西安交通大学内燃机原理课件第三章内燃机的工作循环.pptVIP

*理论循环：等容加热速度快，瞬时完成；等压加热速度，与活塞速度配合，以保持等压；活塞运动速度无限缓慢，工质永远处于平衡状态实际循环：活塞运动速度快，而燃烧速度是有限的，难以等容等压加热，还存在不完全燃烧燃烧损失主要体现在以下两个方面：1.燃烧速度的有限性：也称时间损失压缩负功增加：存在点火(喷油)提前，早燃造成（图中c1c’c）最高压力下降：非等容/等压加热，pz在TDC后，有用功减小膨胀功减少：后燃造成，即部分热量在膨胀行程z点后加入，热量做功能力变低四、燃烧损失EffectofCombustion*2.不完全燃烧损失正常燃烧时，也有ηu≠100%不正常燃烧、φa＜1等，ηu↓↓燃烧效率的定义：燃料燃烧实际释放的总热量与燃料所能释放的总能量之比。主要与混合气空燃比有关汽油机:?u=95-98%，燃料加浓后会有所下降柴油机:?u=98%四、燃烧损失EffectofCombustion五、漏气损失：约有0.2%的漏气量六、缸内流动损失：流动增强以及提高涡流与湍流程度造成能量损失、散热损失，ηt↓*总结：由于以上在工质和循环方面的差别，使得:理论循环ηt-实际循环ηt=10～20百分点汽油机与柴油机热效率的差距加大；真实循环与理论循环之间的差别，指出了改善内燃机ηt的基本原则。第三节内燃机的燃料及其热化学内燃机的燃料燃烧热化学EngineFuelandStoichiometricCombustion主要学习内容一、内燃机的燃料ENGINEFUELS第六章学习1、石油基液体燃料2、内燃机的替代燃料汽油和柴油气体、醇类、醚类、酯类目的：替代能源、环保要求（一）石油基燃料Petroleum石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，属于化石燃料的一种。石油元素组成：主要由碳（83~87%）、氢（11~14%）两种元素构成，含少量的硫（0.06~0.8%）、氮（0.02~1.7%）、氧（0.08~1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁等）.石油产品的加工：直接蒸馏法，占25-40%裂解法：从低质量的重质油中，再裂化出高质量的汽油、柴油等热裂解法：加温加压进行裂解，工艺简单，燃油稳定性差催化裂解：用催化剂进行裂解商用燃油为各种炼制工艺所得油料的混合物石油产品的加工PetroleumProduction

原油的蒸馏石油产品的加工石油基燃料的组成：烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃等烃类组成。（一）石油基燃料Petroleum(1)烷烃：分子式CnH2n+2，液态烷烃的n=5～16直链饱和烃（正构烷）：碳链长，高温下化学稳定性差，自燃温度低——适合做柴油机燃料；支链饱和烃（异构烷）：碳链短，高温下化学稳定性好，自燃温度高，抗爆性强——适合做汽油机燃料。(2)烯烃：分子式CnH2n，在碳链中存在双键而成为不饱和烃双键不易断裂，不易自燃；但不饱和烃安定性差，容易氧化生成胶质——适合于汽油机（含量不能高于10%）(3)环烷烃：分子式CnH2n，饱和烃——适合于汽油机环状结构紧凑,不易断链，热稳定性比正构烷烃高，自然温度高(4)芳香烃：分子式是CnH2n－6，n大于6稳定性极强，燃料抗爆性极好，凝固点温度较高——对柴油机不利适用于汽油机燃料和抗爆添加剂（1）链与环—链易断开，化学稳定性低，易自燃；环化学稳定性好，不易自燃。（2）饱和与不饱和—不饱和则不稳定，贮存中易氧化结胶（如烯烃）。（3）正烷与异烷（或直链与支链）—异烷（支链）的化学稳定性好，抗爆好（如正庚烷C7H16，异辛烷C8H18，辛烷值分别为0和100）。（4）双键和单键—单键的化学稳定性差（5）C原子数多少—C越多，C/H越高，化学稳定性越差，物理稳定性好，不易蒸发（因为C越多则链越长，越易断，但是一个很大的分子不易蒸发）石油基燃料的组成主要掌握以下几点：汽油与柴油组分的差异汽油：碳原子数在5~12之间平均相对分子量在110左右汽油Gasoline柴油Diesel轻柴油：碳原子数在10~22之间平均相对分子量在170左右燃料特性汽油柴油化学计量空燃比14.814.3低热值，kJ/kg4396042500混合气热值,kJ/m338103789液体