《西華大學(xué) 吉林大學(xué) 汽車(chē)專(zhuān)業(yè) 發(fā)動(dòng)機(jī)原理 之第三章 燃料與燃燒》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《西華大學(xué) 吉林大學(xué) 汽車(chē)專(zhuān)業(yè) 發(fā)動(dòng)機(jī)原理 之第三章 燃料與燃燒(22頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三章第三章 燃料與燃燒燃料與燃燒 本章內(nèi)容:n各種燃料的使用特性n燃燒熱化學(xué) 第一節(jié)第一節(jié) 燃料的使用特性燃料的使用特性燃料分類(lèi):常規(guī)燃料:汽油、柴油。代用燃料:其余的燃料。代用燃料分類(lèi):按物態(tài)分:n1)氣體代用燃料:CNG、LNG、LPG、氫氣(H2)、沼氣(CH4)、發(fā)生爐煤氣(CO)、水煤氣(CO,H2)、二甲醚等;n2)液體代用燃料:甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)、某些動(dòng)、植物油及可燃的化工液體副產(chǎn)品;n3)固體代用燃料:煤粉、水煤漿等。一、柴油一、柴油n輕柴油的牌號(hào)輕柴油的牌號(hào):按凝點(diǎn)劃分為10、5、0、10、20、35、50號(hào)7種牌號(hào)。n凝點(diǎn)凝點(diǎn):輕柴油在一定的試驗(yàn)條件
2、下,冷卻到液面不移動(dòng)時(shí)的最高溫度。n輕柴油性能評(píng)價(jià)輕柴油性能評(píng)價(jià):n1)自燃性十六烷值;n2)燃燒完善及起動(dòng)有關(guān)餾程;n3)燃料噴射粘度;輕柴油的燃燒過(guò)程n著火延遲期(滯燃期)n速燃期n緩燃期n補(bǔ)燃期輕柴油的燃燒性能n輕柴油在氣缸內(nèi)是否容易著火,并防止柴油機(jī)工作粗暴的能力。n燃燒性能不好:著火延遲期長(zhǎng),柴油機(jī)工作粗暴;n燃燒性能過(guò)好:燃燒不完全,輸出功率下降,油耗增加。1 1、十六烷值:評(píng)定自燃性能好壞。、十六烷值:評(píng)定自燃性能好壞。n 規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中,通過(guò)和標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較來(lái)測(cè)定的,采用和被測(cè)定燃料具有相同燃燒性能的標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值來(lái)表示。CN(Ceane Number)n標(biāo)
3、準(zhǔn)燃料:兩種性能相差懸殊的烴作基準(zhǔn)物配制而成。1)正十六烷:C16H34,燃燒性能良好,十六烷值為100;2):C11H10,燃燒性能差,十六烷值為0。n影響:與分子結(jié)構(gòu)及分子量有關(guān)。n正構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴環(huán)烷烴烯烴芳香烴n 十六烷值高:自燃性好,工作柔和,冷起動(dòng)性能好。2、餾程:評(píng)定燃料的蒸發(fā)性。、餾程:評(píng)定燃料的蒸發(fā)性。n油品在規(guī)定條件下蒸餾時(shí),從初餾點(diǎn)到終餾點(diǎn)的溫度范圍。n 50餾出溫度:100mL油品在規(guī)定條件下蒸餾時(shí),餾出50mL時(shí)的氣相溫度。表明其輕質(zhì)餾分的含量。n90和95餾出溫度:表明重質(zhì)餾分的含量。3、粘度:評(píng)定燃料流動(dòng)性。、粘度:評(píng)定燃料流動(dòng)性。n 液體在外力作用下發(fā)生移動(dòng)時(shí),
4、在液體分子間所呈現(xiàn)的內(nèi)部摩擦力。n 粘度小,流動(dòng)性好,霧化后油滴的平均直徑小,燃油和空氣混合均勻,燃燒完全。二、汽油二、汽油n著火延遲期n急燃期n補(bǔ)燃期爆震燃燒n終端混合氣自燃。1 1、辛烷值辛烷值:評(píng)價(jià)汽油的抗爆性。:評(píng)價(jià)汽油的抗爆性。n規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中,通過(guò)和標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較來(lái)測(cè)定,采用和被測(cè)定燃料具有相同抗爆性的標(biāo)準(zhǔn)燃料的辛烷值來(lái)表示。ON(Octane Number)n標(biāo)準(zhǔn)燃料:兩種抗爆性相差懸殊的烷烴作基準(zhǔn)物配制而成。n異辛烷:C8H18,抗爆性良好,辛烷值為100;n正庚烷:C7H16,抗爆性差,辛烷值為0。n分類(lèi):按試驗(yàn)條件不同,分為馬達(dá)法辛烷值和研究法辛烷值。n研究
5、法辛烷值(RON,Research Octane Number),n600r/min,混合氣不加熱。n馬達(dá)法辛烷值(MON,Motor Octane Number),試驗(yàn)條件苛刻,n900r/min,混合氣加熱到149度。n抗爆指數(shù)(RONMON)/2n影響:烴類(lèi)組成、烴分子的結(jié)構(gòu)。n芳香烴、異構(gòu)烷烴環(huán)烷烴、烯烴正構(gòu)烷烴n我國(guó)車(chē)用汽油牌號(hào):90號(hào)、93號(hào)、95號(hào)。2、餾程和飽和蒸氣壓:評(píng)定汽油蒸發(fā)性。、餾程和飽和蒸氣壓:評(píng)定汽油蒸發(fā)性。n1)餾程:n10餾出溫度:表明輕質(zhì)餾分含量,影響起動(dòng)性。n50餾出溫度:汽油的平均蒸發(fā)性能。影響暖車(chē)、加速性、工作穩(wěn)定性。n90餾出溫度:重質(zhì)餾分含量。n2)
6、飽和蒸氣壓:表示汽油平均蒸發(fā)能力。n在規(guī)定條件下,汽油在適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)儀器中蒸發(fā)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),汽油蒸氣所顯示的最大壓力。三、汽油、柴油性能差異對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)三、汽油、柴油性能差異對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響的影響n(yōu)1、混合氣形成:n汽油:蒸發(fā)性強(qiáng),較低溫度下在氣缸外形成均勻混合氣。n柴油:蒸發(fā)性差,低溫下不能形成混合氣。n2、著火與燃燒:n汽油:自燃點(diǎn)高,著火點(diǎn)低,適于外源點(diǎn)火。n柴油:自燃點(diǎn)低,應(yīng)促進(jìn)自燃。n3、負(fù)荷調(diào)節(jié)方式:n汽油機(jī):控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。量調(diào)節(jié)。n柴油機(jī):調(diào)節(jié)循環(huán)噴油量。質(zhì)調(diào)節(jié)。四、醇類(lèi)燃料四、醇類(lèi)燃料1、醇類(lèi)燃料特點(diǎn)n辛烷值高;甲醇、乙醇(MON92,RON112、111)。n蒸發(fā)潛熱大;n著火極
7、限寬;n熱值低;甲醇50汽油,乙醇61汽油。n腐蝕性大;n沸點(diǎn)低。2、使用方式:n摻醇燃燒:甲醇或乙醇以不同比例摻入汽油中。n純醇燃燒:?jiǎn)渭內(nèi)紵状蓟蛞掖既剂?。五、天然氣五、天然?、天然氣的特點(diǎn):n著火極限寬;n點(diǎn)火能量高;n抗爆性好;RON130n功率低;n排污?。籲攜帶性差。2、使用方式:n壓縮天然氣(CNG)汽車(chē):專(zhuān)用CNG汽車(chē)、CNG與汽油兩用燃料汽車(chē)、CNG與柴油雙燃料汽車(chē)。n液化天然氣(LNG)汽車(chē):儲(chǔ)存要求高。n吸附天然氣汽車(chē)(ANG)。第二節(jié)第二節(jié) 燃燒熱化學(xué)燃燒熱化學(xué)一、一、1kg1kg燃料完全燃燒所需的理論空氣量燃料完全燃燒所需的理論空氣量n設(shè):1kg燃料中各元素含量為g
8、C、gH、gO:n有:gC+gHgO=1kgn空氣主要成分:O2、N2。n按化學(xué)反應(yīng)當(dāng)量關(guān)系,可得:二、過(guò)量空氣系數(shù)二、過(guò)量空氣系數(shù)n1、定義:燃燒1kg燃料實(shí)際提供的空氣量L與理論所需空氣量L0之比。n2、影響因素:發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型、混合氣形成、燃料的種類(lèi)、工況、功率調(diào)節(jié)等。n汽油機(jī):0.81.2。n柴油機(jī):總是1,保證柴油完全燃燒。三、過(guò)量空氣系數(shù)三、過(guò)量空氣系數(shù)1時(shí),完全燃燒時(shí),完全燃燒產(chǎn)物的數(shù)量產(chǎn)物的數(shù)量1、燃燒前混合氣的數(shù)量(體積)n汽油機(jī):n1kg燃料形成的混合氣量:n柴油機(jī):2、燃燒產(chǎn)物數(shù)量(體積)n燃燒產(chǎn)物:CO2、H2O、O2、N2等。四、燃料熱值與混合氣熱值四、燃料熱值與混合氣熱值1、燃料熱值:1kg燃料完全燃燒所放出的熱量。n低熱值:產(chǎn)物中含水蒸氣時(shí)放出的熱量。2、混合氣熱值:燃料與空氣組成的可燃混合氣的熱值。n1kg燃料形成可燃混合氣數(shù)量為M1,所以單位數(shù)量可燃混合氣的熱值(kJ/kmol):習(xí)題:習(xí)題:n1、汽油和柴油性能的差異使汽油機(jī)和柴油機(jī)有何差異?n2、天然氣、醇類(lèi)燃料有何特點(diǎn)?n3、汽油和柴油性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)各是什么?n4、混合氣熱值和燃料熱值有何不同?n5、過(guò)量空氣系數(shù)有何意義?