基于锥形量热仪试验汽车油品燃烧特性的研究.pdf

汽车实用技术
2017年第15期
测试试验
AUTOMOBILE APPLIED TECHNOLOGY
2017NO.15
0.16638/j.cnki.1671-7988.2017.15.046
基于锥形量热仪试验汽车油品燃烧特性的硏究
郭路燕,吴刚,胡冰川
安徽江淮汽车集闭股份有限公司,安微合肥230601)
摘要:汽车油品是一类热值高,危险性强的材料,是车钠火灾主要危险源之一。汽车在运行过程中发动机舱积聚
着大量热量,各类油品暴露于热辐射下,且行车过程中由于簸、碰撞导致的燃油泄漏、滴洛而引发的火灾举不胜
数。因此,研究汽车油品在外部辐射条件下的燃烧特性和火灾危险性对汽车油池火蔓廷的防和控制,降低火灾危
害程度具有重要意义。
关键词:锥形量热仪;汽车油品;燃烧特性
中图分类号:U467文献标识码:A文章编号:1671-7988(2017)15-125-03
The study on combustion characteristic of automobile oil based on cone calorimeter
Guo Luyan, Wu Gang, Hu Bingchuan
( Anhui Jianghuai Automobilc Giroup Co I, td, Anhui Ttcfci 2.306601)
Abstract: Automobile oil is a kind of fuel with high calorific value and high risks thus it is a major hazard to automobile fire
During the running process there are a lot heat accumulated which can be the radiation to the oils. Fires caused by bumps or
oil spill arc numcrous. Thcrcfore, it is of grcat si nificancc to study the combustion charactcristics and fire risk of automobilc
oil under the external radiation condition in order to prevent and control the spread of oil pool fire and to reduce the degree of
fire hazard
Keywords: Cone calorimeter; Auto mobilc oil; combustion characteristic
CI,C NO: 0467 Document Code: A Article I): 1671-7988(2017)15-125-03
800℃,如果油品滴落在这些高温物体表面,也可以被引燃。
引言
常见的汽车火灾油品故障有排气管高温对燃油的热辐射以及
汽车作为代步工具慢慢进入我们的平日出行,提供便だ在车辆运行过程中的泄露等等。目前国内外关于汽车油品在
的同时也带来一·系列安全河题。根据消防部门公布的数据,
外部辐射条件下的研究较少。
每年全国发生的各类火灾中,汽车火灾的发生数量、造成的
本文在锥形量热仪上对防冻液(、JHOA)和润滑汕(PAG)、
财产损失和人员伤心均呈现逐年递増的趋势。汽车油品是
变速器油(CVTF和ATF)、在不同辐射条件下的燃烧危险性
类热值高,危险性强的材料,是车辆火灾主要危险源之
进行研究,测得热释放速率、放热总量等·系列参数来表征
汽车在运行过程中发动机舱内气温可达到300-500℃C,而当其着火危险性
燃油进到气缸的那一那,环境气温可以达到1500-1800C,1试验过程
产生的热量部分从排气管排出去,此时排气管温度约为
本文中选用试验油品均为汽车上常见的油品,分别为手
作者简介:郭路燕,女、(1987-),就职于安徴江准汽车集团股份有动变速箱汕(ATF)、自动变速箱汕(CVIF)、汽车防冻液
限公司,主要负责汽车线東以及车辆火灾方面的工作
(JA)以及汽车润滑汕(PAG)。这些油品在常温下的物
万方数据
2017年第15期
郭路燕等:基于锥形量热仪试验汽车油品燃烧特性的研究
理参数见表1。
指标?,同时也控和影响其他燃烧性能参数。通常情况下,
表1汽车油品热物参数(温度:15℃)
小尺寸着火研究时热释放率如果呈现较高水平而点燃时间却
密度p
闪点(℃)「沸点い)「热传等系数A(Wm)
短,那么其着火危害等数也较高
79).5
图2显示出了在给定外部强度时 JIOA(a),CVTF-TXT
861.8
-AIF(c)和PAG(d)的HRR在不同时刻的变化
1426
规律。当辐射强度变大时汕品的IRR同样会変高,着火过
研究在锥形暈热仪上开展,该研究设备能够重现真实着程変短。这是因为福射强度变高加刷燃汕单位时间内的消耗
火情形,并具有可重复性。锥形量热仪主要用于评估可燃固量,使油品HRR变高。从图3a可以看出,油品燃烧热释放
体材料,但些材料例如聚烯烃在测试过程中会发生熔化成速率曲线具有对称趋势,即热释放速率上升所需要时问等于
为液体进行燃烧,因此该实验设各也能够用来评判可燃液体它下降需要的时间。相反,3(b)、(c)和(d)则需要更多
物质燃烧。研究表明油盘形状对点燃时间没有影响,在实验的时间来达到热释放速率峰值,这是由于油自身的内在属性
前按照标准用锡箔纸对汕盘内层进行包裹,为了使于操作,决定的, VOA沸点较低,升混较快很容易达到沸腾阶段。
选取方形油(10cmx10cm)进行燃烧测试
al I MA
:
(c) CVIF
图1四种试验样本
为了得到汽车上典型油品在这些高温辐射环境下的着火
危险等级,我们利用锥形量热仪开展外部辐射下测试试验,
选取的辐射强度为20kWm2、30kWm2、40lkW/m2三种工况
进行试验研究。实验所使用油品的体积为约30mla锥形暈热
仪的辐射强度通过辐射流暈仪器校准以给出设定得入射强
度。在測试过程中我们主要搜集的参数有:点燃时间(II1)、
图2不同辐射强度下JHOA(a),CVTF-EXI(b),
5AT-ATF(c),PAG(热释放速率
热释放速率(HRR)、放热总量(1HR)等。
从图2可以得到,CVTF的HRR最高,可达到1800kW
锥形量热仪的热道量通过热流计校准以给出设定的入射
通量,辐射强度稳定后,将乘放汕品的汕盘放置于称重传感
m2,而JIOA的IR则相对来说最低,仪有380kWim2。同
样从图3(b),(c)和(d)可以看出,在点燃之后,热释放
器上,撤离挡板打开电火花同时启动程序开始实验。点燃吋
逑率随着时间的推移而增加,但是当辐射通量达到一定值后
间为实验样品从放置于外部热通量下至材料有明显发光火焰
热释放速率明显下降。以CVIH-EXI来进行说明,当外部热
中间的时间
通量为20kW/2时,HIRR在油品点燃之后立即增长,然后
当样品暴露于辐射源下一段时间后,液体温度增加,
保持相对稳定的情况。此期问,TIRR未发现明显変大,是因
以看到液体表面有气体蒸发出来