汽车发动的机原理第四章燃料与燃烧化学.ppt

第四章 燃料与燃烧化学 主要内容 第一节 发动机燃料 第二节 代用燃料及其应用（自学） 第三节 燃烧化学 第四节 燃烧的基本理论 作业及思考题 第一节 发动机燃料 石油燃料（汽油、柴油） 1、抗爆性 汽油的抗爆性是指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力。 汽油的抗爆性用辛烷值来表示。辛烷值越高，其抗爆性越好。 辛烷值: 在规定条件下,被测定汽油和标准燃料进行比较，标准燃料中所含异辛烷的百分数是被测定汽油的辛烷值。 测定汽油的辛烷值有不同的试验方法，常用的为马达法与研究法。 马达法辛烷值（MON）是以较高的混合气温度 （一 般加热至149℃）和较高的发动机转速（一般达900转/分）的苛刻条件为其特征的实验室标准发动机测得的辛烷值。它表示汽油在发动机常用工况下低速运转时的抗爆能力。 研究法辛烷值（RON）是以较低的混合气温度 （一 般不加热）和较低的发动机转速（一般在600转/分）的中等苛刻条件为其特征的实验室标准发动机测得的辛烷值。它表示汽油在发动机重负荷条件下高速运转时的抗爆能力。 马达法辛烷值（MON）低于研究法辛烷（RON）。 一般采用研究法辛烷值来确定汽油的抗爆性。如要比较全面表示抗爆性时，同时标出RON和MON值。 2、蒸发性 液态汽油汽化的难易程度称为汽油的蒸发性。 汽油的蒸发性越强，越容易汽化，要求汽油必须具有良好的蒸发性。但蒸发性也不能太强，否则易形成供油系“气阻”，甚至发生供油中断现象。 蒸发性很弱的汽油，难以形成良好的混合气，这样不仅会造成发动机起动困难、加速缓慢，而且未气化的悬浮油粒还会使发动机工作不稳定，油耗上升。如果未燃尽的油粒附着在气缸壁上，还会破坏润滑油膜，甚至窜入曲轴箱稀释润滑油，从而使发动机润滑遭破坏，造成机件磨损增大。 汽油的蒸发性用汽油蒸发量为10％、50％、90％和100％时所对应的温度来评定。 10％馏出温度低，汽油的起动品质越好。 50％馏出温度低，说明汽油的中间馏分容易蒸发，有利于汽油机的加速和由冷的状态很快转入工作状态。 90％馏出温度高，表明汽油中不易蒸发的重质含量多。汽油中这些重质成分在混合气形成的过程中很难蒸发，它们附着在进气管和气缸壁上，将增加燃油消耗、稀释气缸壁上的润滑油和加大气缸磨损。 3、氧化安定性 汽油抵抗大气或氧气的作用而保持其性质不发生长久性变化的能力称为氧化安定性。 汽油氧化安定性直接影响汽油的储存、运输和在发动机上的应用。安定性不好的汽油，易发生氧化、缩合和聚合反应，生成酸性物质和胶状物质，将导致燃料供应系统堵塞，气门关闭不严，气缸散热不良，增大爆燃倾向。 4、清净性 汽油喷射式汽车最常发生的问题是在进气系统和喷油器上产生沉淀，其主要原因是汽油中的不稳定化合物，例如不饱和烯烃和二烯烃，以及添加剂带入的低分子量化合物等。 添加汽油清净剂。 5、汽油规格 我国目前有两种规格，一种是车用汽油的国家标准（GB 1793-1999），一种是无铅汽油的行业标准。 我国的无铅车用汽油国家标准见表4-1。 二、柴油 柴油主要用于压燃式发动机（柴油机），其中轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中、低速柴油机，重油用于大型低速柴油机。汽车用柴油机都是高速机，必须用轻柴油。 1、柴油的自燃性 柴油的自燃性: 柴油在没有外界火源的情况下能自行着火的能力。 柴油的自燃性好，柴油机工作较柔和，在低温时易于起动。 十六烷值是评定柴油自燃性好坏的指标。 柴油的十六烷值：标准燃料是正十六烷和α-甲基萘的混合物。正十六烷自燃性最好，作为自燃性好的标准，其十六烷值定为100。 α-甲基萘最不易自燃，作为自燃性差的标准，定其十六烷值为0。柴油的自燃性通常介于正十六烷与α-甲基萘之间。将上述两种成分按不同比例混合，可得出不同十六烷值的标准燃料，其十六烷值为该混合物中正十六烷所占的体积百分数。如果某种柴油与某种标准燃料的自燃性相同，则该标准燃料的十六烷值即为该柴油的十六烷值。 十六烷值过高或过低的柴油，都对柴油机的性能或工作不利。十六烷值越高，着火性越好。十六烷值过高，燃烧不完全。 一般高速柴油机采用十六烷值为40~65的柴油。 2、柴油的蒸发性 柴油的蒸发性影响滞燃期内柴油的蒸发量及燃烧的完全程度，用馏程表示。 馏程指柴油蒸馏过程中馏出一定百分数所处的温度，通常以馏出50﹪的温度来评定。馏程低，说明柴油中轻馏分多，蒸发性好，有利于混合气形成，改善了燃烧过程。但是，馏程过低，燃料蒸发过快，则在着火延迟期内形成的混合气量过多，柴油机工作粗暴。车用柴油机的柴油馏程为200℃~300℃。 第二节 代用燃料及其应用(自学) 一、天然气 天然气主要成分为甲烷CH4 (容积比可达83～99以上)，另外还包括乙烷C2H6以及丙烷C3H8等。 天