内燃机使用的燃料
酒精做内燃机的燃料化学方程式
酒精做内燃机的燃料化学方程式内燃机是一种通过燃烧燃料产生高温高压气体，以推动活塞进行往复运动，并将热能转化为机械能的机械装置。
酒精是一种常见的可供内燃机使用的燃料之一。
接下来将介绍酒精作为内燃机燃料的化学方程式及其相关特性。
酒精在内燃机中被用作燃料时，主要发生的反应是氧化反应。
在酒精燃烧时，其主要成分乙醇（C2H5OH）与空气中的氧气（O2）发生反应，产生二氧化碳（CO2）、水蒸气（H2O）和能量（热能和机械能）。
乙醇的化学式为C2H5OH，其结构式为CH3-CH2-OH。
乙醇的氧化反应主要可以表示为以下方程式：C2H5OH + O2 → CO2 + H2O +能量（热能和机械能）具体化学方程式中乙醇（C2H5OH）与氧气（O2）之间的反应可以分为几个步骤。
首先，乙醇的碳氢键（C-H)被氧气中的氧原子（O）氧化成C-OH键和C=O键，形成乙醛（CH3CHO）。
然后，乙醛继续与氧气反应，进一步氧化成二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）。
最后，释放出大量的热能和机械能。
酒精燃料的化学反应还包括其他一些不完全燃烧产物的生成。
在燃烧过程中，如果反应条件不完全或者供氧不足，会产生一些碳氢化合物的副产品，如一氧化碳（CO）和甲烷（CH4）。
完全氧化反应的化学方程式是乙醇与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气：C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O +能量（热能和机械能）而不完全氧化反应的化学方程式为：C2H5OH + O2 → CO + CO2 + H2O +能量（热能和机械能）简单来说，在理想条件下乙醇完全燃烧时，将得到二氧化碳和水蒸气作为主要产物。
然而，在实际应用中，酒精燃料中存在杂质和供氧不足等问题，可能会导致不完全燃烧产生其他有害物质。
酒精作为内燃机燃料的化学方程式是一个复杂的过程。
燃烧产物的生成不仅取决于酒精本身的化学性质，也取决于燃料和空气的混合比例、燃烧条件和反应温度等因素。
此外，内燃机也可以使用其他类型的酒精燃料，如甲醇（CH3OH）和丙醇（C3H7OH），它们的燃烧反应也有所不同。
柴油汽车是怎样工作的原理
柴油汽车是怎样工作的原理
柴油汽车是一种内燃机车辆，它使用柴油作为燃料。
下面是柴油汽车的工作原理简要说明：
1. 空气进入：当柴油汽车启动时，空气通过进气道进入发动机。
进气道会有一个空气过滤器，用于过滤空气中的杂质。
2. 压缩：空气进入到发动机的气缸内，活塞开始向上移动，压缩空气。
柴油发动机的压缩比较高，通常在15:1到22:1之间。
3. 燃烧：在活塞接近顶部的时候，柴油燃料通过喷油器喷入到气缸内。
柴油燃料与高温高压的压缩空气混合，由于空气的高温高压，柴油燃料会自燃并发生爆炸。
4. 推动活塞：柴油燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下移动。
这个过程被称为曲柄轴的功率冲程。
5. 排气：活塞向下移动时，废气通过排气门排出。
这个过程被称为排气冲程。
6. 循环重复：以上的工作循环会不断重复，通过连续的燃烧和推动活塞的过程来产生动力。
这个过程会持续进行，直到您关闭发动机。
需要注意的是，柴油汽车和汽油汽车的工作原理有所不同。
柴油发动机使用压燃式燃烧，而汽油发动机则使用火花塞点火式燃烧。
此外，柴油汽车通常具有更高的燃油效率和更大的扭矩输出。
农业机械常用油料知识
农业机械常用油料有普通轻柴油，汽 油，齿轮油，液压油和润滑油等。
一、汽油 汽油是点燃式内燃机的燃料，是一种用原油和石 油精炼后得到的碳氢化合物。汽油燃烧时，分解 为氢原子与氧原子相结合。 1.汽油的使用性能 汽油的使用性能包括汽油的蒸 发性，抗爆性，安定性，防腐性以及清洁性等。 汽油的蒸发性是指汽油从液体状态转化为气体状 态的性能。汽油的蒸发性越好，就越容易汽化而 形成良好的可燃混合气，保证发动机在各种条件 下都能迅速起动，加速和正常运转。特别是在低 温条件下，也能使发动机顺利起动和正常工作。
2.汽油的牌号和选用
我国汽车用汽油有90号，93号和 97号三个牌号。牌号越高，其辛烷值越高。如90号汽油 辛烷值为90. 车用汽油的选择应根据汽车使用说明书的要求，以在正常 运行条件下不发生爆燃且充分发挥汽油的性能为原则。 使用汽油时应注意以下几点： （1）不要用加铅汽油作清洁或溶剂油，以防铅中毒。 （2）不要用橡胶，油漆溶剂油和工业汽油代替车用汽油。 （3）汽油中不应掺入煤油等。 （4）不要使用长期存放或已变质的汽油。 （5）牌号相近的汽油可暂时代用。用低牌号汽油代替高 牌号汽油时，应适当推迟点火提前角，以免发生爆燃，用 高牌号汽油代替低牌号汽油时，应适当加大点火提前角， 以提高发动机的输出功率。
（2）机油的牌号及选用 按GB76313-89规定，参照国际 标准（ISO）分类方法，内燃油机 （E组）按特性和使用场合分为： 汽油机油：EQB,EQC EQD EQE和EQF等。 柴油机油：ECA ECB ECC ECD等、 EQC汽油机油按粘度分为5W/20 5W/30 10W/30 15W/40 20W/40 20/20W 30和40等牌号。 ECA柴油机油按粘度分为20 30 40和50四个牌号。 ECC柴油机油有5W/30 10W/30 15W/40 20W/40 20/20W 30 40等牌号。 ECD柴油机油按粘度分为10W 5W/30 10W/30 15W/30 15W/40 20W/40 20/20W 30 40等牌号。 内燃机油的选择，一个是使用级的选择，另一个是粘度级 的选择，使用级是首先内容。选择时主要要考虑发动机机 型。汽缸的有效压力越高，发动机的转速越高，对内燃油 机要求的使用级也越高。 柴油机油使用级的选择，主要根据柴油机的强化程度。要 严格遵照汽车使用说明书的要求选择柴油机油。
内燃机的分类
您知道内燃机的分类吗内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型，下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。
（1) 按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机 ( 图 1-1) 。
使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。
汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。
（2) 按照行程分类内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机 ( 图 1-2 ) 。
把曲轴转两圈 (720 ° ) ，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈 (360 ° ) ，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。
汽车发动机广泛使用四行程内燃机。
（3) 按照冷却方式分类内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机 ( 图 1-3) 。
水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。
水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。
(4) 按照气缸数目分类内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机 ( 图 1-4) 。
仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。
如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。
现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。
(5) 按照气缸排列方式分类内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式 ( 图 1-5) 。
单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角 <180 ° ( 一般为 90 ° ) 称为 V 型发动机，若两列之间的夹角 =180 °称为对置式发动机。
内燃机车考试试题
内燃机车考试试题内燃机车，又称为内燃机驱动的机车，是一种使用内燃机作为动力源的铁路车辆。
这种机车在铁路运输中扮演着重要的角色，其考试试题通常涵盖了内燃机的基本原理、构造、操作、维护以及安全规范等方面。
以下是一份内燃机车考试试题的示例内容：一、选择题1. 内燃机车的燃料主要是：A. 柴油B. 汽油C. 煤D. 电力2. 以下哪项不是内燃机的主要组成部分？A. 气缸B. 活塞C. 曲轴D. 变速器3. 内燃机车的启动通常需要：A. 压缩空气B. 电力C. 手动摇动D. 压缩弹簧二、填空题1. 内燃机车的工作原理基于______循环，该循环包括四个基本过程：进气、______、做功和排气。
2. 内燃机车的燃料燃烧产生的高温高压气体推动______运动，从而驱动机车前进。
三、简答题1. 简述内燃机车的启动过程。
2. 描述内燃机车在运行中可能遇到的常见故障及其处理方法。
四、计算题1. 如果一列内燃机车的燃料消耗率为每公里0.5升，计算该机车在行驶100公里时的燃料消耗量。
2. 已知内燃机车的发动机功率为1000千瓦，计算其在平直轨道上以100公里/小时速度行驶时的牵引力。
五、论述题1. 论述内燃机车在现代铁路运输中的优势和局限性。
2. 讨论内燃机车的环保问题及其可能的解决方案。
请注意，这只是一个示例，实际的考试试题可能会根据具体的课程内容和教学要求有所不同。
考试时，考生需要根据所学知识和实际操作经验来完成这些题目。
考试结束后，考生应仔细检查答案，确保没有遗漏或错误。
希望每位考生都能在考试中取得优异的成绩。
氢内燃机的应用案例
氢内燃机的应用案例
氢内燃机是一种使用氢气作为燃料的内燃机，其工作原理与传统的内燃机类似，通过燃烧氢气产生动力。
以下是一些氢内燃机的应用案例：
1. 汽车领域：现代汽车中已经广泛应用了氢燃料电池技术，如本田、丰田等汽车制造商都推出了氢燃料电池汽车。
这些汽车使用氢气作为燃料，通过燃料电池产生电能，再驱动电动机产生动力，最终实现汽车的行驶。
2. 船舶领域：氢内燃机也广泛应用于船舶领域，如游艇、渡船等。
这些船舶使用氢气作为燃料，通过内燃机燃烧氢气产生动力，推动船舶航行。
3. 航空领域：氢内燃机在航空领域的应用还处于起步阶段，但随着环保要求的提高和技术的不断发展，未来可能会逐渐普及。
目前已经有部分飞机使用氢燃料作为动力之一。
4. 发电领域：氢内燃机也可以用于发电，将氢气燃烧产生的能量转化为电能。
这种发电方式相比于传统的火力发电具有更高的效率和环保性。
5. 工业领域：在工业领域中，一些大型设备如压缩机、泵等也可以使用氢内燃机作为动力。
这些设备需要大量的能量来驱动，而氢内燃机能够提供高效、环保的动力解决方案。
总之，氢内燃机的应用范围正在不断扩大，未来可能会有更多的应用场景涌现。
随着技术的不断进步和环保要求的提高，氢内燃机有望成为未来重要的动力源之一。
火车内燃机燃料
火车内燃机燃料
火车内燃机的燃料是柴油。
柴油是轻质石油产品，复杂烃类(碳原子数约10～22)混合物，为柴油机燃料。
柴油主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等工艺过程中产生的汽油馏分制得，也可由页岩油加工和煤液化制得。
内燃机（InternalCombustionEngine），是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
根据所用的燃料不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。
火车上使用的内燃机一般都是柴油机。
内燃机燃料
天然气在汽车上与空气混合时是气态，因 此，与汽油、柴油相比，其混合气更均匀， 燃烧更完全。 燃用压缩天然气的CO和HC排放较汽油明显 降低，但甲烷的排放增加。此外，使用纯 压缩天然气的汽车的NOx排放较高。
气体代用燃料
• 液化石油气（LPG），与石油和天然气一样 ，是化石燃料。主要成分是丁烯、丙烯、 丁烷和丙烷。一般在高压下（2.8 MPa）储 藏于钢瓶内。 • 液化石油气(LPG)与汽油、柴油常规汽车燃 料相比，具有燃烧完全、积炭少、污染物 排放低等优点。
2ห้องสมุดไป่ตู้乙醇
车用乙醇燃料也称为乙醇汽油，是指在不含MTBE含氧添加剂的专 用汽油组分油（由炼油厂或石油化工厂生产的用于调合车用乙醇汽 油的调合油）中，按体积比加入一定比例（我国目前暂定为10%）的 变性燃料乙醇，由车用乙醇汽油定点调配中心按国标GB18351—2004 的质量要求，通过特定工艺混配而成的新一代清洁环保型车用燃料。 早在20世纪20年代，巴西就开始了乙醇汽油的使用。由于巴西石 油资源缺乏，但盛产甘蔗，于是形成了用甘蔗生产蔗糖、醇的成套 技术。目前，巴西是世界上最早用乙醇含量已达到20%的乙醇汽油。 我国在抗战时，就使用酒精作汽车燃料，在解放战争的时候，解 放军为了军用，建立了南阳酒精厂，现在这个厂还是现在生产乙醇 汽油用酒精的主要工厂。解放之初，还有用酒精开汽车的，而且还 不是现在的科学的乙醇汽油。
气体代用燃料
汽车燃用汽油、LPG、CNG排放污染对比
污染物 汽油 CNG LPG
非甲烷碳氢
1
0.1
0.5~0.7
甲烷
1
10
-
一氧化碳
1
0.2~0.8
0.8~1.0
氮氧化物
中考物理知识点：内燃机的工作过程
中考物理知识点：内燃机的工作过程
中考物理知识点：内燃机的工作过程
热机是利用内能做功的机器是把内能转化成机械能的机器。
内燃机：燃料在气缸内燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功。
①汽油机
⑴构造：进气门，排挤门，火花塞，气缸，活塞，曲轴，连杆。
⑵燃料：汽油
⑶工作过程：
吸气冲程，进气门打开，排气门关闭。
活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物。
压缩冲程：进气门关闭，排气门关闭。
活塞向上运动，机
械能装化成内能（火花塞点火）
做功冲程：进气门关闭，排气门关闭。
活塞向下运动，内能转化成机械能
排气冲程：进气门关闭，排气门打开。
活塞向上运动。
排除废气
四个冲程叫做一个工作循环，曲轴转俩圈，对外做功一次。
例题：一个单杠汽油机的转数是1200转/min，一秒钟对外做功（）次。
做功冲程是主要冲程靠燃气推动，其他三个为辅助冲程靠惯性完成。
②柴油机
⑴构造：喷油嘴，进气门，排挤门，气缸，活塞，曲轴，连杆。
⑵燃料：柴油
⑶工作过程
吸气冲程，进气门打开，排气门关闭。
活塞向下运动，只吸入柴油。
压缩冲程：进气门关闭，排气门关闭。
活塞向上运动，机械能装化成内能（喷油嘴喷油）。
汽油机和柴油机的不同：构造不同，燃料不同，点火方式不同（点燃式和压燃式），吸入气缸的物质不同，效率不同。
内燃机原理内燃机的燃料与燃料供给
内燃机原理内燃机的燃料与燃料供给内燃机是一种将燃料和氧气混合燃烧，通过爆发力来推动活塞运动以达到动力输出的装置。
内燃机的燃料通常指的是化石燃料，如汽油、柴油和天然气等。
燃料供给是指将燃料送入内燃机燃烧室的过程。
内燃机的工作原理可以简述为四个基本过程：进气、压缩、爆发和排气。
进气过程：在内燃机的进气冲程中，活塞向下运动，从进气阀门打开的进气门进入燃烧室。
进气门打开时，汽缸内的压力比大气压力低，使新鲜的燃料通过进气阀门进入气缸。
压缩过程：在进气阀门关闭之后，活塞向上运动，压缩燃料和空气混合物。
此时，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上移动，将燃料和空气混合物压缩到非常高的压力和温度。
爆发过程：当活塞向上运动到顶点时，点火系统会引发火花，使燃料和空气混合物点燃。
燃料燃烧产生的高温高压气体使汽缸内压力急剧上升，推动活塞向下运动。
这个过程称为爆发过程，也是内燃机输出动力的关键过程。
排气过程：当活塞向下运动到底部时，排气门打开，燃烧产生的废气通过排气阀门排出。
然后，进气门再次打开，开始下一次进气过程。
排气过程也被称为废气冲程。
内燃机的燃料供给有两种主要方式：化油器供油和燃油喷射系统供油。
化油器供油：在化油器供油系统中，混合燃料通过化油器中的喷孔喷入空气流中，形成可燃气体混合物。
这个混合物在进气阀门打开时被吸入气缸。
化油器的工作原理是基于液体的汽化和气化的原理，其主要部件包括浮子室、喷嘴、油泵和节气门等。
化油器供油的主要缺点是供油精确度相对较低，容易受到环境条件和负荷变化的影响。
燃油喷射系统供油：燃油喷射系统供油是现代内燃机常用的供油方式。
燃油喷射系统通过高压泵和喷油嘴将燃料直接喷射到气缸中。
这种方式可以更精确地控制燃料的供给量和喷射时间，以提高燃烧效率和动力输出。
燃油喷射系统还可以根据发动机速度和负荷要求来动态调整喷油量，以实现更好的燃烧效果。
总结起来，内燃机的工作原理是通过进气、压缩、爆发和排气四个基本过程将燃料和氧气混合燃烧，从而产生推动力。
甲醇燃料电池和甲醇内燃机
甲醇燃料电池和甲醇内燃机甲醇燃料电池（Methanol Fuel Cell）和甲醇内燃机（Methanol Internal Combustion Engine）是两种利用甲醇作为燃料的能源转换技术。
它们在能源领域具有重要的应用价值，可以提供清洁高效的能源解决方案。
甲醇燃料电池是一种以甲醇为燃料、氧气或氧化剂为氧化剂的电化学设备。
它将甲醇和氧气通过氧化还原反应转化为电能和水。
甲醇燃料电池具有高效能、低污染、零排放和静音等优点。
它的工作原理是通过将甲醇氧化成二氧化碳和水的过程中释放出电子并与氧气结合产生水，从而产生电能。
甲醇燃料电池可以应用于移动电源、汽车、船舶等领域，为电动汽车等新能源交通工具提供动力。
甲醇内燃机是一种利用甲醇作为燃料进行内燃过程的发动机。
它是一种热力机械装置，通过甲醇的燃烧释放出的热能驱动活塞运动，从而转化为机械能。
甲醇内燃机在燃烧过程中产生的废气中含有一定的有害物质，因此需要进行排放处理。
甲醇内燃机在机械效率和燃烧效率方面相对较低，但是由于甲醇具有较高的能量密度和易于储存的特点，所以在一些特定的应用场景中仍然具有一定的优势。
甲醇燃料电池和甲醇内燃机在能源转换效率、环境影响和应用领域等方面存在一些差异。
甲醇燃料电池的能量转化效率较高，运行过程中几乎没有污染物的排放，可以实现零排放。
而甲醇内燃机的能量转化效率较低，燃烧过程中会产生一定的有害物质，需要进行排放处理。
因此，在对环境要求较高的应用场景中，甲醇燃料电池更具优势。
甲醇燃料电池和甲醇内燃机在应用领域上也有一些差异。
甲醇燃料电池主要应用于电动汽车、无人机、通信基站等需要长时间供电的场景，可以提供高效、环保的动力解决方案。
而甲醇内燃机则主要应用于发电机组、船舶、移动设备等需要短时间高功率输出的场景，可以提供紧急备用电源或者动力源。
总结起来，甲醇燃料电池和甲醇内燃机是两种利用甲醇作为燃料的能源转换技术。
甲醇燃料电池具有高效能、低污染、零排放和静音等优点，适用于长时间供电场景；而甲醇内燃机具有能量密度较高的特点，适用于短时间高功率输出场景。
柴油发动机对柴油的使用要求
柴油发动机对柴油的使用要求柴油发动机是一种内燃机，它使用柴油作为燃料来产生动力。
与汽油发动机相比，柴油发动机在燃料的选择和使用方面有一些不同的要求。
下面将详细介绍柴油发动机对柴油的使用要求。
1. 燃油质量要求柴油发动机对燃油的质量有严格要求。
首先，柴油的燃点要低，易于点燃。
其次，柴油的燃烧性能要好，能够充分燃烧，减少排放物的产生。
此外，柴油的粘度要适中，过高会影响燃油的喷射和燃烧，过低会增加燃油的泄漏。
柴油的凝点也要合理，以确保在低温环境下燃油不会凝固。
2. 燃油过滤为了保证柴油发动机的正常运行，燃油中的杂质和水分必须被有效过滤。
柴油燃油系统通常配备有燃油过滤器，可以过滤掉燃油中的杂质和水分，防止它们进入到发动机内部，影响燃油喷射和燃烧过程。
定期更换燃油过滤器也是必要的，以保持其过滤效果。
3. 燃油喷射系统柴油发动机的燃油喷射系统对燃油的使用也有一定要求。
燃油喷射系统需要根据发动机的工作状态和负荷情况，合理地控制燃油的喷射时间、喷射量和喷射角度，以确保燃油在燃烧室内均匀地喷射和燃烧。
燃油喷射系统的工作状态和喷射参数需要通过电子控制单元进行监测和调整，以适应不同工况下的燃油需求。
4. 燃油储存和供给柴油发动机在使用过程中需要有合适的燃油储存和供给系统。
燃油箱需要有足够的容量来存储燃油，并且要有防漏措施，以防止燃油泄漏。
燃油供给系统需要有合适的压力和流量来保证燃油的供给稳定。
燃油泵要能够提供足够的压力，燃油喷嘴要能够提供适当的喷射量，以满足发动机的工作需求。
5. 燃油添加剂为了改善柴油的燃烧性能和保护燃油系统的正常运行，可以在柴油中添加一些特殊的添加剂。
例如，可以添加一些抗氧化剂和防腐剂，延长燃油的保存寿命；可以添加一些减摩剂和清洁剂，减少发动机磨损和积碳的产生；还可以添加一些抗乳化剂和分散剂，防止燃油中的水分和杂质形成乳化物和沉淀物。
柴油发动机对柴油的使用有一定的要求。
燃油质量要求好，燃油过滤要有效，燃油喷射要合理，燃油储存和供给要稳定，适当的燃油添加剂也可以改善发动机的性能和寿命。
内燃机的代用燃料
若对汽油机结构参数进行调整(增大点火提前角和循环供油量)，则燃 用M15的功率比燃用纯汽油大，转矩增大3%，能耗降低3.6%;若进一 步提高压缩比，则发动机的动力性能和经济性能还能进一步提高。
排放方面，燃用混合燃料发动机的CO, HC, NO:均有不同程度下降，见 表6-4。
美国根据联邦试验规程，在点燃式发动机上燃用M15燃料时 测得的排放物与燃用汽油的比较见表6-5 , CO, NOx有较大幅 度下降，HC则略有增加(通过氧化催化反应器进行后处理)。
20世纪60年代为了控制内燃机的排气污染，一些国家对低污染的醇类 燃料发生兴趣，1973年石油危机后，进一步认识到代用燃料的重要 性。
我国从20世纪80年代初开始对甲醇燃料在内燃机中部分代用或全部代 用作了相当广泛的研究，先后组织了M15（甲醇比例）甲醇汽油发动 机的台架试验和车队试验，组织了M85甲醇汽油和M100全甲醇发动 机的开发和试验车队，取得了丰富的经验。当前我国石油资源严重 短缺，醇类燃料的开发应用，有利于发挥我国的资源优混合油在吸水或掺水后互溶的性能要比甲醇稳定， 但仍需控制它的含水量。图6-2[2]所示为乙醇在汽油和重柴油中的 互溶临界温度及其与含水率的关系，当乙醇含水率愈高，它能溶 于汽油或柴油的临界温度越高(即愈难溶解于汽油或柴油)。由于 乙醇的相对密度与汽油比较接近，它溶解于汽油的临界温度(曲线 2)要比溶解于重柴油的温度(曲线l)低13--15℃。图6-3[2]所示为乙 醇与重柴油、轻柴油互溶温度与乙醇容积比的关系，以乙醇为主
2) 醇类燃料的蒸发潜热比汽油大得多，甲醇为1101kJ/kg，乙醇为 862kJ/kg，甲醇为汽油的3.7倍，乙醇为汽油的2.9倍，从而使混合 气在燃料蒸发时温降大(甲醇为汽油的7倍，乙醇为汽油的4.16倍)。 有利于提高发动机的充量系数和动力性，但不利于燃料在低温下 的蒸发，滞燃期长，应适当增大点火提前角。
内燃机车工作原理
内燃机车工作原理
内燃机车是一种以内燃机为动力的火车，它运用内燃机的工作原理来驱动列车
行驶。
内燃机车的工作原理主要包括燃料燃烧产生动力、动力传递到车轮以及控制系统的作用。
首先，内燃机车的工作原理与内燃机相似，它使用燃料和空气的混合物在气缸
内进行燃烧，产生高温高压的气体。
这些气体推动活塞运动，驱动曲轴旋转，最终产生动力。
内燃机车通常采用柴油作为燃料，它经过喷射进入气缸内，与空气混合后被点火，产生爆炸推动活塞运动。
这种燃烧方式能够持续产生动力，推动内燃机车行驶。
其次，内燃机车的动力需要传递到车轮上，推动列车行驶。
内燃机车通常采用
传统的机械传动方式，通过曲轴、齿轮和传动轴将内燃机产生的动力传递到车轮上。
这种传动方式简单可靠，能够有效地将动力传递到车轮，推动列车行驶。
除了动力传递，内燃机车还需要一个完善的控制系统来确保列车安全、稳定地
行驶。
控制系统包括制动系统、加速系统、转向系统等，它们能够根据列车的运行状态和驾驶员的指令来控制内燃机车的行驶。
例如，制动系统能够通过压缩空气或液压来制动列车，确保列车在需要时能够及时停车；加速系统能够通过调节燃料喷射量来控制列车的加速和减速；转向系统能够根据驾驶员的转向指令来控制车轮的转向，确保列车沿着预定的轨道行驶。
总的来说，内燃机车的工作原理是基于内燃机的工作原理，它通过燃料燃烧产
生动力，将动力传递到车轮上，同时通过控制系统来控制列车的行驶。
这种工作原理使得内燃机车成为了现代铁路运输中不可或缺的一部分，它能够高效、稳定地推动列车行驶，为人们的出行和货物运输提供了重要的支持。
发动机原理课件-第四章 燃料与燃烧
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。
着火方式—进入燃烧有两种方法： 点燃—利用点火系向可燃混合气增加能量 自燃—利用自身积累的热量或活化中心着火 ※ 点燃是在局部混合气内进行的，自燃是在全部混合气
内同时发生的。
发动机内的燃烧过程经历三个基本步骤： 1）燃油与空气形成可燃混合气 2）点燃可燃混合气，或可燃混合气发生自燃。 3）火源扩大到整个可燃混合气，形成全面燃烧
增大，这种相互促进，最终导致极快的反应速率而着火。
着火临界温度和着火临界压力：
能保证着火的缸内最 低温度和压力称为着 火临界温度和着火临 界压力。 —着火的必要条件 该曲线称着火临界线 热着火机理着火条件
着火临界线
（二）链式反应着火机理（也称链锁反应或链爆炸 ) 反应自动加速不一定要依靠热量的积累使大量分 子活化，以某种方式（辐射、电离）激发出活化 中 心，通过链锁反应逐渐积累活化中心的方法也能 使 反应自动加速，直至着火。 链锁反应：其中一个活化作用能引起很多基本反 应，即反应链。
Фa =1时为理论混合气； Фa <1时为浓混合气
Фa >1时为稀混合气
空燃比：=空气量/燃料量= ФaL0
**汽油机：Фa=0.8～1.2；柴油机： Фa=1.2～1.6； 增压柴油机： Фa=1.8～2.2
内燃机车工作原理
内燃机车工作原理
内燃机车是一种以内燃机为动力的车辆。
它的工作原理如下：
1. 燃油进气：内燃机车使用燃油（如汽油或柴油）作为燃料。
燃油经过燃油系统被喷入气缸内。
2. 点火：内燃机车使用火花塞或者喷油器等点火装置来点燃燃油。
点火产生的火花点燃混合气体。
3. 燃烧：燃料被点燃后，产生的爆炸气体会推动活塞向下运动。
这个过程被称为“燃烧”或者“冲程”。
4. 活塞运动：活塞在爆炸气体的推动力下，向下运动并转动曲轴。
活塞的运动是由连杆与曲轴的机械连接所决定的。
5. 排气：活塞向上运动时，废气从活塞顶部的排气门排出，同时新鲜空气和燃油混合物进入气缸，为下一次燃烧做准备。
6. 曲轴转动：活塞通过连杆与曲轴的机械连接，使曲轴转动。
曲轴的转动提供了内燃机车的动力输出。
7. 冷却和润滑：内燃机车在工作过程中会产生大量的热量，因此需要冷却系统来降低发动机的温度。
同时，引擎内部需要润滑油来减少摩擦和磨损。
8. 传动系统：内燃机车的动力通过传动系统传递到车轮上，由此推动车辆向前行驶。
以上便是内燃机车的工作原理概述。
通过燃烧燃油，产生爆炸气体，推动活塞和曲轴运动，最终释放动力驱动车辆运动。
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内燃机燃烧学
解决上述问题的研究主要包括以下几个方面： 改变喷油器结构及工作时温度条件、在燃油中加 添加剂、植物油脱胶及脂化处理等。 近来，世界粮食短缺，粮油价格上涨，也引起 了人们对生物燃料的批评，认为生物燃料在与人 争粮食，生物燃料的推广使用引起了一些争议。
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第二章 燃料与燃烧
第一节 内燃机中使用的燃料
燃料
液体燃料
气体燃料
汽油
柴油
醇类
生物燃料
CNG
LPG
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（一） 气体燃料
1、成分
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压缩天然气（CNG)主要成分是甲烷，还有少量 的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等成分，一般以20MP 压力储存在特质的钢瓶内。 液化石油气(LPG)的主要成分是乙烷丙烷和丁烷， 还含有少量的乙烯丙烯和丁烯, 液化石油气一般 在高压下(约2.8MP)贮藏在钢瓶内，在大气条件下 即成为气体，对商业用LPG在38℃时的最高蒸气压 力为208kpa。
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（三） 清洁燃料
根据我国国家发改委于2007年底发布的《产业 结构调整指导目录（2007年本）》，发改委鼓励 的新能源汽车应用的清洁燃料类型有：压缩天然 气、氢燃料、生物燃料、合成燃料、二甲醚类等 替代燃。
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一、醇类燃料 甲醇（CH3OH）或者乙醇(C2H5OH) 甲醇又名木酒精，乙醇又名酒精。
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研究法的试验条件是；进气温度为51.70℃，转速n ＝600r/min，点火提前角13°CA。 马达法的试验条件是：进气温度为148.92℃，转速 n=900 r/min，点火提前角19-26°CA。
研究法辛烷值比较适合于中、低转速时应用； 马达法辛烷值适合中、高转速时应用。 两种辛烷值的数值差称为敏感度（Sensitivity)， 它与燃料的化学组成有关。
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2、热值
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（一）
液体燃料
液体燃料主要有汽油、轻柴油以及代用燃料甲醇、乙醇。
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主要理化性能:
粘度：表示液体流动性大小。粘度大，沸点高。 影响沸点范围，影响雾化蒸发质量。 闪点：指液体燃料储存或运输等处置过程中不易 发生火灾的最高温度，也可认为这是燃料暴露 在明火下而不迅速着火的最高温度。 自燃温度：不存在火花和火焰的条件下在标准容 器的大气中燃料发生自行燃烧的最低温度。 自燃温度是燃料燃烧难易的指标。 单一成分的烃类而言烷烃的自燃温度随分子量 增加而减小； 异构类烷烃比正构类的自燃温度要高
甲醇只有一个C原子，含有50%的氧，燃烧时几乎不排出 烟，即颗粒排放少，同时由于氢和碳的比例大，燃烧过程 产生的水分较多，CO2较少，可以降低燃烧温度，从而可 以降低NOx排放，因此是一种排气较清洁的燃料。
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醇类燃料使用特点：
1. 醇类燃料含氧，所以热值比石油燃料低，甲醇热值比乙 醇低。 2. 醇类燃料辛烷值较高，比汽油有更好的抗爆性，可以使 用更高的压缩比。 3. 醇类燃料十六烷值较低，不易着火，需要有辅助着火的 措施。 4. 醇类燃料汽化潜热比汽油柴油高3.5倍左右，会导致混合 气形成及起动困难，同时会着火延迟期加长。 5. 醇类燃料与空气混合气有比汽油空气混合气更宽的着火 界限，能在较稀的混合气状态下工作，对降低油耗和改 善排气污染有利。
ISO组织规定， 自1977年10月开始采用50℃时的运 动粘度值(mm2/s)作为燃油的粘度值。
燃油的粘度随压力的增大而增加，随温度的升高而降低。
内燃机燃烧学 三、影响燃烧产物成分的指标 5、硫分 燃油中所含硫的重量百分数叫硫分。 燃油中含硫的危害：
液态的硫化物(如硫化氢等)对燃油系统的设备有腐蚀作用； 燃烧产物中的SO3和水蒸气在缸壁温度低于它们的露点时， 会生成硫酸附在缸壁表面产生强烈的腐蚀作用。低温腐蚀； 燃烧产物中的SO3能加速碳氢化合物聚合而结炭，而且此结 炭既多又硬，不易清除。
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以柴油为例详细介绍燃料理化性质
一、柴油的化学组成 1．化学元素： C：83%～87% H：11%～14% 氧、硫、氮等元素：0.5%～5% 微量元素：氯、碘、磷、钾、钠、镁、钙、铜、铁、镍、砷、 铅、钒等元素。 2．化学成份: 1)脂肪烃：烷烃、烯烃和炔烃(C16-C23) 2)环烷烃 3)芳香烃：受热后最不容易破裂、自燃温度最高、燃烧不完 全，易生成结炭。
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6、灰分 燃油的灰分为油溶性有机酸和无机酸盐类以及不 燃烧的机械杂质所占的重量百分数。 燃油中灰分的危害： 灰分中含有的各种金属氧化物，可造成燃烧室部 件的高温腐蚀和磨料磨损，加剧气缸的磨损。 7、沥青分 沥青分表示沥青占燃油重量的百分数。 沥青不易燃烧，导致滞燃期长，产生后燃，冒黑 烟；使用中易形成沉积胶膜和结炭，增加磨损并 使喷油器偶件咬死。
内燃机燃烧学 内燃机中应用辛烷值和十六烷值来表示燃料的自 燃性能。 辛烷值：用来表示燃料发生敲缸（Knock）倾向， 也就是发生自燃（Autoignition）倾向的指标。 异辛烷的辛烷值定为100,把正庚烷的辛烷值定 为0,在标准的火花点火试验机上试验，把异辛烷 在异辛烷正庚烷混合液中听占的百分数定义为被 试燃料辛烷值。 汽油牌号即为其辛烷值。 两种试验法：研究法和马达法
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甲醇燃料使用注意： 甲醇有毒，吸入过多会损伤中枢神经系统、视神 经及视网膜； 甲醇材料的相容性较差，容易和一些塑料件、橡 胶件产生溶涨和腐蚀作用，造成损坏； 甲醇的沸点低，极易挥发在高温下容易在供油系 中产生气阻； 蒸发潜热大，低温起动困难。
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二、压缩天然气
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2、馏分和馏程：
馏分与馏程是燃油的蒸发性能指标。 馏分：在一定温度范围内燃油所能蒸发的百分数。 馏程：燃油蒸发的温度范围，初馏点，干点。 轻馏分：250℃以下蒸馏出的成分。 特点：蒸发快，易于与空气混合和发火。但轻馏分过多 (超过15%)时燃烧粗暴。 重馏分：350℃以上蒸馏出的成分 特点：蒸发慢，燃烧不完全且易结炭。 品质好的燃油应是轻馏分与与重馏分都很少，而在250℃～ 350℃之间蒸发的馏分(中馏分)最多。 50%馏出温度表示该油品的平均蒸发性能。
内燃机燃烧学 五、柴油燃烧的热化学 1．完全燃烧1 kg燃油所需的理论空气量 理论空气量：化学方程式算得1 kg燃油完全燃烧时 所需的空气量。L'0 如:某重柴油ｇｃ＝0.86、ｇｈ＝0.13、gｏ＝0.01 则有 L'0＝14.3kg
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2.燃烧过量空气系数α 柴油机的油气混合: 缸内混合 特点：
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十六烷值:它是衡量燃料在压燃式发动机中着火延 迟期(Ignition delay)的指标。 正十六是一种很快着火的燃料，人为地将其十 六烷值定为100；异十六烷（a-甲基萘）是一种较 慢着火的燃料，定其十六烷值为15。标准试验机 的燃烧室是预燃室，被试燃料与混合燃料有相同 的着火延迟期时，定义被试燃料的十六烷值为： CN=（％正十六烷)+0.15(% a - 甲基萘）
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11、密度与相对密度 燃油在温度t℃时单位体积的质量称密度。 常用单位是kg/ｍ３或ｇ/ｃｍ３ 在20℃时的密度称标准密度ρ２０。 相对密度：燃油在20℃(国外为15.6℃)时的密度与4℃(国外 为15.6 ℃)时水的密度的比值。 密度对燃油的意义： 1. 在装载燃油时应根据燃油的密度和油舱的舱容计算装载 量(应按装油温度对密度进行修正)； 2. 当换用不同密度的燃油时，由于喷油泵的循环供油量不 同(油量调节机构不变)，柴油机的转速将相应变化。
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二、影响柴油燃烧性能的指标 1、十六烷值
十六烷值过低：燃烧粗暴，起动或低速运转时难以发火。 十六烷值高：自燃性能好。 十六烷值过高：燃油费用高，高温分解而生成游离碳，致使 柴油机排气冒黑烟。 不同柴油机使用燃料的十六烷值范围： 高速柴油机：40～60之间； 中低速柴油机：40～50之间； 大型低速柴油机：≤25
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发动机使用100%生物燃料（主要是植物油）会存在以下问题： 1. 燃油过滤器容易堵塞。这是由于植物油中脂肪胶质和杂 质较多粘度较大造成，需要采用流通能力更高的过滤器。 2. 喷油器容易结焦、堵塞。原因也在于植物油粘度大，不 易雾化汽化，喷雾质量差。 3. 燃烧室壁面积炭以及活塞环粘结。由于植物油喷雾质量 差，残留炭分较多，容易产生积炭及活塞环粘结现象。 4. 润滑油容易被稀释变质。雾化不好的植物油容易泄露到 润滑油中，在有氧环境下易氧化，使润滑油变稠变黑，冷 启动工况上述泄露最严重。
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3、热值 1kg燃油完全燃烧时放出的热量称为燃油的热值或 发热值，单位：kJ/kg(千焦/千克） 低热值Ｈμ：不计入燃烧产物中水蒸气的汽化潜热。 重油的基准低热值Ｈμ＝42,000kJ/kg 轻油的基准低热值Ｈμ＝42,700kJ/kg
内燃机燃烧学 4、粘度: 粘度是液体内分子摩擦的量度，是评定燃油流动 性的指标，柴油粘度会影响以下方面： 燃油在管路中输送的流量和压差； 燃油在喷射时的雾化质量； 燃油对喷油泵偶件的润滑能力； 粘度大，雾化后颗粒直径大，混合不均匀，排 气带烟。
CNG的主要组分是甲烷(CH4)，含量一般在95％左右。 使用特点： 研究法辛烷值为130，具有很高的抗爆性能。 CH4分子中的含氢量高，因此，释放单位能量，燃 用天然气时的温室气体CO2的排放量比燃用汽油少 30％以上。 天然气燃烧时火焰传播速度慢，燃烧温度低，能 抑制缸内NOX的生成。 与传统的柴油机相比，天然气发动机的微粒排放 也较少。
内燃机燃烧学 三、氢燃料 燃烧产物主要是水，对空气没有什么污染。 氢燃料与矿物燃料相比具有需要的点火能量小、 火焰传播速度快、可燃范围宽等优点。而且，传 统汽油机经过适当的改动就可以直接燃用氢燃料。 四、生物燃料（可再生能源） 从植物特别是农作物中提取适用于汽油或柴油发动 机的燃料，包括生物酒精、生物柴油、乙基叔丁 基醚等，目前主要以酒精燃料和生物柴油为主。