产生积碳现象的分析总结
积碳产生的原因

积碳产生的原因发动机故障及污染物排放与积炭的关联性一、发动机积炭的产生1、发动机积碳的现象在发动机燃烧室中, 有时由于氧气量供应不足, 燃油燃烧时不完全,产生油烟的现象。
同时,氧气供应量不充足,窜入燃烧室的润滑油也会不能完全燃烧,产生烧焦润滑油的颗粒。
混合大量燃烧残留物的润滑油和油烟在发动机中被氧化成一种胶状液体一轻基酸。
轻基酸进一步氧化就变成一种树醋状胶质而牢固地粘附在发动机零件表面上。
随后在高温作用下, 胶质又进一步聚合成更复杂的聚合物, 成硬质胶结炭, 俗称积炭。
2、发动机积碳的成分发动机积炭的成分主要是胶结炭(C),但是其成分和性质随发动机的结构、使用条件、所用燃料及润滑油性质,以及随空气进入燃烧室内的杂质不同而不同。
即使在同一个燃烧室内, 各不同零件及部位上的积炭, 其性质和成分也不尽相同。
一般说来其化学成分是:各种物质润滑油及燃料燃烧生成的碳质沉积物、燃料中的硫元素燃烧后与金属结合成的硫酸盐,润滑油中的有机金属盐添加剂燃烧的金属化合物,空气中的灰、沙等硅化合物,发动机零件磨损的微量金属屑及其化合物。
积炭的成分很复杂,其中以不易挥发的成分居多,如沥青、焦油等。
发动机工作温度越高,易挥发物质含量越低;不易挥发成分的含量越高,则形成的积炭层越坚硬越紧密,与金属的结合也越牢固。
3、发动机积碳产生的成因发动机积炭是燃油和润滑油不完全燃烧的产物。
它的产生跟燃油和润滑油使用环境条件、相关性能以及本身品质有着密切的关系。
因此, 凡是引起燃油不完全燃烧和润滑油非正常进入发动机高温部位的影响因素均是造成积炭形成的原因。
汽油机混合气过浓,柴油机供油量过大,空气滤清器或气道阻塞,使空气量的供给减少,造成空燃比降低,燃油不能完全燃烧。
点火时刻或供油时间不准确,造成燃烧温度发生变化,难以保证燃油完全燃烧。
点火过早, 部分燃烧过程将提前在压缩行程中进行, 使气体压力在活塞到达上止点前就达最大值;油耗增加点火过迟,燃烧过程将延迟在膨胀行程中进行,导致燃烧压力降低,油耗增加。
汽车活塞环积碳原因
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汽车活塞环积碳原因1.燃料不完全燃烧:燃料在燃烧过程中,可能会产生一些未完全燃烧的碳烟颗粒,这些碳烟颗粒会随着废气进入到活塞环附近,最终形成积碳。
2.润滑油的劣化:活塞环的运动需要有充分的润滑,而润滑油在使用一段时间后会发生劣化,这会导致润滑性能下降,使得活塞环与活塞之间的摩擦增加,从而产生过多的热量,促使活塞环积碳。
3.气缸壁的磨损:活塞环与气缸壁之间的摩擦会导致气缸壁表面的磨损,当气缸壁磨损增加时,活塞环与气缸壁之间的间隙会变大,这会导致燃烧室内的高温燃气溢出到活塞环附近,最终形成活塞环积碳。
4.发动机积炭:积碳并不仅仅局限于活塞环,发动机其他部位如进气道、气缸盖、进气门等也会产生积碳。
当发动机积炭严重时,就会导致燃油进入到活塞环附近时携带了更多的碳烟颗粒,从而加剧了活塞环的积碳问题。
这些原因导致活塞环积碳的主要原因有燃料和废气中的碳烟颗粒、润滑油的劣化、气缸壁的磨损以及发动机积炭。
解决活塞环积碳的方法包括:1.定期更换润滑油和油滤器:定期更换润滑油和油滤器,可以保持润滑系统的清洁,减少活塞环积碳的产生。
2.定期清洗进气道和气缸壁:定期清洗进气道和气缸壁,可以减少积碳的形成。
可以使用专业的清洗剂喷入进气道,或者用气缸壁清洁剂进行清洗。
3.注意燃油的选择:选择高质量的燃油,可以减少燃料中的杂质和未完全燃烧的颗粒,从而减少活塞环积碳的问题。
4.定期维护发动机:定期对发动机进行维护和保养,包括更换空气滤清器、火花塞等,可以减少发动机积炭的问题,从而减少活塞环积碳的产生。
总之,汽车活塞环积碳是由于燃料不完全燃烧、润滑油的劣化、气缸壁的磨损以及发动机的积炭等原因造成的。
解决活塞环积碳问题需要定期更换润滑油和油滤器、清洗进气道和气缸壁、选择高质量的燃油以及定期维护发动机等方法。
通过合理的维护和保养,可以减少活塞环积碳问题,提高汽车的性能和使用寿命。
柴油机积碳产生的原因
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柴油机积碳产生的原因柴油机是一种常见的动力机械,其在运行过程中会产生积碳,以下是一些柴油机积碳产生的原因:1.燃烧不完全:柴油机在运行过程中,燃料燃烧不完全会导致积碳的产生。
这可能是由于燃油系统的问题,如燃油喷射不良、燃油雾化不良、燃油质量不佳等原因,导致燃料无法完全燃烧。
此外,空气供给不足、燃烧室内部温度不足、压缩比不当等因素也可能导致燃烧不完全。
2.机械运动:柴油机的机械运动部分,如活塞、气门等部位的运动,也会产生积碳。
活塞在运动过程中,若无法良好地润滑和散热,就会产生过热和积碳。
气门在开关时,若无法保持密封状态,就会引起过量的积碳。
3.维护不当:柴油机的维护不当也是产生积碳的重要原因之一。
例如,未定期保养、更换机油、滤清器等部件会导致机械内部产生积碳。
另外,调整不当的供油和点火时间也可能导致积碳的产生。
4.使用环境:柴油机的使用环境也会对其产生积碳产生影响。
例如,长期在城市道路上行驶的柴油机,由于空气中的污染物含量较高,若无法得到适当的处理和清洁,就会产生积碳。
综上所述,柴油机积碳的产生是由多种因素共同作用的结果。
为了减少积碳的产生,我们需要从燃料质量、维护保养、使用环境等多个方面入手,进行全面的预防和处理。
除了以上提到的几种原因,还有以下几个因素也会导致柴油机积碳的产生:5.燃油品质问题:柴油的品质对于积碳的产生有很大影响。
如果柴油中含有多余的杂质,尤其是在不干净的加油站加油时,可能会含有更多的杂质,这些杂质可能会导致燃油系统堵塞。
此外,如果柴油的十六烷值不够高,可能会导致燃烧不完全,从而产生积碳。
6.驾驶习惯问题:驾驶员的驾驶习惯也可能会影响柴油机的积碳产生。
例如,在行驶过程中,如果频繁地让柴油机超负荷运转或者过度减速,可能会导致积碳的产生。
另外,不合理的换挡方式或者不合理的转速范围也可能导致积碳的产生。
7.维护保养不当:柴油机的维护保养不当也是积碳产生的重要原因之一。
例如,如果未按时更换空气滤清器,可能会导致空气中的杂质进入柴油机内部,产生积碳。
电火花加工产生积碳的原因
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电火花加工产生积碳的原因电火花加工是一种常见的金属加工方法,其原理是利用电火花放电将金属工件表面的浮渣腐蚀掉,从而实现对工件的加工和雕刻。
然而,在电火花加工过程中,有时会出现积碳现象,即工件表面出现一层残留物质,影响加工质量和效果。
那么电火花加工产生积碳的原因是什么呢?首先,电火花加工产生积碳的一个主要原因是电极材料的选择。
在电火花加工中,电极起到了非常重要的作用,其中一极是工件,另一极则是电极。
通常情况下,电极可以选择铜、铜合金、黄铜等材料。
然而,这些材料的电火花放电特性是不同的,金属硬度越高,电极放电越快速,加工效果越好。
但是,硬度高的电极在放电过程中,会产生更多的热量,导致残留物质积聚在工件表面。
其次,电火花加工产生积碳还与工件材料有关。
通常情况下,电火花加工常用于切割和雕刻金属材料,如钢、铜、铝等。
在加工过程中,由于电火花放电产生的高温和高能量作用于工件表面,导致表面材料融化、烧蚀和挥发。
这些烧蚀和挥发的材料会在工件表面残留下来形成积碳。
此外,电火花加工产生积碳还与电极间隙和放电能量有关。
在电火花加工中,电极间隙是电火花放电的关键参数。
当电极间隙过大或过小时,电火花的放电能量会受到影响,从而导致积碳现象产生。
当电极间隙过大时,电火花放电能量不足,无法将工件表面的残留物质完全清除,从而形成积碳。
相反,当电极间隙过小时,放电能量过大,同样也会导致积碳的形成。
除了上述因素外,工作液的选择和处理也会对电火花加工产生的积碳有一定影响。
在电火花加工中,通常需要使用切割液或冷却液来冷却电极和工件,减少热量对工件的损伤。
然而,如果液体中含有沉淀物或杂质,这些物质很容易堵塞电极间隙或附着在工件表面,从而形成积碳。
综上所述,电火花加工产生积碳的原因是多方面的,包括电极材料的选择、工件材料的性质、电极间隙的控制和工作液的影响等。
为了避免产生积碳现象,可以选择合适的电极材料、控制好电极间隙、选择适当的工作液并定期更换以及进行合理的加工参数调整等措施来降低积碳的发生。
电机换向器积碳的原因
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电机换向器积碳的原因电机换向器是电动机中常见的一种设备,用于控制电机的换向运转。
在长期使用过程中,电机换向器可能会出现积碳的现象,这种积碳会严重影响电机的正常运行。
本文将就电机换向器积碳的原因进行详细探讨,以帮助读者更好地理解和解决该问题。
首先,了解什么是电机换向器。
电机换向器是电动机中的一部分,用于改变电流的流向以实现电动机的换向运行。
它由一系列金属接点组成,这些接点与电刷之间完成接触。
随着电机工作,换向器的接点处会产生摩擦和热量,同时也会引起积碳的产生。
电机换向器积碳的主要原因有以下几个方面:1.摩擦和热量:电机换向器中的接点在工作时会出现摩擦,这会产生热量。
热量会加速电机换向器中的炭化过程,导致积碳。
2.电刷和换向器不匹配:电刷是与换向器接触的部分,如果电刷的材料和换向器接点不匹配,接触时可能会出现较大的接触电阻,这样交流会导致局部高温现象,从而促进积碳的生成。
3.工作环境影响:电机换向器经常处于复杂的工作环境中,例如高温、高湿度、尘土多、含有腐蚀性气体等。
这些环境因素会加速积碳的形成速度。
4.电刷磨损:电刷在长期使用中会磨损,磨损的电刷容易在工作过程中产生火花,这些火花会引起积碳的生成。
5.电流异常:电机换向器在工作时,如果电流过大或者电压不稳定,都可能导致积碳的生成。
针对以上原因,我们可以采取以下方法来减少电机换向器的积碳问题:1.定期清洁:定期检查和清洁电机换向器,去除上面的积碳和污垢。
可以使用干净的刷子和清洁剂进行清洁,注意使用的清洁剂要符合相关的标准。
2.使用高质量的电刷:选择质量好的电刷,确保电刷与换向器接点的匹配性。
如果电刷磨损严重,需要及时更换。
3.改善工作环境:尽量减少电机换向器在高温、高湿度等恶劣环境中的使用,可以采取隔离、防护、降温等措施来减少积碳的产生。
4.保持电流稳定:确保电机供电电压稳定,避免电流过大或者不稳定的情况,以减少积碳的形成。
综上所述,电机换向器积碳的主要原因是摩擦和热量、电刷和换向器不匹配、工作环境影响、电刷磨损以及电流异常。
电机换向器积碳的原因
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电机换向器积碳的原因电机换向器是电机的重要组成部分,其主要功能是改变电机的转向。
然而,长时间使用后,电机换向器可能会出现积碳现象,这会影响电机的正常工作。
本文将从多个方面解析电机换向器积碳的原因。
电机换向器积碳的原因之一是由于电刷磨损。
电机换向器中的电刷是与旋转子相接触的部分,其主要作用是改变电流的方向。
然而,由于电刷与旋转子的摩擦,电刷会逐渐磨损,形成炭化物质。
这些炭化物质会在电刷与旋转子接触的表面上积聚,导致电机换向器积碳。
电机换向器积碳的原因还包括电刷材料的选择。
电刷材料通常选用石墨,因为石墨具有良好的导电性和磨损性能。
然而,石墨材料容易产生炭化现象,导致电刷表面积聚炭化物。
因此,在设计电机换向器时,需要选择合适的电刷材料,以降低积碳的风险。
电机换向器积碳的原因还与电机运行条件有关。
在高负载和高转速的情况下,电机换向器的磨损速度会加快,从而增加了积碳的可能性。
另一个影响电机换向器积碳的因素是环境污染。
在工业生产和交通运输等环境中,空气中常常含有大量的灰尘和颗粒物。
这些颗粒物在电机运行时会被吸入到电机换向器中,与电刷摩擦产生的碳化物质结合,形成积碳。
电机换向器的使用寿命也会影响积碳情况。
当电机换向器使用时间过长时,其表面的电刷会有磨损和老化的现象,从而增加了积碳的风险。
因此,定期维护和更换电机换向器是减少积碳的有效方法。
为了减轻电机换向器积碳的影响,可以采取以下措施。
首先,定期清洗电机换向器,将积聚的炭化物质清除。
其次,使用高质量的电刷材料,降低电刷的磨损和炭化风险。
此外,控制电机的运行条件,避免长时间高负载和高转速的运行。
最后,定期检查和维护电机换向器,及时更换老化和磨损的部件。
电机换向器积碳是由多种原因造成的。
电刷磨损、电刷材料选择、电机运行条件、环境污染和使用寿命等因素都会影响电机换向器的积碳情况。
了解这些原因,并采取相应的措施,可以有效减少电机换向器积碳的风险,保证电机的正常工作。
船用柴油机气缸积碳问题分析及对策
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随着船东对船用低速柴油机功率重量比、燃料经济性、排放等要求不断提高,柴油机的平均有效压力、爆压等关键参数也随之提高。
作为柴油机气缸内摩擦损失的主要运动件的润滑性能越来越受到关注,尤其对使用燃油硫含量要求越来越苛刻的情况下,船东不得不使用各种低硫油,同时为节约成本,柴油机长期在低负荷下运行,导致柴油机出现气缸积碳,甚至拉缸等现象,给船舶正常运营带来很大隐患。
本文以某型柴油机为例,通过针对性分析,对船用柴油机气缸润滑油提出进一步的要求,同时规范操作规程,从源头上基本解决气缸积碳现象。
一、某型柴油机气缸积碳排查情况某型柴油机例行拆缸检查时,发现各气缸存在严重积碳现象(见图1),经深入分析,确定了产生该问题的主要原因是:图1 气缸积碳使用的气缸润滑油的型号与燃油的特性不匹配,以及柴油机长期处于非正常工况下运行。
为了更深入地分析问题,对柴油机运行状况进行排查:1)柴油机燃油硫含量>3.2%,属于高硫份劣质燃料渣油;2)柴油机选用的气缸润滑油TBN 值<70,与高硫份劣质燃料渣油不匹配;3)柴油机气缸润滑油注油率偏高,为1.6 g/kWh;4)柴油机长期处于低负荷经济运行(<50% 负荷)工况状态;5)柴油机合同功率点为R4 点,最低转速,最低功率。
二、气缸积碳原因分析及防范措施1、积碳形成机理船用二冲程柴油机气缸积碳,主要为硫酸钙的产物,是由气缸润滑油的添加剂碳酸钙与浓硫酸中和化学反应而形成的。
在正常情况下,硫酸钙被融混在气缸润滑油膜中,活塞头上的活塞环对珩磨加工的缸套金属表面的积碳连续清理,大部分可随废气排出气缸。
由于某种原因,气缸套表面、活塞头、燃烧室的其他区域的气缸润滑油油膜减少,促使硫酸钙逐渐沉积下来,加上烟灰和其他燃烧相关产物的熏陶集聚,在高温油烟熏烤下的沉积物表面呈现深色或黑色,使气缸内形成积碳,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。
2、气缸润滑油船用二冲程柴油机,在运行中通过注油枪连续不断地往气缸套壁上注入一定量气缸润滑油,此时气缸润滑油将均匀地分布在气缸套壁上形成油膜,从而减少气缸套与活塞环、气缸套与活塞裙等摩擦副的磨损;运动副摩擦产生的金属颗粒和燃烧产生的磨粒,将随气缸润滑油通过活塞环刮至扫气箱并排出;气缸润滑油中的碱性物质,中和燃烧产物中的酸性物质,减少对气缸套的腐蚀[1]。
重整反应器器壁积碳原因分析及预防措施
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重整反应器器壁积碳原因分析及预防措施摘要连续重整装置在石油加工产业链中占据着举足轻重的地位,对于炼化企业的整体物料平衡和效益提升起着至关重要的作用。
作为大型炼化企业最重要的二次加工装置之一,连续重整装置可以把上游装置来的廉价石脑油通过重整反应转化成高效的汽油产品和化工产品,同时富产氢气和液化气,供其它用氢装置使用。
但是,随着连续重整工艺的不断发展和重整反应苛刻度的不断提高,重整装置在运行中出现的问题也层出不穷,其中重整反应器器壁积碳问题就是其中之一,重整反应器器壁积碳严重影响重整装置的安稳运行,必须采取有效的措施加以预防和控制。
本文通过对重整反应器器壁积碳的原因进行详细的分析,提出有效的预防和控制措施,从而保证重整装置的长周期安稳运行。
关键词连续重整;反应器;器壁;积碳;丝状碳;硫含量1 概述某连续重整装置于2018年9月建成投产,装置由70万吨/年预加氢、140万吨/年连续重整、1360kg/小时催化剂连续再生以及配套的公用工程部分组成。
本装置以直馏石脑油、渣油加氢石脑油和加氢裂化重石脑油为原料,生产拔头油、戊烷油、C6~C7馏分(抽提装置原料)、混合二甲苯(去PX装置)、C9C10高辛烷值汽油调和组分、重芳烃,同时副产H2和液化气等产品。
装置设计操作弹性为60~110%,年开工时间为8400小时。
重整反应部分采用UOP超低压连续重整工艺技术及R-334 催化剂,平均反应压力0.35MPa,反应温度536℃,体积空速1.6h-1,氢烃分子比2.5:1(体积分数),C5+馏份辛烷值为RON105.2。
重整4台反应器采用并列2台+2台叠置式,物流为上进上出,降低了反应-再生构架高度。
作为连续重整工艺核心部分的催化剂再生系统采用美国UOP公司最新的CycleMaxⅢ工艺技术,并采用Chlorsorb工艺技术回收再生放空气体中的氯,在Chlorsorb氯吸附后又增加了再生气脱氯设施。
2 装置存在的主要问题装置自2018年9月投产运行至今,总体运行比较平稳,但是催化剂再生系统因为仪表原因、阀门故障、保温伴热不到位、催化剂提升管线不畅等原因发生多起热停车事件。
离心压缩机轴瓦表面积碳
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离心压缩机轴瓦表面积碳简介离心压缩机是一种常用的工业设备,用于将气体或蒸汽压缩成高压状态。
在离心压缩机中,轴瓦是承受轴向和径向力的关键部件之一。
然而,由于工作环境的特殊性,轴瓦表面容易出现碳沉积物的问题。
本文将重点探讨离心压缩机轴瓦表面积碳的原因、影响以及解决方案。
原因分析1. 工作介质中的杂质离心压缩机工作时,往往需要处理各种气体或蒸汽。
这些工作介质中可能含有杂质,如灰尘、油污、水分等。
这些杂质在经过离心压缩机时会附着在轴瓦表面上,并逐渐形成碳沉积物。
2. 高温高压条件下的化学反应离心压缩机在工作过程中会产生高温高压条件下的化学反应。
这些反应可能导致工作介质中的某些成分发生分解或聚合,生成氧化物、聚合物等物质,进而沉积在轴瓦表面上。
3. 轴瓦材料的选择轴瓦材料的选择也会影响碳沉积物的形成。
某些材料更容易吸附工作介质中的杂质或发生化学反应,从而导致更多的碳沉积物产生。
影响分析1. 降低工作效率离心压缩机轴瓦表面积碳会增加摩擦阻力,使得轴瓦与轴之间的接触面积减小。
这将导致能量损失增加,工作效率下降。
2. 增加能耗由于碳沉积物的存在,离心压缩机需要消耗更多的能量来克服摩擦阻力。
这将导致额外的能源消耗,增加运行成本。
3. 增加故障率碳沉积物会导致轴瓦表面粗糙度增加,进而引起局部过热和卡死等问题。
这些问题可能导致设备故障,甚至损坏。
解决方案1. 定期清洗轴瓦表面定期清洗轴瓦表面是防止碳沉积物形成的有效方法。
可以使用适当的溶剂或清洗剂,配合刷子或喷洒设备进行清洗。
2. 优化工作介质处理过程通过改进工作介质的处理过程,可以减少杂质的含量,从而降低碳沉积物的产生。
可以采用过滤、净化等技术来去除工作介质中的杂质。
3. 选择合适的轴瓦材料选择合适的轴瓦材料可以减少碳沉积物的产生。
一些具有良好抗腐蚀性和耐高温性能的材料,如陶瓷、不锈钢等,可以有效降低碳沉积物形成的风险。
4. 加强设备维护管理加强设备维护管理是预防轴瓦表面积碳问题的重要措施。
反应器积碳的原因
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反应器积碳是指在化学反应器内部表面形成碳层的现象。
主要的原因可以归结为以下几点:
1.反应物质组成:当反应物质中含有高碳含量的化合物时,例如烃类、气体油等,会增加
反应器内部积碳的风险。
2.反应条件:高温和高压环境下,特别是在缺氧条件下,易促进碳形成反应。
此外,催化
剂的选择也可能导致积碳问题。
3.不完全燃烧:不完全燃烧会导致生成的碳黑或其他碳质颗粒物沉积在反应器内部。
4.反应器设计和操作:不良的反应器设计、流动分布不均匀、死角区域等都可能导致反应
物质在一些特定区域停滞,进而促使积碳的发生。
5.杂质和催化剂:反应物质中存在的杂质和反应过程中使用的催化剂也可能引起积碳现象。
反应器积碳会影响反应器的性能和效率。
它会降低反应器的传热效率,增加能量消耗,降低反应速率,甚至引起反应器堵塞和损坏。
因此,积碳问题需要通过合适的反应器设计、操作条件的优化以及定期的维护和清洗来解决。
铸件表面积碳-概述说明以及解释

铸件表面积碳-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下内容:铸件表面积碳是指在铸件的表面形成的碳元素沉积层,是一个普遍存在于铸件制造过程中的问题。
铸件表面积碳的形成是由多种因素共同作用而成的。
本文旨在探讨铸件表面积碳的形成原因以及影响因素,并对其进行深入分析。
通过研究铸件表面积碳的成因,可以为铸造工艺的改进提供有益的参考,提高铸件的质量和性能。
在本文的正文部分,我们将首先对铸件表面积碳的形成原因进行阐述。
通过了解铸件制造过程中的各个环节,我们可以揭示铸件表面积碳形成的根源。
其次,我们将探讨影响铸件表面积碳的各种因素,包括材料的选择、工艺参数的控制、环境条件等。
通过对这些因素的分析,可以为减少铸件表面积碳的产生提供有效的措施和建议。
结论部分将对本文所述内容进行总结,并指出一些未来研究的可能方向。
希望通过本文的研究,可以增进对铸件表面积碳问题的认识,促进相关领域的研究进展。
同时,也为铸造工艺的改进和提高铸件质量提供一定的理论基础和技术支持。
通过详细的研究和分析,相信本文将为读者对铸件表面积碳的了解提供一定的帮助,并为相关领域的研究提供新的思路和启示。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要围绕铸件表面积碳进行讨论,下面将介绍文章的结构。
第一部分是引言部分。
我们将概述铸件表面积碳的问题,并介绍文章的主要结构和目的。
第二部分是正文部分。
我们将从两个方面来探讨铸件表面积碳的问题。
首先,我们将解释铸件表面积碳形成的原因,包括工艺操作、材料选择等因素。
其次,我们将探讨影响铸件表面积碳的因素,例如温度、湿度、环境气氛等。
通过对这些因素的研究,可以为有效防止铸件表面积碳的形成提供指导。
第三部分是结论部分。
我们将对整个文章进行总结,总结铸件表面积碳形成原因和影响因素的主要观点。
同时,我们还会展望未来研究的方向,包括开展更深入的材料和工艺研究,以进一步提高铸件表面质量。
通过以上的结构安排,我们将全面深入地探讨铸件表面积碳的问题,介绍相关的形成原因和影响因素,并为未来的研究提出展望。
浅谈积碳的生成及其对发动机的危害与预防

技师专业论文工种:装配钳工题目:浅谈积碳的生成及其对发动机的危害与预防姓名:身份证号:等级:准考证号:培训单位:鉴定单位:日期:浅谈积碳的生成及其对发动机的危害与预防作者:时间:摘要:根据我的工作经验, 对积碳的形成及危害试作分析, 并提出几种预防措施, 以减小发动机的故障发生率, 延长使用寿命。
关键词:积碳危害预防措施论文主体:积碳是汽车维修及驾车人员常提及的一个概念,但其生成机理却不甚明了,其对发动机的危害以及对其预防方法也知之不全,致使发动机工作不良, 产生不同的故障现象。
在此对这些问题作一探讨。
一、积碳的形成积碳的生成比较复杂,它与发动机结构以及使用燃料和润滑油料的种类、发动机所处工作条件及工况等密切相关。
首先是燃油, 汽油在存储、运输过程中, 容易和空气发生氧化反应, 生成胶壮物质, 或者汽油本身胶质的含量就很高, 这些胶质随汽油通过车辆的燃油供给系统进入燃烧室内部, 然后和汽油一同燃烧后,就会使燃油供给系统中的喷油器、发动机的燃烧室、活塞环槽、火花塞、进气门背部、进气道等部位产生很多积碳。
其次是拥堵的城市路况, 使车辆始终处于走走停停的状态, 发动机不能高转速运转, 燃油或窜入燃烧室的润滑油也不可能百分之百燃烧, 燃烧的部分燃料在高温和氧的作用下形成胶质, 粘附在发动机内部的零件表面上, 再经过高温作用形成积碳.。
积碳的组成成分有润滑油、羟基酸、沥清质、油焦质、碳青质、硫酸盐、硅化合物(来自空气中的灰沙)和微量金属屑及其化合物等。
汽油机使用含铅汽油时,还会含有铅化合物。
发动机温度越高,形成的积碳也越硬越紧密,与金属粘接越牢固。
二、积碳对发动机的危害1、积碳造成冷车故障在发动机内部的每一处, 积碳都会对发动机的正常工作带来不好的影响。
积碳过多时, 冷启动喷油头喷出的汽油会被积碳大量吸收, 导致冷启动的混合气过稀,使得启动困难, 直到积碳吸收的汽油饱和, 才容易着车, 着车后吸附在积碳上的汽油又会被发动机的真空吸力吸入汽缸内燃烧, 又使混合气变浓, 发动机的可燃混合气是稀是浓, 造成冷启动后怠速抖动。
催化剂积碳行为
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催化剂积碳行为
催化剂积碳行为主要表现在以下方面:
积碳主要来源于碳源的吸附和解离,例如碳氢化合物、碳氧化合物等。
当这些碳源分子进入催化剂表面时,其内部的碳-碳键或碳-氧键容易发生断裂,生成碳原子,并吸附在催化剂的活性中心上。
随着反应的进行,这些吸附的碳原子逐渐堆积形成积碳。
积碳的形成会减少催化剂的有效表面积,堵塞催化剂的毛孔,从而影响催化反应的进行,降低催化剂的性能。
这种影响在反应过程中逐渐累积,最终可能导致催化剂失活。
催化剂的种类和性质、反应条件以及载体等都会影响催化剂的积碳行为。
例如,某些催化剂材料具有较好的抗积碳性能,能够有效降低积碳的形成速率。
对于积碳催化剂,可以通过一些方法进行再生或复活,例如通过加热或化学反应来去除表面上的积碳,恢复其催化活性。
燃烧器积碳总结
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燃烧器积碳总结一改制过程经过对燃烧器改制、积碳试验,改制过程如下:1 燃烧室改制过程燃烧室底部积碳,分析原因:①温度过低导致油气混合气体遇冷壁形成积碳,因此在燃烧器内壁与外壁之间加护套,确保燃烧室内壁温度不降低。
②燃烧室底部缺氧,因此增加横风管和燃烧室锥形口加大,且横风管底部、两侧开孔,向底部补充氧气。
③燃烧室内壁孔径改制经过多版本确定为¢3mm。
2 转杯改制过程燃烧室局部积碳,分析原因:燃油雾化不均匀,为增加燃油雾化过程,将转杯内壁拉毛。
3 甩油盘改制过程燃烧室局部积碳,分析原因:①燃油雾化不均匀,为增加燃油雾化过程,加大甩油盘尺寸。
②在加大尺寸积碳效果仍然明显,将有R角的甩油盘改成平面,原R角的甩油盘在与油管装配时需控制轴向和径向两个方向的尺寸,控制困难,且电机径向跳动大,轴向跳动小,改成平面的甩油盘,只需控制轴向尺寸,且比较容易控制。
结果积碳几乎消失,解决小批量生产过程中,积碳现象不一致的问题。
4 油管改制过程原来油管只有一个出油口,且与R角的甩油盘装配间隙难控制,因此经常导致火偏,局部积碳,因此将油管改成两出油口。
5 横风管改制过程转杯积碳,其原因是燃烧室底部和中间部位缺氧,燃烧室内增加积碳后转杯上的积碳消失。
小批量生产后出现部分转杯翅片积碳,经过燃烧室对比发现横风管焊接角度不一致,积碳的横风管垂直方向、水平方向以及横风管两侧孔水平方向不符合要求。
6 控制器程序修改燃烧器工作过程中由于电机转速波动比较频繁,但油泵的反应速度相对电机转速波动有延迟,导致转速降低时油泵频率没有来得及变化,到时风油配比不合理而积碳,经过修改程序,使油泵反应速度与电机转速反应同步,解决积碳问题。
二改制总结经过XL10-3燃烧器的改制、积碳试验数据,燃烧器积碳主要原因总结如下:1 燃烧器燃烧室内流畅分布不均匀;2 燃烧器然油雾化不均匀;3 燃烧器油气比例不合理;4 燃烧室内风压不均匀;5 燃烧器海拔自适应不匹配。
积碳
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气门、燃烧室积碳 受电喷发动机控制特点的决定 汽缸每次工作的时候都是先喷油再点火 当我们熄灭发动机的一瞬间点火被马上切断 但是这次工作循环所喷出的汽油却无法被回收 只能贴附在进气门和燃烧室壁上 汽油很容易挥发 但汽油中的蜡和胶质物却留了下来 长此以往汽油中的蜡和胶质物越积越厚 反复受热后变硬就形成了积碳。
如果发动机烧机油 或是加注的汽油质量低劣杂质较多 那么气门积碳就更严重且形成的速度也更快。
由于积碳的结构类似海绵 当气门形成积碳以后每次喷入汽缸的燃油就会有一部分被吸附 使得真正进入汽缸的混合气浓度变稀 导致发动机工作不良 出现启动困难、怠速不稳、加速不良、急加油回火、尾气超标、油耗增多等异常现象。
如果再严重会造成气门封闭不严 使某缸因没有缸压而彻底不工作 甚至粘连气门使之不回位。
此时气门与活塞会产生运动干涉 最终损坏发动机气门容易形成积碳的缘故气门背部形成积碳带来直接后果是发动机加速不良,怠速不稳,有时伴有进气歧管放炮,冷车启动困难等一系列问题。
常听有人抱怨燃油质量差,但人们往往忽略了另外一个罪魁祸首:曲轴箱通风。
为防止污染空气,工程师们把发动机内部的废气直接引入进气歧管,随新鲜空气一起进入燃烧室进行燃烧。
高温的油蒸气随新鲜空气一起充满进气歧管,一部分附着在管壁及气门背部,另一部分随进气流在进气门处与喷入的燃油混合形成混合汽,进入燃烧室燃烧后被排出车外。
由于吸入的空气中含有细小灰尘,在空滤处无法完全滤除,伴随油气一起冲刷气门背部,经长时间冲刷造成细微划痕。
细小颗粒与来自曲轴箱的润滑油储存在划痕中,在高温下形成漆状物,经长时间积累,并混合燃油中的蜡等成分形成积碳。
产生积碳后通常采用免拆卸清洗的方法,严重的则要采用揭缸盖清洁气门的方法。
为避免揭缸盖带来损失,通过分析发现:从积碳形成到集聚至影响发动机正常工作是个渐进过程。
当发动机出现凉车启动困难,怠速不稳时,说明积碳已经相当严重,再进一步就会造成失火断缸,直到无法启动。
催化剂积碳的原因
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催化剂积碳的原因
《催化剂积碳的原因》
催化剂是一种在化学反应中加速反应速率但不参与该反应的物质。
然而,催化剂在长时间使用后可能会积聚碳,进而降低其效率。
这种现象被称为催化剂积碳。
催化剂积碳的原因主要包括两个方面。
首先,化学反应中的材料可能会在催化剂上生成碳,这是因为在反应条件下,一些碳原子容易沉积在催化剂表面。
其次,催化剂可能会受到一些其他化合物的影响,导致其表面发生化学变化而形成碳积聚。
另外,在工业生产中,催化剂积碳也可能与反应物质的纯度有关。
如果反应物质中含有杂质,这些杂质可能会在反应中沉积在催化剂表面,并最终导致碳积聚。
催化剂积碳会导致催化剂活性降低,反应速率减慢甚至停止,从而影响生产效率。
因此,为了防止催化剂积碳,工业生产中通常采取定期更换或清洗催化剂的方法。
此外,也可以采取一些措施,如在反应过程中控制反应条件、增加反应物纯度等,从而减少催化剂积碳的可能性。
总的来说,催化剂积碳是由于反应物质和其他化合物在催化剂表面发生化学反应而导致的。
了解催化剂积碳的原因,可以帮助我们更好地保护催化剂并提高生产效率。
催化剂的积炭和烧炭
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防止积炭的方法
选择抗积炭优良的催化剂 严格控制水碳比不低于设计值 严格控制脱硫工段的工艺条件防止催化剂中毒而失活 防止催化剂床层长期在超过设计的温度分布下运行 保持转化管上部催化剂始终处于还原状态,防止高级烃穿透到下部
烧炭
催化剂活性恢复的一种再生方法 移动床中进行周期烧炭再生的方法
烧炭即除碳,是积炭的逆反应
催化剂的积炭和烧炭
积炭
包括
石油化工常见副反应
碳化物中元素碳的析出或沉积于催化剂上
积碳形态 一般分为无定形碳、层状石墨碳、管须状结晶碳以及粘稠状液态碳 或焦油。
形成积炭,严重的会导致固定床催化剂的完全堵塞,从而 导致催化剂的失活!
积炭是轻油水蒸气转化过程常见且危害最大的事故
轻油蒸汽转化催化剂
烃类(天然气或轻油)水蒸汽转化过程中,形成碳的主要反应:
还原氛下蒸汽烧炭
轻微积炭时,降低负荷至正常量30%,增大水炭比至10 倍左右,配入还原性气体至水氨比10倍左右,控制正常操作 温度
空气烧炭
热效应大,反应激烈,危害较大,不宜采用 必要时,蒸汽中配入少量空气,结束后通蒸汽30min,将空气置换干净 烧炭结束后,要以更好条件,投油使用,烃进入高温段导致积炭
催化剂还原不良或被钝化,也引起积炭
系统压力波动
引起反应瞬时空速增大而导致积炭
原料预热过高
炉管外供热火嘴过大,使转化管上部径向与轴向 温度梯度过大,易产生积炭
防止积炭
积炭会引起转化管阻力增加,壁温升高,催化剂活性下降
是液态烃转化过程中最主要的危险
2CO→C+CO2 CO+H2 →C+H2O CH4 →C+2H2 轻油转化时,还有较高级的烃热解而析碳 CnHm →nC+m/2H2 以水使碳汽化而 消去的水煤反应
积碳形成原理
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积碳形成原理积碳是指在发动机工作过程中,燃烧室内的油烟和残留物质在气缸壁和活塞上沉积形成的一种黑色物质。
积碳的形成主要是由于燃油未能完全燃烧产生的油烟和残留物质在活塞上沉积,经过长时间的积累,形成了一层致密的碳层。
积碳的形成会导致发动机功率下降、油耗增加、排放增加、爆震加剧等问题。
积碳的形成原理主要有以下几个方面:1. 燃油质量不佳:燃油中含有各种杂质,如水分、硫、氧化物等。
这些杂质在燃烧过程中会产生沉积物,进而形成积碳。
因此,选择优质的燃油对于减少积碳具有重要意义。
2. 空燃比失调:空燃比是指进入燃烧室的空气和燃油的比例。
当空燃比偏离理想值时,燃烧不完全,产生的油烟和残留物质容易沉积在活塞和气缸壁上,形成积碳。
因此,保持适当的空燃比可以有效减少积碳的形成。
3. 燃烧室温度过低:燃烧室温度过低时,燃油的完全燃烧受到影响,产生的油烟和残留物质容易沉积在活塞和气缸壁上,形成积碳。
因此,保持适当的燃烧室温度可以减少积碳的形成。
4. 发动机工况不佳:长时间低负荷运行或频繁的怠速行驶会导致发动机燃烧不完全,产生的油烟和残留物质容易沉积在活塞和气缸壁上,形成积碳。
因此,合理调整发动机工况可以减少积碳的形成。
为了减少积碳的形成,可以采取以下几个方面的措施:1. 使用优质的燃油:选择具有良好清洁性能的燃油,减少杂质的含量,可以降低积碳的形成。
2. 定期更换空气滤清器:空气滤清器的堵塞会导致进气不畅,影响燃烧效果,增加积碳的形成。
定期更换空气滤清器可以保持良好的进气条件,减少积碳的形成。
3. 定期进行发动机维护:定期更换机油和机滤,清洗进气道和燃油系统,可以保持发动机的良好工作状态,减少积碳的形成。
4. 正确驾驶习惯:避免频繁的怠速行驶和低负荷运行,合理调整发动机工况,可以减少积碳的形成。
积碳的形成是由于燃油未能完全燃烧产生的油烟和残留物质在活塞上沉积形成的。
通过选择优质燃油、保持适当的空燃比和燃烧室温度、调整发动机工况以及定期维护发动机等措施,可以有效减少积碳的形成,提高发动机的性能和可靠性。
积碳原因
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案例2
产生积碳
B
模具材料:DH31-S 电极材料:铜 模具用途:动模芯 模具编号: 正确形式:如 C图绿色圈
内形状
正确图例
失效形式:B图红色剪头 指示积碳后产生了不规则 的凹坑 产品体现:B图箭头指示 处是产品的成型位置,加 工积碳后会导致产品尺寸 超差,无法脱模。
A
C
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案例3
产生积碳 B
模具材料:DH31-S 电极材料:铜 模具用途:定模芯 模具编号: 正确形式:如 C图绿色圈
内形状
A
正确图例
失效形式:B图红色剪头 指示积碳后产生了凹坑 产品体现:B图箭头指示 处是产品的成型位置,加 工积碳后会导致产品尺寸 超差,产品多料。
C
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二、原因分析和处理方法
1、加工条件选择错误 放电加工时,施加到电极上的能量是有严 格要求的。一旦能量过大就会导致电极, 因电子的攻击强度过大,温度过高而损坏。 铜电极和石墨电极材料在单位面积中所能 承受的峰值电流密度分别为0.15(A)/mm² 和0.08(A)/mm²。超过时出现异常放电的 几率随之增加,出现积炭的几率也随之增 加。因此如何正确的根据电极的放电面积 来选择加工条件和设计电极的放电间隙尤 其重要。如图中的电极为例,电极的单个 圆柱直径是1.2mm,加工时只在两个圆柱 上同时放电,所以只能计算两个圆柱的面 积(=2.68)电流就要控制在0.5A内。选择 初始加工条件时必须是□0~5以内面积的, 如牧野机床的M19模型号。因为能承受的 能量小,所以电极的放电间隙也没有必要 设计的过大,0.07以内基本足够。
4
2、排渣不良
喷油加工
放电截面积越小,加工深度越深,则排 屑越困难。如何提高排渣的质量是关键。 目前最常用的方法有三种,一是喷油排 渣,二是浸油排渣,三是浸油加喷油辅 助排查。原理上分析浸油式比喷油式排 渣要好得多,(如图)浸油式利用主轴 的高速运动,使型腔与电极形成活塞原 理将碳渣从腔内吸出,达到排屑目的。 牧野机床由于主轴运行速度极高,非常 适合这种排屑方法。喷油式加工方法, 由于液体的流向及压力不均匀,排屑不 彻底,会有排屑物聚集的地方,影响加 工精度容也易引起积炭,所以在条件许 可的情况下应尽量采用浸油式加工方法 进 行加工。
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5、电极材料质量的影响
石墨电极
铜电极
电极材料和质量也是容易引起加工异常的原因之一。通常石墨材料出 现质量问题的几率比铜材会高一些,原因是石墨制造工艺复杂,是一种非 金属材料,很多特性是有别于金属材料的。石墨的质量问题主要表现在材 质比较疏松,容易掉渣、放电粗糙度不均匀等。但要注意的是积碳现象并 不等于一定是电极材料的质量问题,加工状态不好,加工条件用的不恰当 同样会引起这些问题,只能在排除了这些可 极
工件 图2 图1 放电加工中,喷油管喷油的方向处理也很重要。液体流动方 向应顺着电蚀产物产生的方向。如图1中液流方向应和放电间隙 平行而不是垂直于放电间隙进行冲油。图2中电极是一种典型的 袋状,而且形状复杂,侧面单向冲液时任何方向都无法均匀的排 渣。但是工件中心有一孔可以充分的利用,用过磁块垫起工件, 将油从底部向上冲便可均匀的排除碳渣。所以象加工上述工件时, 单靠浸油加工可能效果不是很好,最好加上喷油方式来辅助。
8
浸油加工
5
3、加工部位的影响
碳渣
电 极
工件
当放电部位形成三面敞开式的,擦边加工时也 容易形成积炭。并不一定开放式放电加工比盲孔放 电稳定性高。原因是,排屑时主要依赖加工液的扰 动,或冲刷、或挤压等,液体的流动性越强,排屑 越彻底。而单面加工时,由于电极的上下运动不能 引起加工液的强力扰动,而且,如果主轴上下跳动 的距离比较小的话,电蚀产物就无法脱离放电间隙, 引起加工不稳定甚至积炭。如图所示。在这种情况 下,最好采取侧面加工,使电极在回退时可以离开 加工面,形成排渣空间,以便电蚀产物能顺利被冲 刷掉。无法侧面加工时,应尽量提升主轴跳跃幅度, 使加工面尽可能暴露在加工液中,以便排除电蚀物。
电火花成型加工 产生积碳现象的分析总结
1、产生积碳的案例 2、原因分析和处理方法
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一、产生积碳的案例
案例1
模具材料:DH31-S 电极材料:铜 模具用途:动模芯 模具编号: 正确形式:如 C图绿色圈
内形状
产生积碳
A B
正确图例
C
失效形式:B图红色剪头 指示积碳后产生了不规则 的凹坑 产品体现:B图箭头指示 处是产品的成型位置,加 工积碳后会导致产品尺寸 超差,无法脱模。