第五章 内燃机的燃料与燃料供给解析

具有适中的喷油持续期，一般不应超过 28℃A。
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3、喷油质量
具有高的喷射压力，以保证燃油的雾化粒度、 贯穿距离，同时油束形状及分布应与燃烧室形状 和空气运动相配合，以利于可燃混合气的形成。
喷油的开始及结束都应该非常干脆利落，不 得有滴油现象或其他不正常喷射现象。
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5）凝点
柴油开始固化而失去流动性时的温度称为凝 点。
6）含硫量
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7）化学成分及发热量
柴油的平均化学成分以质量分数表示： C=86%、H=13%、O+N+S=1%，C16H14。
轻柴油的低热值约为4396KJ/kg。
8）柴油的规格
我国轻柴油按凝点不同分为10号、0号、－ 10号、－20号、－25号等，选用时应使最低环 境温度高出凝点5K以上。
2、环烷族烃适合做汽油机的燃料
3、芳香族烃适合做汽油机燃料
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二、柴油和汽油的物理化学性质
1、柴油的物理化学性质 2、汽油的物理化学性质
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1、柴油的物理化学性质
1）自然温度
在无外源点火的条件下，柴油能自行着火的 性质称为自然性，使其自行着火的最低温度称为 自然温度。
第五章 内燃机的燃料与燃料供给
§5－1 内燃机的燃料 §5－2 柴油机燃油喷射系统 §5－3 柴油机的燃油喷射过程及其影响因素
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§5－1 内燃机的燃料
一、石油燃料及其特征 二、柴油和汽油的物理化学性质 三、气体燃料和代用燃料
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一、石油燃料及其特征
内燃机燃料主要由天然石油炼制而成，石油 的各元素的质量分数大约为：
C=84～87%， H=12～14%， S=0.1～5.5%， N=0.01～2.2%， O=0.2～1.4%。
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石油基本上是烷族烃、环烷族烃和芳香族 烃等组成的化合物：
1、烷族烃包括烷烃和烯烃
❖正构烷适合做柴油机的燃料； ❖异构烷适合做汽油机的燃料。 ❖烯烃只适合作汽油机的燃料。
注意：每循环供油量的大部分在此阶段喷入 气缸。
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第三阶段，自由膨胀阶段：
从喷油泵停止供油到喷油嘴针阀落座为止。
注意： 喷油持续角稍大于几何供油持续角； 喷射压力下降很快，容易出现不正常喷射。
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2、燃油雾化
燃油雾化－指从喷油嘴喷出的燃油油束，在 气体介质中运动时，由于气体动力和燃油表面张 力的作用，使其分裂成细小的油滴，表面积急剧 增加，从而加速从空气中的吸热和油滴的汽化过 程，是促进混合气形成的重要因素。
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第一阶段，喷油滞后阶段：
从柱塞上升到完全关闭进油孔，泵腔内燃油 被压缩，压力开始上升的Qp点起，到喷油嘴针 阀开始上升，并向缸内喷油的On点止。
注意：喷油嘴的喷油始点滞后于喷油泵的供 油始点。
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第二阶段，主喷射阶段：
从喷油嘴开始开启，到喷油泵柱塞斜槽开始 打开回油孔，停止供油的KH点为止。
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§5－3 柴油机的燃油喷射过程及其影响因素
一、燃油喷射过程及燃油雾化 二、喷油规律及其测量 三、喷油系统与柴油机的匹配
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一、燃油喷射过程及燃油雾化
1、柴油喷射过程 2、燃油雾化 3、影响雾化的因素
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1、柴油喷射过程
第一阶段，喷油滞后阶段 第二阶段，主喷射阶段 第三阶段，自由膨胀阶段
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一、柴油机燃油喷射系统的组成
主要部件有：喷油泵、喷油器和调速器等。
辅助装置有：柴油箱、输油泵、油水分离器、 柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等。
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二、柴油机燃油喷射系统的分类
（1）主油道式喷油系统 密封问题不易解决，已经淘汰
（2） 蓄压式喷油系统 控制困难，应用很少
柴油的自然性用十六烷值衡量，若十六烷值 高，则自然性好。
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2）馏程
某种燃料的馏程是该燃料在某一温度范围内 能蒸馏出来的成分的容积百分数，表示燃料是否 易于蒸发的特性。
3）粘度 粘度表示燃料分子之间的内部摩擦特性。
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4）浊点
在低温下，柴油开始结晶，失去透明性质时 的温度称为浊点。
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三、气体燃料和代用燃料
（一）天然气和液化石油气
（二）氢
（三）沼气
（四）代用燃料
1、醇类燃料
2、植物油燃料
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3、二甲醚
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§5－2柴油机燃油喷射系统
一、柴油机燃油喷射系统的组成 二、柴油机燃油喷射系统的分类 三、柴油机对喷油系统的基本要求
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2、汽油的物理化学性质
1、挥发性 －表示液体燃料汽化的倾向。
2、抗爆性
汽油对汽油机发生爆燃的抵抗能力称为抗 爆性。
汽油的抗爆性用辛烷值衡量，若辛烷值高， 则抗爆性好。
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3、汽油的规格
汽油分为航空汽油、车用汽油、工业汽油等。
汽油的牌号用辛烷值来表示。例如93号汽 油表示其辛烷值不低于93。
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常用柱塞式喷油泵按其结构特点有以下几种：
喷油泵
直列式喷油泵 分配式喷油泵
分列式喷油泵
合成式喷油泵 转子式分配泵
单柱塞分配泵
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三、柴油机对喷油系统的基本要求
柴油机的工质是在气缸内由燃油和空气混合 形成的，其形成的时间极短，根据柴油机工作过 程的特点，对燃油喷射系统在喷油量、喷油时刻 和喷油质量方面提出下列要求：
（3） P－T喷油系统 只在顶置凸轮轴的柴油机上使用
（4）柱塞泵式喷油系统
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柱塞泵式喷油系统是应用最广泛的柴油机喷 油系统，按其结构特征可分为：
喷油泵－高压油管－喷油器系统：
结构紧凑、布置方便，但高压容积大，喷 油规律不易控制。
泵－喷嘴式喷油系统：
克服了上述缺点，但气缸盖结构复杂、布 置困难，要求气缸盖和机体的刚度好，生产 成本较高 。
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1、喷油量
喷油量应与柴油机的转速和负荷相适应，工 况不变时每循环、各气缸的喷油量应该均匀，保 证各气缸工作的均衡性和整机运行的稳定性。
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2、喷油时刻
喷油开始时刻应与柴油机的转速和负荷相 适应，最高燃烧压力应出现在上止点后12℃A 前后，使柴油机获得良好的经济性、运转平稳 性，而且燃烧噪声小、烟度低、废气中有害成 分少。