燃料与燃烧PPT课件

第三章 燃料与燃烧
3. 1 概述
汽车发动机的主要型式还是往复活塞式内 燃机，发动机的燃料有许多种，燃料的不同 决定了发动机的结构和性能方面的差异。
发动机燃料主要是有机化合物。 开发新型燃料是当前发动机领域的研究热 点之一。 这方面的研究涉及到新型发动机开发，甚 至是完全不同的动力装置，如燃料电池。
第三章 燃料与燃烧
—— 汽车发动机燃料
3.2 汽车发动机燃料
3.2.2 新型发动机燃料
醇类燃料： 甲醇和乙醇的来源广泛、生产成本低； 常温常压下是液态； 蒸发潜热大，沸点低，便于携带； 含氧元素，需要空气少； 不易自燃和点燃，容易造成发动机腐蚀。
第三章 燃料与燃烧
—— 汽车发动机燃料
3.2 汽车发动机燃料
不易自燃。
第三章 燃Байду номын сангаас与燃烧
3.2 汽车发动机燃料
3.2.1 传统发动机燃料
柴油： 常温常压下是液态，分为轻柴油和重柴油； 轻柴油分馏温度为250～360℃； 柴油自然性指标---十六烷值； 有机物混合物，含碳原子数为C14～C23，包括 部分芳香烃和环烷烃以及烯、炔烃。 不易挥发，粘度较高，比重较大，自燃倾向比 汽油大，但不易点燃。
第三章 燃料与燃烧
3.2 汽车发动机燃料
3.2.1 传统发动机燃料
汽油、柴油的差异： 1、混和气形成的差异： 汽油挥发性好（50 ℃ 开始 馏出，200℃蒸发完毕），可在较低温度下与空气混和， 形成混和气，控制混合气数量，可调节发动机功率； 柴油蒸发性差(200 ℃-350 ℃），粘性较好，采用高压喷 射，靠调节供油量调节发动机功率。 2、着火与燃烧的差异：汽油自燃温度高，适合点燃， 压缩比不宜过高，以防其自燃； 柴油易自燃，采用压燃方式，压缩比不宜低，燃油喷射 与空气混和时间短而不均匀，燃烧喷射燃烧，时间延长。
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—— 汽车发动机燃料
3.2 汽车发动机燃料
3.2.2 新型发动机燃料
氢气：
氢气燃烧基本没有污染，燃烧速度快， 对提高发动机性能有利。氢气可从水中提取， 燃烧后成为水分子，可以循环使用。但氢气 很难储存、运输和携带，而且制备代价较高， 目前仍在深入研究。氢气是很有前途的新型 燃料。
环烷烃：热稳定性和化学稳定性好，不 易着火，抗爆性好。
芳香烃：热稳定性和化学稳定性最好，不 易着火，容易形成积碳，但抗爆性极好。
第三章 燃料与燃烧
3. 1 概述
因此，近几年由于环境保护的需要， 对燃料成分提出更高的要求，并出现配方 燃料即环保燃料概念。所谓环保燃料是指 对燃料各种成分按照给定的比例控制。达 到国家汽车排放第三、第四阶段控制标准 必须控制燃料质量。
第三章 燃料与燃烧
3. 1 概述 燃料燃烧是剧烈的氧化反应过程。在发动机中， 对燃烧有时间和速度要求；为了充分利用燃料， 还要求尽可能燃烧完全。 由于发动机空间和质量限制，对燃料还有能 量密度即热值、便于携带、安全等要求。 因此，要改进发动机的性能，不仅要研究燃 料，还要研究燃烧过程和燃烧条件，找出完全燃 烧的途径。
第三章 燃料与燃烧
—— 汽车发动机燃料
3.2 汽车发动机燃料
第三章 燃料与燃烧
—— 燃料的使用特性
3.3 燃料的使用特性 3.3.2 传统燃料的使用特性
3. 柴油与汽油的性能比较
第三章 燃料与燃烧
—— 汽车发动机燃料
3.2 汽车发动机燃料
3.2.2 新型发动机燃料 已经成熟并得到实际应用的发动机燃料有
石油气、天然气和醇类燃料。
石油气： 常温常压下是气态； 在低于50℃温度下，压缩后成为液态，液化石 油气；LPG易于携带； 碳原子数为C2～C5，主要是丙烷、丁烷； 极易挥发，粘度极小。
汽车发动机原理
同学们好
第三章
燃料与燃烧
第三章 燃料与燃烧
3. 1 概述
—— 概述
发动机的动力来自燃料的化学能。 燃料的品质及特性，决定发动机性能。 选择某种燃料作为发动机燃料，受到两个 方面的影响。 1）发动机型式 2）燃料的燃烧特性： 燃烧温度、燃烧速度（混合气形成速度、 反应速度）和燃烧程度（反应进度）等。
3.2.2 新型发动机燃料
正开发的燃料主要有二甲醚（DME）、氢气、 植物汽油、植物柴油和水煤浆、粉末燃料。
二甲醚（DME） ： 甲醇具有一定的对人体的危害性，因此研究用 甲醇来生产二甲醚。二甲醚具有低污染，高热值， 含氧元素、需要空气少，常温常压下为液态、便 于携带等特点，极具潜力发展为一种新型燃料。
第三章 燃料与燃烧
3.2 汽车发动机燃料
3.2.1 传统发动机燃料
传统发动机燃料是汽油和柴油。 汽油汽油2201.MPG： 在常温常压下是液态； 分馏温度为50～200℃； 汽油抗爆性---辛烷值； 有机物的混合物，含碳原子数为C5～C11，
包括部分芳香烃和环烷烃以及烯、炔烃。 汽油易于挥发，粘度小，比重低，易点燃但
第三章 燃料与燃烧
—— 汽车发动机燃料
3.2 汽车发动机燃料
3.2.2 新型发动机燃料
天然气（包括煤层气和沼气）：
常温常压下是气态； 常温下压缩不能液化，必须在低温下液化； 不便携带，要进行压缩（CNG）； 碳原子数为C1～C4，主要是甲烷、乙烷；CO，NOX 排放低，适用性好，可采用油气双燃料方式，适应柴油 机、汽油机，可降低柴油机的微粒排放。 缺点是储运差，与液体燃料相比，降低发动机效率 10%以上。
第三章 燃料与燃烧
—— 汽车发动机燃料
3.2 传统发动机燃料 3.2.1 传统发动机燃料
传统发动机燃料是汽油和柴油，是石油的炼 制品。 石油的主要成分为碳氢（97%-98% ），其 余为少量的硫、氧、氮等，分子式为： CnHm,常称为烃。 汽油和柴油根据沸点的不同进行分馏，依次 得到石油气—汽油—煤油—轻柴油、重柴 油—渣油
第三章 燃料与燃烧
3. 1 概述 燃料成分对其品质和燃烧特性有决定性
影响： 表 3 – 1 燃料成分理化性质的变化 表 3 – 2 燃料部分成分的化学结构
烷烃：热稳定性差、化学稳定性好， 易着火，是燃料主要成分。有支链烷烃抗 爆性好。
第三章 燃料与燃烧
3. 1 概述
烯烃和炔烃：热稳定性和化学稳定性差， 不易着火，易氧化形成胶质，但抗爆性好。 要控制它们在燃料中的比重。