燃料与燃烧解析教学提纲.ppt

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1、燃料与燃烧解析一、汽油的使用特性1、蒸发性：强－－混合均匀，燃烧完全，起动加速性好，运转平稳；但易产生气阻，储存运输损失也大；差－－混合气形成不良，起动、加速性差，燃烧不完全，附在汽缸壁上的油滴易破坏润滑油膜。馏出温度：10%：低-起动性好；但过低易气阻。50%：低-挥发性好，加速性和平稳性好，暖机时间短。90%：标志含有难挥发的重质成分。高-则重质成分多，易形成积炭，从而稀释机油。2、抗暴性：汽油在气缸内燃烧抵抗爆震的能力。辛烷值：正庚烷（辛烷值0)异辛烷（辛烷值100）与汽油抗暴性比较混合液中异辛烷的体积百分数即为辛烷值。研究法（R

2、ON）和马达法（MON）辛烷值测定方法：二者之差为汽油的灵敏度，是衡量抗暴性随着燃烧条件而变化的尺度。我国汽油牌号按研究法辛烷值进行标定：如90#、93#和97#（其研究法辛烷值分别为90、93和97）。3、氧化安定性：抵抗氧化长久保持性质不变的能力。氧化安定性差，易氧化、聚合，生成酸性或胶状物质，加重腐蚀、堵塞，积炭，爆震倾向加大。实际胶质诱导期4、添加剂：为改善汽油使用性能（抗爆、抗氧等）。主要影响成分：不饱和烃。四乙基铅（TEL）甲基叔丁基醚（MTBE）乙基叔丁基醚（ETBE）乙醇二、柴油的使用特性1、自燃性：正十六烷（十六烷值1

3、00）-甲基萘（十六烷值0）与柴油自燃性比较在无外界火源时，柴油自行着火的能力。十六烷值：混合液中正十六烷的体积百分数即为十六烷值。十六烷值过高，柴油喷入后来不及混合便开始着火，燃烧不完全，冒黑烟；十六烷值过低，不仅起动困难，而且由于着火落后期长，工作粗暴。车用柴油的十六烷值通常在40-65范围内。浊点：柴油中所含石蜡开始结晶，变混浊的温度。凝点：柴油失去流动性开始凝结的温度。我国轻柴油按凝点分10、0、-10、-20、-35号5个牌号（分别对应凝点10°、0°、-10°-20°和-35°）。粘度高，供油和雾化不良，起动困难，燃烧不良

4、（冒黑烟）。粘度低，喷油泵、喷油器等精密偶件易漏油，同时会因油膜承载能力差，磨损也加剧。2.低温流动性流动性对使用性能的影响：流动性差（凝点高）：流动性过高：3.蒸发性4.残炭值：指在无空气通入的情况下，柴油加热生成碳值残渣的性质。残炭值高，易产生积炭。硫会造成腐蚀、酸雨、碳烟、三元催化中毒（柴油的含硫量高于汽油）。5.含硫量：馏出温度：50%：低-轻质馏分多，起动性好。90%：低-重质馏分少，加速性和平稳性好，燃烧更充分，经济性和排放性好。磨损和腐蚀。6.机械杂质和水：第2节代用燃料分类一、代用燃料分类液态：甲醇、乙醇、植物油等。物态

5、气态：压缩天然气、氢气、沼气、液化石油气等。无氧：主要成分是C和H，如甲烷、天然气、氢气、液化石油气等。成分含氧：除C和H外，还含有一定的O，如醇类、植物油、煤气等。二、天然气：特点：主要成分甲烷（83%-99%）。1、密度低，燃烧时耗氧少，功率低（普通燃料的90%）；2、抗暴性好、可加大压缩比，但自然性差，只能点燃；3、气态易混合，燃烧完全，排放好；4、含碳量少，CO2排放少，基本无碳烟；5、便于实现稀薄燃烧。天然气发动机：纯天然气和双燃料（汽油、柴油起点燃作用）三、液化石油气：特点：各种烃类（稀烃<6%）。1、热值略低于汽油（甲烷越

6、高热值越低）；2、抗暴性好、可加大压缩比（甲烷含量越高抗暴性越好）；3、着火界限宽；4、着火温度高，燃烧速度慢，需要的点火能量大；5、气态易混合，燃烧完全，排放好；与柴油掺烧时可降低碳烟90%。四、醇类燃料：优点：甲醇、乙醇。1、含氧高，燃烧所需空气少，燃烧基本无碳烟；2、燃烧速度快，抗爆性好，可采用大压缩比，并可用于汽油添加剂，改善其抗爆性；1、醇类对许多金属、非金属的腐蚀性强，同时生成水又多，腐蚀、磨损加重；2、热值低、汽化潜热大、高挥发性成份低，凝点又低，难起动；3、自然性差，只能点燃，所需点火能量大。缺点：3、来源广泛。第3节燃

7、烧化学一、燃料燃烧的热值热值：每千克燃油完全燃烧所放出的热量[KJ/kg]。高热值：燃烧生成的水为液态时的热值（用H0表示）。低热值：燃烧生成的水为气态时的热值（用Hu表示）。式中：生成水的汽化潜热。二、燃料燃烧所需的空气量用gC、gH、gO分别表示每千克燃油中C、H、O的千克数，则完全燃烧时有：对C：对H：则每千克燃油完全燃烧时需要供应的氧为：空气中氧的质量百分比为21%，则实际所需空气量为：理论空气量LO：1kg燃油完全燃烧所需的最少空气量。根据：gCgHgO汽油0.8550.1450.0柴油0.8700.1260.004可得实际1

8、kg汽油完全燃烧需要的理论空气量为14.9kg，而1kg柴油完全燃烧需要的理论空气量为14.5kg.三、过量空气系数与空燃比过量空气系数φ：发动机工作过程中，1kg燃油燃烧时实际供给的空气量L与理论空气量L