摩托车发动机原理第四章汽油机的燃料及特性资料.ppt

第四章 汽油机的燃料及特性 主要内容 第一节 摩托车用汽油机的燃料 第二节 代用燃料及其应用 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 发动机的燃料 石油燃料（汽油、柴油） 一、汽油 汽油的主要性能有：抗爆性、蒸发性、氧化安定性、抗腐蚀性及清洁性。 1、汽油的抗爆性 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。 汽油的抗爆性是以辛烷值来表示的。根据试验规范的不同，所得的辛院值分别称为马达法MON或研究法RON辛烷值。我国生产的汽油是按研究法辛烷值RON分级的。 汽油的辛烷值越高，其抗爆性越好。 汽油的牌号以辛烷值划分。 辛烷值 辛烷值表示汽油抗爆性。汽油的辛烷值高，则抗爆震的能力强。国产汽油是以辛烷值（研究法）来标号的 为了提高汽油的辛烷值，常使用抗爆添加剂，它是由四乙铅[Pb(C2H5)4]和溴化乙烷（C2H4Br2）组成的混合物。在汽油中加入少量的乙基液可明显地提高汽油的辛烷值。四乙铅有毒，常限制使用。含有四乙铅的汽油都用加色标明，以引起使用者的注意 测定燃料的辛烷值是在专门的试验发动机上进行的。测定时，用容易爆震的正庚烷（辛烷值定为0和抗爆性好的异辛烷（2、2、4三甲基戊烷）（其辛烷值定为100）的混合液与被测定的汽油作比较。当混合液与被测汽油在专用的发动机上的抗爆程度相同时，则混合液中异辛烷含量的体积百分数就是被测定汽油的辛烷值。 评定车用汽油的抗爆性，可采用两种试验工况，分别称为马达法与研究法。马达法规定的试验转速及进气温度比研究法高，所以用马达法测定的辛烷值（MON）比研究法辛烷值（ROM）低。 美国认为用辛烷值指数[ONI，即（RON＋MON）／2]来表征在各种道路行驶（工作情况）时的抗爆性能更合理，并将汽油按ONI分为85、87、89、91、93、95、97共七个等级。 2、汽油的蒸发性 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。 一、汽油 汽油是多种烃类的混合物，没有一定的沸点，它随着温度的上升，按照馏分由轻到重逐次沸腾。汽油馏出温度的范围称为馏程 1、蒸发性：馏程曲线 （1）10%馏出温度：标志起动性；注意气阻 （2）50%馏出温度：标志平均蒸发性，它影响着发动机的暖车时间、加速性以及工作稳定性 （3）90%馏出温度：标志着燃料中含有难于挥发的重质成分的数量 （3）98%馏出温度：干点， 第二节 代用燃料及其应用 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。 天然气的热值和辛烷值均较高，在用作点 燃式发动机的燃料时，通过适当的技术措施， 如提高发动机的压缩比等，可以接近原发动机 的动力性能。同时，天然气又是一种比较洁净 的能源，排污低，使用比较方便，特别是压缩 天然气(CNG——Compressed Natural Gas)，便 于储存，配合相应的基础设施〔如加气站〕的 建设，在城市车辆如公共汽车、出租车中具有 广阔的应用前景。 二、液化石油气 液化石油气(LPG-Liquefied Petroleum Gas）主要成分是丙烷C3H8、丁烷C4H10、丙 烯C3H6、丁烯C4H8及其异构物，在常温下加 压，可以变成液体燃料，其单位容积热值高 于天然气，可以作为汽油机的燃料，还可以 获得较好的排放性能。 三、醇类燃料 醇类燃料主要是甲醇CH3OH和乙醇C2H5OH。 甲醇可以从天然气、煤、生物质等原料中提取；乙醇主要是将含有糖和淀粉的农作物经过发酵后制得。 醇类燃料是液体燃料，可以沿用传统的石油燃料的运输、贮存系统，相关的基础设施建设投入少，而发动机的动力性与经济性可以接近或超过原有汽油机或柴油机，排气有害成分少，是一种很有发展前景的代用燃料。 第三节 燃烧热化学 一、燃料燃烧的热值 １kg燃料完全燃烧所放出的热量称为燃料的热值。 待温度降低以后，水的汽化潜热才能释放出来。因此，水凝结以后计入水的汽化潜热的热值，称为高热值； 内燃机排气温度较高，水的汽化潜热不能利用，因此应用低热值。(完全燃烧是指某化合物被所在氧气全部氧化，其中C生成CO2、H生成H2O，其它元素生成高级氧化物。在高温的燃烧产物中，水以蒸气状态存在，水的汽化潜热不能利用。在高温下的，则为低热值。) 2. 混合气热值 当气缸工作容积和进气条件一定时，每循环加给工质的热量取决于单位体积可燃混合气的热值，而不是决定于燃料的热值。 可燃混合气的热值以kJ／kmol或kJ／m3（标准）计。