发动机原理燃料与燃烧化学PPT教案学习

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第22页/共76页
5.低温流动性
标准要求,选用轻柴油牌号应遵循以下原则:
1)10号轻柴油适用于有预热设备的柴油机; 2)5号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在8℃以 上的地区;
3)0号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在4℃以 上的地区;
4)﹣10号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在 ﹣5℃以上的地区; 5)﹣20号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在 ﹣14℃以上的地区; 6)﹣35号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在 ﹣29℃以上的地区; 7) ﹣50号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在 ﹣44℃以上的地区;
第15页/共76页
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
• 1的我7国9行3的-业1无99标铅9车)准用,。汽一油国种家是标无准见铅表汽4-1油。
第16页/共76页
二、柴油
1.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。
; 粘度过 滤清困难,喷雾不良,流动阻力增大。 3.硫含量 1)对于装有催化转化器的汽车,硫使转化器的寿 命降低; 2)腐蚀零件,危害环境; 3)硫还会增加柴油机的磨损。
第21页/共76页
4.安定性 安定性是指柴油在运输、储存和使用过程中应 保持其外观颜色、组成和使用性能不变的能力 。 影响安定性的因素有: 柴油中所含的不安定组分(二烯烃、烯烃和环 烷芳香烃)
• 十六烷值是评定柴油自燃性好坏的指标。
第17页/共76页
柴油的十六烷值:标准燃料是正 十六烷和一甲基萘的混合物。
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 。 一 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 正十六烷与一甲基萘之间。
3) 炔 烃 : 分 子式: CnH2n-2 ; 化 学 结 构 : 乙炔 —CC—
特 点 : 非 饱 和开 链,热 裂化产 物,不 存在原 油中; 很 不 稳 定 , 常温 下易分 解;不 易作燃 料。
第5页/共76页
4)环烷烃: 分子式:CnH2n; 化学结构: -C—C-C—C-
环丁环
特点:饱和环状,不易分裂,热稳定性强, 汽油机的燃料,石油的重要组成部分。
• 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)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 • 的马抗达爆法能辛力烷。值(MON)低于研究法辛烷值(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第,11页同/共7时6页标出RON和MON值。
第二节 代用燃料及其应用
一、代用燃料分类
按 气体代用燃料:天然气、液化石油气、

氢气、煤气、沼气等
代态

液体代用燃料:甲醇、乙醇、植物油
燃 料 按化 烃燃料
燃料等
学成 分 含氧燃料
第26页/共76页
二、天然气
以天上然),气另主外要还成包分括为乙甲烷烷C2CHH6以4 (及容丙积烷比C可3H达8等83。~99 天然气的热值和辛烷值均较高,在用作点燃式发
第14页/共76页
4.清净性
采用喷射式汽油发动机的汽车 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 原因是汽油中不稳定的化合物。 为了经常保持进气系统的清洁,
• 充汽油分清发净挥剂作汽为油机喷内净射化的的优手段点,,在可发达 向国家汽早油已中普遍加采入用汽。 油清净剂。一 般是聚烯胺和聚醚胺化合物。
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。
第23页/共76页
石油会枯竭吗?
201 5
第24页/共76页
没有石油内燃机还能转吗?
一次能源
Fossi lEner
gy
化石 能源
Crude oil 石油 Natural gas 天然气 Coal 煤炭
Biomass 生物能源 Nuclear energy 核能 Solar energy 太阳能
二次能源(能源载体)
发动机原理燃料与燃烧化学
会计学
1
燃料是内燃机产生动力的来源,
直接影响内燃机的发展、结构
一 、 石 油 中 烃的分 类及性 质 ➢ ➢
主 要 成 分 : C, H;少量 的S, O2,N2 分 子 式 : CnHm——烃 类 ➢
传 统 燃 料 : 汽油、 柴油 石油中 提炼; 石 油 : 碳 氢 化合物
直链特点:饱和开链式,含C越高结构越不紧凑,
常温下化学性质稳定,但热稳定性差,
高温易分解,自燃性好—柴油的好成分;
第4页/共76页
2) 烯 烃 : 分 子式 :CnH2n ; 化学结构:-C=C-; -C=C-C-C-
特 点 : 非 饱和 开链式 ,自发 火性差 ,汽油 的成分 ; 常 温 下 化 学 稳定 性差, 易氧化 胶质; 不易储 存
第6页/共76页
5)芳香烃:CnH2n-6; 基本化合物是苯:C6H6; 石油中含量少,分子结构坚固; 热稳定性高, 高温下不易破裂; 汽油的良好的抗爆剂; 石油炼制中产生。
其中,-甲基萘:C11H10, 其抗爆性认为100%
第7页/共76页
原油的蒸馏(Distillation)
蒸馏塔 原油
第8页/共76页
第27页/共76页
来源:
• 油田气体
• 气田气体
• 海底气体
世界CNG埋蔵量(2002年1月 単位:兆 m3)
• 海底储 存状态 • 油田气体
• 气田气体
第28页/共76页
三、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。
第12页/共76页
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。
• 用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。
第31页/共76页
四、醇类燃料
1.甲醇(或乙醇)作为发动机燃料须考虑的因素 (1)化学成分及燃烧产物 (2)沸点及凝点 (3)热值 (4)汽化潜热 (5)辛烷值 (6)十六烷值 (7)着火极限 (8)着火延迟期 (9)火焰传播速度
“清洁”。
第30页/共76页
四、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29页/共76页
三、液化石油气
天然气和液化石油燃料相比具有以下特点: 1)天然气的体积低热值和质量低热值略高于汽
油,液化石油则介于汽油和天然气之间; 2)抗爆性能高; 3)混合气着火界限宽; 4)天然气和液化石油气比汽油的着火温度高,
传播速度慢,因此需要较高的点火能量。 5)天然气和液化石油气比汽油和柴油燃烧更
易 挥 发
粘 度 增 大
稳 定 性 变

易易 自点 燃燃
C23 以上 360 以上 重油 220—280
第3页/共76页
2. 分子结构对化学性能的影响
碳、氢原子数和排列位置对燃料性质影很大:
1)烷烃:分子式:CnH2n+2 ; 化学结构: -C-C-C-C-;
直链
C
-C-C-C-C-
C
支链(热稳定)
第18页/共76页
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。
国产柴油的十六烷值规定为 40~65之间,不必要过分增大。
第19页/共76页
2.雾化和蒸发性
馏程、运动黏度、密度、闪点都是与雾化和蒸发 性有关的油品指标。
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。
Diesel 柴油 Gasoline 汽油 LPG 液化石油气 CNG 压缩天然气 CTL/GTL/BTL 合成柴油
Methanol 甲醇 Ethanol 乙醇 RME 菜籽油甲脂(生物柴油) Hydrogen 氢气
Alternati ve Fuels
替代燃 料
内燃机将高效、清洁地转下去!
第25页/共76页
第2页/共76页
表4-1 烃分子中碳原子数对烃性质的影响
C 原子数 C1—C4
沸点℃ 常温
品种 相对分子量 石油气 16—58
C5—C11 50—200 汽油
95—120
பைடு நூலகம்
C11—C19 180—300 煤油
100—180
C16—C23 250—360 轻柴油 180—200
理化性质变化趋势


轻 质
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 (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。
特点以及对环境的污染。 代用燃料:CNG、LPG、DME、H2、醇类等
第1页/共76页
❖ C1~C4:气态——石油气,相对分子质量16~58; ❖ C5~C23:液态,其中:
C5~C11:50~200℃,汽油, 分子质量95~120; C11~C19:180~300 ℃,煤油,分子质量100~180; C16~C23: 250~360, 轻重柴油,分子质量180~200 ❖ C23以上:360 ℃以上,渣油,分子质量220~280
石油 气 汽 油 煤油
柴油
润滑 油
沥 青
第一节 发动机燃料
基本燃料(汽油、柴油)
•代用燃料:醇类燃料(甲醇、乙醇)、气 体燃料(液化石油气、天然气、氢气) 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。
第9页/共76页
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。
通常以馏出50﹪的温度来评定。馏程低,说明这 种燃轻馏分多,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20页/共76页
• 柴油的粘度决定柴油的流动性。 粘度 流动性 物化性好,过低,润滑性降低
• 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。
第10页/共76页
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900r/min)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。
第13页/共76页
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
• 的汽油能氧力化称安定为性氧直化接影安响定汽性油的。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。
相关文档
最新文档