燃料与燃烧课件.ppt

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1、第三章燃料与燃烧第三章燃料与燃烧石油基燃料：C、H、O、S等元素组成柴油、汽油主要成分为：碳氢两种元素：CnHm——烃利用沸点不同直接分馏：沸点品种C1~C4——常温石油气C5~C11——50-200℃　汽油C11~C19——180-300℃煤油C16~C23——250-360℃轻重柴油第一节发动机的燃料醇醚类燃料：甲醇、乙醇、二甲醚等气体燃料：天然气NG—主要成分：甲烷，CNG——压缩天然气LNG——液化天然气液化石油气LPG，石油炼制过程产生的石油气，主要成分丙烷、丙烯。氢能：第二节燃料的使用特性一、柴油凝点——柴油失去流动性开始凝结的温度轻柴油的

2、牌号按凝点不同分为：牌号：10号、0号、-10号、-20号、-35号主要指标有：十六烷值、镏程、粘度等。1、十六烷值十六烷值是评价柴油自燃性好坏的指标。自燃性好的柴油，着火延迟时期短，气缸内混合气少，压力升高速度低，工作柔和，同时冷启动性能好。十六烷值测定方法：由十六烷和α-甲基萘混合制成的混合液，十六烷容易自燃，规定十六烷值为100，α-甲基萘最不容易燃烧，十六烷值为0，当被测定的柴油的自燃性和所配置的混合液相同时，此时混合液中十六烷的体积百分数就定为该种柴油的十六烷值。十六烷值越高，着火性能越好，但十六烷值太高燃料分子量增大，因而蒸发性差，粘度较高

3、，燃油雾化变差，导致排气冒烟加剧及燃油经济性下降。国产柴油十六烷值一般在40-50。十六烷值高的柴油一般用于高速柴油机。但过高十六烷值的柴油在燃烧过程中容易裂解，也会增加碳烟的排放，故柴油机十六烷值要在65以下。2馏程表示柴油的蒸发性能，用燃油馏出某一百分比的温度范围来表示。燃油馏出50%的温度低，说明燃料的蒸发性能好，有利于混合气形成；90%和95%温度标志柴油中所含难于蒸发的重馏分的数量。如果重馏分过多，在高速柴油机中来不及蒸发和形成均匀混合气，燃烧不易及时完成。但是如果馏分太轻，易在着火前形成大量油气混合气，导致柴油机工作粗暴。3粘度粘度是燃料流

4、动性的尺度，表示燃料内部摩擦力的物理特性。影响柴油的喷雾质量。粘度越大，越不容易雾化，导致燃油和空气混合不均匀，燃烧不及时或不完全，燃油消耗率增加，排气带烟。但是喷油泵柱塞、喷油器喷针都靠燃油润滑，所以柴油应具有一定的粘度。二、汽油指标主要有：辛烷值和馏程1辛烷值表示汽油的抗爆性的指标，辛烷值高，说明汽油的抗爆震性能越好。汽油以此作为牌号。测定方法：用容易爆震的正庚烷（辛烷值为0）和抗爆性好的异辛烷（辛烷值为100）的混合液和被测的汽油作比较。当混合液与被测的汽油的抗爆程度相同时，混合液中的异辛烷含量的体积百分比数就是被测汽油的辛烷值。辛烷值分为：马达

5、法（MON）和研究法（RON）我国研究法辛烷值（RON）：90、93、972馏程评价汽油的蒸发性。10%、50%、90%的馏出温度作为几个代表意义的点1）馏出10%的温度温度低说明启动性能好，但温度过低容易产生“气阻”现象。2）馏出50%的温度标志汽油的平均蒸发性，它影响着发动机的温车时间，加速性及工作稳定性。若此温度较低，说明该汽油的挥发性较好，在较低温度下可以有大量的燃料挥发而与空气混合，从低负荷向高负荷过渡时能及时提供所需的混合气。3）馏出90%的温度标志着燃料中含难以挥发的重质成分的数量，此温度高说明含有难挥发的成分多，易附在气缸壁上，燃烧易生

6、成积碳，或沿着汽缸壁流入油底壳，稀释机油，进而破坏轴承部位的润滑。三、汽油、柴油性能差异对发动机的影响1引起在混合气形成上的差异蒸发性能的差异，汽油机在气缸外形成均匀的混合气，控制混合气的数量，便能调节汽油机功率。柴油机利用高压喷油器喷入气缸，与空气混合。靠调节供油量来调节负荷2引起着火与燃烧上的差异汽油自燃温度高，但汽油蒸汽在外部引火的条件下温度极低，所适宜点火，燃烧以火焰传播的方式均匀的向混合气传播。柴油易自燃，燃油和空气的混合不均匀，随喷随烧，燃烧时间长。四、其它燃料天然气作为发动机燃料的优点：排放低；辛烷值高，130；稀燃特性好；低温启动性及低

7、温运转性能好；采用双燃料供应方式；缺点：储运性能差；储气压力高；单位体积的混合气热值低，功率下降10%。第三节燃烧热化学一、1kg燃料完全燃烧所需要的理论空气量燃料的主要成分是C、H、O其它的成分可以略去以质量计算，1kg燃料中各元素的含量gc+gh+go=1kggc、gh、go——1kg燃料的C、H、O的质量成分。空气中的主要成分：O2、N2按质量计：O2——23%N2——77%体积计：O2——21%N2——79%C+O2=CO2H2+1/2O2=H2OC+O2=CO21232441kg8/3kg11/3kggckg8/3gckg11/3gckg12

8、kg1kmol1kmol1kg1/12kmol1/12kmolgcgc/12kmolgc/12