作者:浮生半日閑 在駕駛或維修摩托車的人群中,知道“淬熄層”這個內(nèi)燃機(jī)術(shù)語名詞的人可能很少,,甚至在內(nèi)燃機(jī)車相關(guān)書籍上也極少介紹,。 通俗點說,這個“淬熄層”作用,,有一個典型優(yōu)點,,就是能防止摩托車發(fā)動機(jī)燃燒室中作高溫潤滑的機(jī)油不會被燒掉,上千度高溫環(huán)境下,,汽油爆燃燒掉了,,作活塞潤滑的機(jī)油卻沒被燒掉,是不是很神奇,! 雖然許多人不知道也可以駕駛或維修摩托車,,多數(shù)人知道了也不能改變什么,。但本人認(rèn)為這作為內(nèi)燃機(jī)基礎(chǔ)理論知識,以及關(guān)系到燃油效益,,這是個值得深入探討的冷門話題,。在此本人就大膽獻(xiàn)丑,盡量用通俗易懂的詞語事例,,讓多數(shù)網(wǎng)友看得懂,。如有錯誤,歡迎高人指正,。 一,、何為“淬熄層”? 首先,,“淬熄層”不是內(nèi)燃機(jī)車的專用名詞,,在燃燒技術(shù)的應(yīng)用方面,“淬熄層”是個司空見慣的東西,。燃燒發(fā)生時,,燃料汽化跟氧氣結(jié)合反應(yīng),放出高熱和光亮,,轉(zhuǎn)化成燃燒廢氣,。燃燒自行發(fā)生和持續(xù)進(jìn)行,除了需要足量且比例合適燃料和氧氣,,還需要燃燒層保持在自燃溫度臨界點以上,。 在燃燒正常進(jìn)行時,當(dāng)外界有某種事物突然臨近,,燃燒區(qū)靠近吸熱物體區(qū)域的溫度被突然強(qiáng)行降低到自燃溫度臨界點以下的時候,,燃料揮發(fā)物與空氣中的氧氣不再結(jié)合燃燒,也就是燃燒區(qū)與吸熱物體之間,,不能繼續(xù)燃燒的那薄薄的一段層面就叫“淬熄層”,。 “淬熄層”與一般火焰邊界的那燃燒邊界層是完全不同的,而且止燃的原因也是完全相反的,。一般火焰的燃燒邊界層是因缺少可燃物質(zhì)或是助燃物質(zhì),,而使燃燒中止的。而“淬熄層”則完全相反,,不缺可燃物質(zhì)與助燃物質(zhì),,只是因為被強(qiáng)制降溫而中止燃燒,緊貼火焰燃燒區(qū)邊上的那一不燃燒的外層,,就是本文所說的“淬熄層”。 淬熄層在現(xiàn)實生活中相當(dāng)常見,,例如煤氣爐火焰關(guān)小一些,,你會發(fā)現(xiàn)火焰跟燒水鍋有一層薄薄的無火焰空間層面,,這也是淬熄層。 用簡單的試驗方法也可以看到“淬熄層”的存在,;用一冷的鋁勺貼近蠟燭的火苗,,可以看到貼近鋁勺的表層是一層無火焰的“淬熄層”。等到那鋁勺燒得很熱后,,“淬熄層”就會減薄了,。 同樣道理,舊時在玉器行里的伙計向顧客推銷玉石手鐲,,用一根人的頭發(fā)緊貼繞在手鐲上,,再用點煙的火柴來燒,那頭發(fā)竟然不焦不斷,,以此來證明該玉器品質(zhì)上乘,。 此舉讓顧客心動,其實就是那質(zhì)地密實的冰種類玉石吸熱性較好,,熱量被玉石吸去,,細(xì)細(xì)的頭發(fā)在玉石表面的火焰“淬熄層”里不受到高溫的影響。要是時間長了,,玉石也熱了,,此舉就不靈了。(注:好的玉石嚴(yán)禁多燒,!此舉破壞作用極大?。?/p> 扯了這許多,最后簡單一句話“因冷至熄”,,就是“淬熄層”產(chǎn)生原因的精辟總結(jié),。 二、“淬熄層”在內(nèi)燃機(jī)中的負(fù)作用和正作用 “淬熄層”現(xiàn)象在活塞式內(nèi)燃機(jī)(摩托車發(fā)動機(jī)也是其中之一)的工作中是很普遍存在的事,,不論二沖程或是四沖程,,汽油機(jī)或是柴油機(jī),大排量或是小排量,,只要是燃燒室不能連續(xù)工作燒到高溫發(fā)紅,,“淬熄層”的產(chǎn)生就是不可避免的。 在這點上活塞式內(nèi)燃機(jī)車比不上燒鍋爐類的機(jī)車或是渦輪式發(fā)動機(jī),,活塞式內(nèi)燃機(jī)一次燃燒作功的時間很短,,多數(shù)只有百分之一秒,燃燒很難完全透徹,,在技術(shù)上要想改善有不少麻煩,。而燒鍋爐類的機(jī)車比活塞式的內(nèi)燃機(jī)車要多幾百倍的時間去把燃料充分混合回燃燒透,這點多數(shù)人不難明白,。 正因淬熄層”是火焰區(qū)被冷卻的外部物體強(qiáng)制“淬熄”的,,可以得知“淬熄層”是產(chǎn)出燃燒不完全污染物的根源之一,。因為其中會含有因燃燒不完全而產(chǎn)出的一氧化碳、未經(jīng)燃燒的碳?xì)浠衔?、還有些半燃燒狀態(tài)下的煤焦油類的有害污染物,。這類排放物除了污染機(jī)車的火花塞外,對自然環(huán)境有所污染,,對人類的健康生存產(chǎn)生危害,。同時淬熄層導(dǎo)致一部分燃料沒有參與燃燒,造成燃料浪費,。 活塞式內(nèi)燃機(jī)車中,,“淬熄層”的厚度與燃燒室內(nèi)壁的溫度有關(guān),缸體越冷“淬熄層”就越厚,,所以有冷機(jī)起動困難,、排氣污染大、動力不好等等說法,,雖不全是“淬熄層”的原因,,但也與“淬熄層”脫不了干系。 據(jù)測定“淬熄層”的厚度一般是在0.5mm左右,,熱機(jī)時要薄些,。所以內(nèi)燃機(jī)車在熱車工作時,燃燒充分些,、動力大些,、耗油低些、排放小些,,當(dāng)然還有其他原因,。從表面積與體積不成正比的數(shù)學(xué)計算上可以得知,在“淬熄層”同樣厚度的情況下,,小排量發(fā)動機(jī)的淬熄層體積占總排量比例大一些,,特別是小排量多缸發(fā)動機(jī),所以淬熄層帶來污染物排放問題嚴(yán)重一些,,這也是有些磚家反對發(fā)展小排量內(nèi)燃機(jī)車的借口,。 此外,在摩托車上火花塞兩電極間的放電間隙,,也是根據(jù)“淬熄層”理論制定的,,電極放電間隙過小,導(dǎo)致放電間隙完全處于兩電極的淬熄層范圍內(nèi),,電弧就不容易點燃混合油氣,。 說了這么多,淬熄層帶來的反作用,,那么現(xiàn)在來說其積極作用,。不知道大家有沒有想過,,四沖程發(fā)動機(jī)在做功燃燒沖程,,活塞環(huán)涂布在氣缸內(nèi)壁上一層薄薄的潤滑油膜是否會被燒掉,?是否會導(dǎo)致排氣沖程,活塞環(huán)與氣缸內(nèi)壁之間沒有油膜潤滑,?那么氣缸內(nèi)壁沒有潤滑油膜,,發(fā)動機(jī)還能正常工作嗎? 其實,,正因為有冷卻系統(tǒng)的存在,,氣缸內(nèi)壁的溫度沒多高,200來度而已,,氣缸內(nèi)壁上的薄薄一層淬熄層由于沒有燃燒火焰,,溫度低,機(jī)油油膜得以保存下來,,沒被燒掉,。燃燒室和活塞頂部也因為有一定厚度的溫度不高淬熄層存在,才不會那么容易被高溫氧化腐蝕,。 三,,淬熄層可否完全消除? 活塞式內(nèi)燃機(jī)車“淬熄層”的產(chǎn)生是因為活塞式內(nèi)燃機(jī)的缸頭燃燒室不是連續(xù)作功的,,每一個工作循環(huán)都要有個進(jìn)氣的過程,,這就是缸體冷卻的時機(jī),這是活塞式發(fā)動機(jī)避免不了的,。 除非是渦輪式發(fā)動機(jī),,那是連續(xù)工作的,燃燒室溫度極高,,但目前對于國內(nèi)的摩托車愛好者來說,,談那話還太早了些。還有就是內(nèi)燃機(jī)的活塞環(huán)與缸套內(nèi)壁,,它們在工作時是在高溫高速中相互磨擦,,一般的金屬材料在高溫條件下多數(shù)是不耐磨的,就只好加大散熱片降低缸體溫度,,這樣“淬熄層”的產(chǎn)生就很難避免,。 如果是采用耐高溫的金屬材料來做缸頭,或者采用隔熱涂層,,保持燃燒室高溫,,強(qiáng)行消除“淬熄層”會如何呢?現(xiàn)實可能出現(xiàn)這樣情況,,進(jìn)入燃燒室的混合油氣在曲軸尚未運行到上止點的火花塞點火位置,,一沾上火熱的燃燒室內(nèi)壁就會引燃點火,,使得發(fā)動機(jī)做功運轉(zhuǎn)程序亂套,這樣情況不就是能引起汽油機(jī)爆震的熾熱點火嗎,? 還有就是缸套的問題,,也要用特種合金材料才相配,一般的金屬材料在高溫下是不耐磨的,。再就是潤滑油的問題,,要特別制定耐高溫的品種才行。就連鋁制活塞的問題也要特別考慮,,一般的鋁件在高溫下會很快玩完的,。所以這才有上面說,淬熄層能保護(hù)氣缸內(nèi)壁潤滑油膜不被燒掉,,以及氣缸內(nèi)壁,,活塞頂部和燃燒室不被高溫氧化腐蝕。 這樣看來“淬熄層”除了有限的積極作用外,,負(fù)作用很多呀,,那怎么辦?難道就沒有辦法解決這個負(fù)作用嗎,?答案是有的,,且聽下篇分解!請查閱《摩托車?yán)滠噯永щy,,根源是“淬熄層”的存在,,這是個啥東東?》 |
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