發(fā)動機潤滑系統(tǒng)CFR發(fā)動機潤滑系統(tǒng)包括一個位于曲軸箱機油盤中的濾網(wǎng)式吸入裝置、一個外部安裝的齒輪泵、一個外部安裝的機油壓力控制閥和一個全流量機油過濾器。日常簡單的維護(hù)保養(yǎng)：吸油濾網(wǎng)的清洗檢查。檢查機油壓力控制閥總成。機油濾清器的更換。5、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)包括通風(fēng)器殼體、通風(fēng)閥總成。日常簡單的維護(hù)保養(yǎng)：曲軸箱通風(fēng)閥總成的清洗和檢查。曲軸箱通氣裝置殼體的清洗和檢查。6、排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)包括一根可彎曲的排氣歧管、排氣噴射環(huán)總成、排氣調(diào)壓室（緩沖罐）。日常簡單的維護(hù)保養(yǎng)：排氣歧管的分解、清洗和檢查。噴射環(huán)的清洗和檢查。7、冷卻水分配及排放系統(tǒng)冷卻水分配及排放系統(tǒng)由管道歧管組成，其主要部分必須在現(xiàn)場安裝。8、燃油供應(yīng)系統(tǒng)燃油供應(yīng)系統(tǒng)包括三個燃油箱、燃油選擇閥、噴油泵、噴油嘴總成、高壓輸油管、空氣收集罩、玻璃燃油量管、燃油排泄閥、燃油流量安全切斷電磁閥總成。 日常簡單的維護(hù)保養(yǎng)：油箱的清洗和檢查。燃油量管的清洗和檢查。選擇閥總成的清洗和檢查。空氣收集罩的清洗和檢查。更換噴油泵中的機油。噴油嘴的清洗和檢查。9、進(jìn)氣系統(tǒng)發(fā)動機的進(jìn)氣系統(tǒng)包括電加熱器，消音器、溫度計等。10、發(fā)動機啟動/轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) 包括功率吸收電機、可調(diào)式電機軌道座總成、V型電機皮帶。11、電氣系統(tǒng) 包括單項電源用于設(shè)備控制電路、加熱器、儀表等。三項電源用于功率吸收電機，為兩個發(fā)動機提供啟動和功率吸收功能。12、設(shè)備溫度監(jiān)測系統(tǒng) 主要測量進(jìn)氣溫度、水套冷卻液溫度、噴油器冷卻液通道溫度、曲軸箱機油溫度。13、設(shè)備壓力監(jiān)測系統(tǒng) 曲軸箱壓力的測量、曲軸箱機油壓力的測量、壓縮壓力表總成。14、設(shè)備保護(hù)系統(tǒng) 發(fā)動機潤滑油壓力低、發(fā)動機水套冷卻液溫度高、功率吸收電機三項電源電流過載。15、測量儀表雙數(shù)字式十六烷表：用于顯示噴油提前角和著火滯后期。噴油傳感器：用于指示噴油開始的時間。燃燒傳感器：用于指示燃燒開始的時間。參比傳感器：用于顯示上止點和發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角度的測量值范圍。三、試驗機的維護(hù)和保養(yǎng)如果需要得到可靠的燃料評價，并使你的試驗機長壽，需要對ASTM十六烷值機進(jìn)行日常的維護(hù)和必要的維修。1、維護(hù)和保養(yǎng)三大類：日常檢查；每隔較短時間的定期維修；每隔較長時間的大檢修2、日常檢查1 檢查燃料過濾器，燃料管線連接是否泄漏2 檢查曲軸箱潤滑油液面是否在規(guī)定液面3 檢查進(jìn)排氣閥門間隙4 檢查噴射器噴射壓力和霧化程度5 檢查燃油高壓泵潤滑油液面6 檢查潤滑油油壓是否在規(guī)定值7 檢查發(fā)動機和壓縮壓力8 檢查冷卻系統(tǒng)是否暢通無阻和冷卻液液面9 經(jīng)常清除燃燒傳感器、噴油嘴和燃燒室積炭10 檢查手輪調(diào)節(jié)系統(tǒng)是否正確和旋轉(zhuǎn)靈活11 檢查噴射指示傳感器間隙3、定期檢修和大檢修1) 放掉曲軸箱中的潤滑油及冷卻器中的冷卻水，卸掉潤滑油過濾器。2) 拆下噴油頭冷卻水管線及噴油器供油管線卸掉噴油器和噴油傳感器。3) 拆除發(fā)動機的進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。4) 拆除調(diào)節(jié)壓縮比的手輪。5) 卸掉燃燒傳感器和所有溫度計。6) 拆下氣缸蓋，卸下進(jìn)排氣閥。7) 拆除氣缸，取下活塞銷，卸下活塞再卸下活塞環(huán)和油環(huán)。8) 檢查氣缸壁面是否有刮痕和凹痕，如有需鏜缸或更換活塞。9) 檢查活塞及活塞環(huán)是否有劃痕，活塞裙部是否有積炭，活塞環(huán)槽是否損壞。10) 檢查活塞環(huán)及油環(huán)的開口間隙，側(cè)面間隙，如需要則更換。11) 清洗氣缸蓋，可變膨脹塞和燃燒室。12) 檢查閥導(dǎo)桿、閥座圈是否磨損，如果需要則更換。13) 仔細(xì)研磨進(jìn)排氣閥門，研磨后裝好用輕油檢查是否泄露或滲漏。14) 檢查清洗空氣加熱器。15) 檢查冷卻系統(tǒng)是否有沉積物。4、發(fā)動機一般故障的排出（1）壓縮壓力不足：產(chǎn)生的原因可能是活塞環(huán)開口間隙重疊，活塞環(huán)卡住，氣缸磨損或有劃痕，進(jìn)排氣門漏氣，燃燒傳感器或噴油頭處泄露，可調(diào)壓縮比手輪小活塞過度磨損，排氣系統(tǒng)中有阻力。（2）發(fā)動機不著火：產(chǎn)生的原因可能是閥卡住變形、太臟及間隙不正確，閥彈簧松弛或斷裂，燃料噴射定時不正確，噴射器堵塞或有空氣，壓縮比太低，噴射器前端有粘滯物而造成霧化不良，冷卻水通過噴射器漏進(jìn)燃燒室。（3）發(fā)動機機械噪音。在壓縮比為10:1時，用十六烷值為65的燃料操作發(fā)動機，操作者能測出任何的機械爆震，機械噪音可能由以下任何一種原因引起：活塞銷軸承松動，活塞裙部間隙過大，連桿軸承松動，曲軸軸承松動，飛輪在軸上固定不牢，兩個定時齒輪的齒間間隙或齒間游隙過大，凸輪軸的軸向間隙過大，皮帶太松造成的敲擊聲，活塞超程氣缸與氣缸蓋的間隙不適當(dāng)，活塞平衡系統(tǒng)的軸承松動或磨損。（4）潤滑油耗量過大。潤滑油若進(jìn)入氣缸燃燒室與燃料混合會影響燃料評價，下面一種或多種原因會造成潤滑油耗量過大：活塞、活塞環(huán)或氣缸磨損、有劃痕，活塞環(huán)卡住、松弛或斷裂，油環(huán)排放孔堵塞，潤滑油的等級不對，曲軸箱漏油，連桿軸承松動、沒對準(zhǔn)中心，油壓太高，曲軸箱前后軸承或凸輪軸處泄露。四、柴油十六烷值測定方法簡介1、標(biāo)準(zhǔn)概況GB/T3862010柴油十六烷值測定法已經(jīng)發(fā)布并于今年五月一日起正式實施。該標(biāo)準(zhǔn)修改采用ASTM D613-2008柴油十六烷值測定法。該標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T3861991柴油著火性質(zhì)測定法（十六烷值法）。該標(biāo)準(zhǔn)與GB/T3861991相比主要變化如下：標(biāo)準(zhǔn)名稱由柴油著火性質(zhì)測定法（十六烷值法）修改為柴油十六烷值測定法；在1.3節(jié)中規(guī)定了十六烷值范圍從0至100，但典型的工作范圍在3065之間；補充了第2章我國相應(yīng)的規(guī)范性引用標(biāo)準(zhǔn)；修改了第3章“術(shù)語和定義”中的有關(guān)內(nèi)容；增加了第5章“意義和用途”；增加了第6章“干擾因素”；修改了第7章“設(shè)備”中的有關(guān)內(nèi)容；增加了第11章“校正和發(fā)動機的檢定”；修改了第12章“實驗步驟”中的有關(guān)內(nèi)容；修訂了15.1.1和15.1.2重復(fù)性和再現(xiàn)性；增加了第16章“關(guān)鍵詞”。2、標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語和定義（1） 十六烷值表示柴油在柴油機中燃燒時著火性能的指標(biāo)。在規(guī)定操作條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機試驗中，將柴油與標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較，而得到的柴油著火性能的測定值。（2） 壓縮比活塞在下止點時，包括預(yù)燃室在內(nèi)的燃燒室體積與活塞在上止點時可比較體積之比。（3） 著火滯后期噴油器開始噴油和燃料開始燃燒之間的時間間隔，以曲軸轉(zhuǎn)角度數(shù)表示。（4）噴油提前角表示噴油器開始噴油到上止點為止的曲軸轉(zhuǎn)角度數(shù)。（5）燃燒傳感器暴露在氣缸壓力下的壓力變送器，指示燃料開始燃燒。（6）參比傳感器裝在發(fā)動機飛輪上的變送器，檢查著火滯后期表曲軸轉(zhuǎn)角間隔和上止點的位置。（7）著火滯后期表測定柴油的十六烷值時，通過從輸入的復(fù)合變送器脈沖，顯示噴油提前角和著火滯后期的電子儀表。（8）手輪讀數(shù)該數(shù)值與測微計標(biāo)尺上得到的壓縮比相關(guān)。測微計指示出可變壓縮塞在發(fā)動機預(yù)燃室內(nèi)的位置。轉(zhuǎn)動大手輪調(diào)節(jié)發(fā)動機的壓縮比時，在標(biāo)定刻度尺上得到的讀數(shù)，由該讀數(shù)計算發(fā)動機的壓縮比和柴油的十六烷值。（9）噴油器打開壓力克服通常使噴油嘴針?biāo)P(guān)閉的彈簧阻力的燃料壓力，該壓力迫使針?biāo)ㄌ崞?，從而從噴油嘴噴出油霧。（10）正標(biāo)準(zhǔn)燃料用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機測定柴油十六烷值時，用正十六烷和七甲基壬烷及其按體積比配制的混合物。規(guī)定正十六烷的十六烷值為100，七甲基壬烷的十六烷值為15。（11）副標(biāo)準(zhǔn)燃料經(jīng)過精心選擇、具有穩(wěn)定十六烷值、并可代替正標(biāo)準(zhǔn)燃料、用于測算柴油十六烷值的高十六烷值烴類燃料和低十六烷值烴類燃料及其按體積比組成的混合物。這兩個燃料分別稱為：T燃料和U燃料。（12）檢驗燃料一種用于控制試驗質(zhì)量的、性質(zhì)經(jīng)過選擇的、專門用來檢查十六烷值機和評價柴油十六烷值測定準(zhǔn)確性的柴油。3、方法概要（1）柴油的十六烷值是在試驗發(fā)動機的標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，將柴油著火性質(zhì)與已知十六烷值的標(biāo)準(zhǔn)燃料混合物進(jìn)行比較來測定的。（2）測定采用內(nèi)插法的手輪法。對于試樣和兩個將試樣包括在中間的標(biāo)準(zhǔn)燃料中的每一個，均改變發(fā)動機的壓縮比，以得到特定的著火滯后期，然后根據(jù)手輪讀數(shù)用內(nèi)插法計算十六烷值。4、意義和用途方法中有四條，我強調(diào)一點，該方法可以用于非常規(guī)燃料，如合成燃料、植物油及類似產(chǎn)品。5、設(shè)備（1）設(shè)備：略（2）儀表：略（3）標(biāo)準(zhǔn)燃料配制設(shè)備容量為400ml或500ml、最大體積允許誤差為0.2%、經(jīng)過校正的量管或容量器具。放液尖嘴的大小和構(gòu)造應(yīng)使尖嘴在關(guān)閉后漏出的液體的量不超過0.5ml。從配制系統(tǒng)放出液體的速度應(yīng)不超過500ml/min。用重量法調(diào)合標(biāo)準(zhǔn)燃料：允許各個組分以重量計量的方法通過密度換算為體積比的混合物。前提是配制系統(tǒng)能滿足調(diào)合的最大允許誤差不大于0.2%的儀器的要求。6、試劑和標(biāo)準(zhǔn)物（1）氣缸夾套冷卻劑水作為冷卻劑，應(yīng)符合GB/T6682中三級水的要求。（2）發(fā)動機曲軸箱潤滑油應(yīng)使用SF/CD或SG/CD的SAE30粘度等級的潤滑油。其100粘度為9.3mm2/s12.5mm2/s，粘度指數(shù)不小于85。不能使用加有粘度指數(shù)改進(jìn)劑的潤滑油，也不能使用多級潤滑油。（3）正標(biāo)準(zhǔn)燃料：純度99.0%（色譜法測定），十六烷值為100。（4）七甲基壬烷：純度98.0%（色譜法測定），十六烷值為15。（5）副標(biāo)準(zhǔn)燃料T燃料：典型CNARV為7375。U燃料：典型CNARV為2022。（6）檢驗燃料低十六烷值檢驗燃料：典型CNARV為3842。高十六烷值檢驗燃料：典型CNARV為5055。7、取樣（1）按照GB/T4756或SY/T5317的規(guī)定取樣。取樣和儲存樣品均應(yīng)使用不透明容器。如深棕色玻璃瓶、金屬罐或反應(yīng)活性較小的塑料容器，以盡量較小暴露在陽光和紫外線下。（2）在發(fā)動機試驗之前，試樣應(yīng)在室內(nèi)放置至少幾個小時，以與室溫接近。典型室溫為1832。（3）在發(fā)動機試驗之前，試樣可在室溫和大氣壓下用定性濾紙過濾。8、發(fā)動機和儀器的工作狀況及標(biāo)準(zhǔn)操作條件（1）發(fā)動機的轉(zhuǎn)速：9009r/min。（2）噴油提前角：固定在上止點前13。（3）噴油器開啟壓力：10.300.34MPa。（4）噴油量：13.00.2mL/min，對每個試樣和標(biāo)準(zhǔn)燃料都要測量。（5）噴油傳感器間隙：發(fā)動機處于停機狀態(tài)時，一般將間隙調(diào)整為1mm（0.04in）。（6）噴油器冷卻溫度：383（1005）。（7）氣門間隙：0.200.02mm，熱機下測量。（8）潤滑油壓力：在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下為0.17-0.20MPa（25-30Psi）。（9）潤滑油溫度：578.5（13515）。（10）冷卻液溫度：1002(2123），在試驗期間要恒定在0.5(1）的范圍內(nèi)。（11）吸入空氣溫度：660.5(1501）。9、校正和發(fā)動機的檢定（1）發(fā)動機已達(dá)到穩(wěn)定工作狀況。（2）用一個或多個檢驗燃料進(jìn)行試驗，允許極限為CNARV1.5SARV。10、試驗步驟略五、CFR(F5)型柴油十六烷值機作業(yè)指導(dǎo)書1 開機前的準(zhǔn)備工作1.1 檢查冷卻器中的冷卻蒸餾水液面（應(yīng)距觀察窗底部1cm左右），保證在熱機狀態(tài)下冷卻器觀察窗中的冷卻液液面在冷卻器上“LEVEL HOT”標(biāo)記的1cm之內(nèi)。1.2 檢查曲軸箱中潤滑油的液面是否處在觀察窗的頂部（開機穩(wěn)定后液面約在觀察窗的中部）。1.3 檢查曲軸箱呼吸器，確認(rèn)可正常發(fā)揮作用。1.4 合上自動空氣開關(guān),打開潤滑油加熱開關(guān),將潤滑油加熱到13515。1.5 通過泵側(cè)面塑料儲油槽蓋觀察，檢查泵潤滑油液面。1.6 向一個燃料罐中加入預(yù)熱發(fā)動機的燃料，要仔細(xì)清洗燃料罐、空氣捕集器及燃油管道。1.7 將燃料切換閥切換到裝有暖機柴油的燃料罐，燃料將流向燃料泵的管道和測量流速的量管。1.8 打開和關(guān)閉空氣捕集器排放閥三次，以清除燃料泵通道內(nèi)的任何進(jìn)入的空氣。1.9 用專用工具盤動飛輪4轉(zhuǎn),確認(rèn)所有零件運動自如，盤過壓縮沖程的上止點，使發(fā)動機啟動時能量吸收電機的負(fù)荷降到最小。2 發(fā)動機的起動與預(yù)熱2.1打開噴油器旁通閥，手輪設(shè)在1.000左右。2.2把起動旋鈕搬到“START”處，觀察發(fā)動機轉(zhuǎn)動方向，如反轉(zhuǎn)則立即關(guān)機。調(diào)整電源相位后再開機，待油壓指針升到25Psi時方可松開旋鈕。若無油壓立即停車檢查,排除故障后再重新起動。打開冷卻水閥，觀察冷卻水流狀況。2.3讓發(fā)動機電機多運轉(zhuǎn)幾秒鐘使燃料管道和噴油器得到清洗。2.4關(guān)閉噴油器旁通閥，供給發(fā)動機燃料,如有必要，順時針轉(zhuǎn)動大手輪提高壓縮比,使燃料在氣缸內(nèi)正常燃燒。稍后逆時針方向轉(zhuǎn)動大手輪使發(fā)動機平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。2.5打開空氣加熱器開關(guān),并調(diào)整空氣加熱器、噴油器冷卻水閥,使其盡快達(dá)到操作條件。2.6打開著火滯后期表，將著火滯后期表打到校正（CALIBRATE檔），調(diào)整計數(shù)器旋鈕使噴油提前角和著火滯后期均顯示13.0，再將著火滯后期表打到運行（RUN檔）。2.7將燃料流速設(shè)在接近規(guī)定值。2.8將噴油提前角設(shè)在接近規(guī)定值。2.9檢查發(fā)動機運轉(zhuǎn)是否平穩(wěn),儀表指示是否正常，暖機大約需要30min左右。3 試驗步驟3.1將少量被測燃料倒入另一個燃料罐，打開排放閥仔細(xì)沖洗燃料罐，然后向該燃料罐加入足量的被測燃料，將切換閥轉(zhuǎn)動該燃料罐，待燃料剛充入量管后再將切換閥轉(zhuǎn)動空檔，放掉量管和捕集器中的燃料。再將切換閥轉(zhuǎn)到該燃料罐。然后再開、閉排放閥幾次，排除管線中的空氣。3.2噴油量的測量：燃料在燃燒時，噴油量為13.00.2mL/min。將選擇閥暫時轉(zhuǎn)到使燃料泵只從量管內(nèi)吸燃料的位置，當(dāng)燃料的液面下緣達(dá)到量管上某一刻度時，用秒表開始計時液面下緣達(dá)到起始點以下13.0mL刻度時，停秒表。然后把選擇閥轉(zhuǎn)回原先的位置，但勿使燃料泵空轉(zhuǎn)。如果油耗不是13.00.2mL/min，則按下面的步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.3燃料噴油量測微計的調(diào)節(jié)：順時針（從發(fā)動機的前面看）轉(zhuǎn)動測微計時，增加燃料的流量；反之，則減少燃料的流量。得到正確的流量后，記下調(diào)節(jié)噴油量的測微計定位值。3.4噴射提前角的調(diào)整：當(dāng)用試驗燃料操作時，如果噴油提前角顯示小于13.0，則逆時針方向旋轉(zhuǎn)測微計（從發(fā)動機前面看）；反之，則順時針旋轉(zhuǎn)測微計，使噴油提前角為上止點前13。3.5燃料著火滯后期的測量：用調(diào)壓縮比手輪調(diào)節(jié)發(fā)動機的壓縮比。順時針轉(zhuǎn)動大手輪，增加壓縮比；反之，則減少壓縮比。最終以順時針轉(zhuǎn)動大手輪完成13時的壓縮比調(diào)整。此時，將鎖緊手輪鎖緊并記下手輪讀數(shù)。以同樣的方式，至少重復(fù)測定3次，取手輪讀數(shù)的算術(shù)平均值。參考以往測定燃料時的手輪讀數(shù)，選擇適用的標(biāo)準(zhǔn)燃料。3.6標(biāo)準(zhǔn)燃料的選擇：根據(jù)以往的試驗數(shù)據(jù)，選用兩個相差不大于5個十六烷值單位的標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行試驗，調(diào)節(jié)發(fā)動機的壓縮比，使試樣在儀表指示13時的手輪讀數(shù)處在兩種標(biāo)準(zhǔn)燃料儀表指示13時的手輪讀數(shù)之間，其試驗步驟與測定試樣時相同。但由于標(biāo)準(zhǔn)燃料的性質(zhì)十分相似，所以從一種標(biāo)準(zhǔn)燃料改用另一種時不必測量其噴油量。3.7換用燃料操作時，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)約5min以確保燃料系統(tǒng)徹底沖洗，并使發(fā)動機達(dá)到穩(wěn)定，再進(jìn)行測量，記錄手輪讀數(shù)。每次測量都要測量燃料的噴油量、調(diào)整噴油提前角，維持操作條件。4 數(shù)據(jù)處理4.1 取試樣和最終用的兩種標(biāo)準(zhǔn)燃料試驗得到的三次手輪讀數(shù)的算術(shù)平均值，計算試樣的十六烷值，計算結(jié)果取至小數(shù)點后兩位。4.2 試樣的十六烷值按下式計算：CNCN1（CN2CN1）（aa1）/（a2a1）式中：CN試樣的十六烷值；CN1低著火性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值；CN2高著火性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值；a試樣三次測定手輪讀數(shù)的算術(shù)平均值；a1低十六烷值標(biāo)準(zhǔn)燃料三次測定手輪讀數(shù)的算術(shù)平均值；a2高十六烷值標(biāo)準(zhǔn)燃料三次測定手輪讀數(shù)的算術(shù)平均值。5 報告計算結(jié)果取至小數(shù)點后一位。6 停機6.1逐漸減小壓縮比至燃料不自燃，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)2-3s后打開噴油器旁通閥,停止供油。6.2關(guān)閉各測試儀表,將起動旋鈕旋到“STOP處停車。6.3盤動發(fā)動機飛輪至壓縮沖程上死點，此時進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉。這可大大減少非運轉(zhuǎn)期間燃燒室中氣門變形或受腐蝕的可能性。6.4放掉燃料罐中的燃料。