《燃料与燃烧》ppt课件

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1、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——概述3.1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。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,

2、如燃料电池。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。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

3、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

4、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3.2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,易点燃但不易自燃。第三章燃料与燃烧3.2汽车发动机燃料3.2.1传统发动机燃料柴油:常温常压下是液态,

5、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

6、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。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。第三章燃料与燃

7、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

8、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

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