发动机原理课件-第四章 燃料与燃烧.ppt

复习思考题 1、汽油的使用特性包括哪些，有何意义？ 2、柴油的使用特性包括哪些，有何意义？ 3、什么是理论空气量、过量空气系数？ 4、什么是燃料热值、混合气热值？ 5、什么是着火临界温度、着火临界压力？当缸内 温度、压力变化时，上述临界值怎样变化？ 6、汽油机和柴油机的混合气着火方式各怎样？ 第四章 燃料与燃烧 本章重点： 1、汽油、柴油的使用特性。 2、理论空气量、过量空气系数、燃料及混合气的热值等概念。 3、发动机混合气着火机理。 第一节 内燃机的燃料和性质 石油的主要成分：碳氢化合物CnHm，占97%～98%， 少量O、N、S等，占2%～3% 燃料的制取 碳氢化合物简称“烃（CnHm）” 包括：烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃等， 汽油和柴油通过石油蒸馏获得。 一、汽油的使用特性 * 汽油含碳原子数为C5～C11，包括部分芳香烃和环烷烃以及烯、炔烃。馏程在30～220℃ * 易于挥发，粘度小，比重低，易点燃但不易自燃。 1. 蒸发性—液变气的性质 指标：馏程和饱和蒸汽压 馏程：汽油馏出的温度范围 10%的馏出温度：低，冷启动性好；过低，易气阻。 小于70℃ 50%的馏出温度：低，平均挥发性好，燃烧快,加速性 和平稳性好,暖机时间短。小于120℃ 90%的馏出温度：标志含有难挥发的重质成分。高， 则重质成分多，易形成积炭，从而 稀释机油。小于190℃ 馏程用蒸馏仪测定: * 将100 mL待测燃油加入烧瓶并加热使之蒸发； * 燃油蒸汽经冷凝器冷却凝结为液体，滴入量杯； * 测量并记录量杯内燃油数量和对应的温度，并表达为蒸馏曲线。 饱和蒸汽压：高，蒸发性强，易起动，但易气阻和蒸发损失大。夏季不大于67KPa，冬季不大于80KPa。 *雷德饱和蒸汽压：38℃测得汽油与其蒸气体积比1:4时的最大压力 2. 抗暴性 指标：辛烷值—ON、抗爆指数 正庚烷C7H16—辛烷值定为0 异辛烷C8H18—辛烷值定为100 二者混合液与汽油的爆燃程度进行比较—汽油的 辛烷值，即混合液中异辛烷的体积百分数 研究法辛烷值—RON 马达法辛烷值—MON（转速和进气温度较高，值低） 二者之差为汽油的灵敏度，是衡量抗暴性随着燃 烧条件而变化的尺度。 （MON=RON×0.8+10） ※车用汽油按MON分：70、75、80、85#4种牌号 我国按RON分：主要有90、93、97#3个牌号 美国按ONI分：85、87、89、91、93、97#7种牌号 抗暴指数： （RON+MON）/2 抗爆指数越大，抗爆性越好。 3. 氧化安定性 定义：四抵抗大气或氧气作用而保持性能不变的能力 指标：实际胶质和诱导期 实际胶质—在规定条件下，对汽油进行快速蒸发后残渣中 正庚烷不溶物，以mg/100mL表示 诱导期—在规定条件下，汽油处于稳定状态的时间（min） 4. 添加剂 抗暴剂：四乙基铅+溴化乙烷 四乙基铅已被禁止使用，现用一些含氧有机化合 物，如甲基椒丁醚(MTBE)等来提高汽油的辛烷值 **另外，还包括：腐蚀性、无害性、清洁性等 二、柴油的使用特性 轻柴油—高速柴油机；馏程在180～360℃ 另外，重柴油、农用柴油—中、低速柴油机； 含碳原子数为C16～C23，包括部分芳香烃和环烷烃以及烯、炔烃。 不易挥发，粘度较高，比重较大，自燃倾向比汽油大，但不易点燃。 1. 低温流动性 浊点：柴油中所含石蜡开始结晶，变混浊的温度 凝点：柴油失去流动性开始凝结的温度 冷滤点：柴油不能以20mL/min通过一定过滤器的最高温度 ※轻柴油按凝点分：10、5、0、-10、-20、-35、-50牌号 ※选用柴油时，按其凝点应比最低环境温度约高出5 ℃ 确定牌号。 2.着火性能 指标：十六烷值（CN） 十六烷C16H34—十六烷值定为100，易自燃 ?-甲基萘—十六烷值定为0，不易自燃 二者混合液与柴油的自燃性比较，混合液中十六 烷的体积百分数为柴油的十六烷值。 车用柴油的CN：40~50 3.馏程—评价柴油蒸发性的指标 50% 馏出温度：低，柴油蒸发性好，轻馏分多，有利于混合气形成和着火，冷起动性能好。 90% 和 95% 馏出温度：高，柴油中重馏分多，燃烧容易不完全易形成积炭，排气容易冒烟。 4. 粘度——表示流体内部摩擦力 影响喷雾质量： * 粘度大，柴油喷射时，雾化质量差，燃烧不完全，燃油消耗率高，排气冒烟。 * 粘度低，喷油泵、喷油嘴的偶件润滑不良，磨损严重，