汽车发动机原理-第四章 燃料与燃烧化学

1.抗爆性
汽油的抗爆性是指汽油在发动机气缸内燃烧 时抵抗爆燃的能力。
• 汽油的抗爆性用辛烷值来表示。辛烷值越高， 其抗爆性越好。
• 辛烷值: 在规定条件下,被测定汽油和标准燃 料进行比较，标准燃料中所含异辛烷的百分 数是被测定汽油的辛烷值。
• 测定汽油的辛烷值有不同的试验方法，常用 的为马达法与研究法。
马达法辛烷值（MON）是以较高的混合气温度 （一 般加热至149℃）和较高的发动机转速（一般达）的 苛刻条件为其特征的实验室标准发动机测得的辛烷 值。它表示汽油在发动机常用工况下低速运转时的 抗爆能力。
• 研究法辛烷值（RON）是以较低的混合气温度 （一 般不加热）和较低的发动机转速（一般在）的中等 苛刻条件为其特征的实验室标准发动机测得的辛烷 值。它表示汽油在发动机重负荷条件下高速运转时 的抗爆能力。
5.低温流动性
标准要求，选用轻柴油牌号应遵循以下原则： 1）10号轻柴油适用于有预热设备的柴油机； 2）5号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在8℃以上的 地区； 3）0号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在4℃以上的 地区； 4）﹣10号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在﹣5℃以 上的地区； 5） ﹣20号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在﹣14℃ 以上的地区； 6） ﹣35号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在﹣29℃ 以上的地区； 7） ﹣50号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在﹣44℃ 以上的地区；
柴油的十六烷值：标准燃料是正十六烷和一 甲基萘的混合物。
正十六烷自燃性最好，作为自燃性好的标准， 其十六烷值定为100。一甲基萘最不易自燃， 作为自燃性差的标准，定其十六烷值为0。 柴油的自燃性通常介于正十六烷与一甲基萘 之间。
十六烷值过高或过低的柴油，都对柴油机的 性能或工作不利。十六烷值越高，着火性越 好。十六烷值过高，燃烧不完全。
4.清净性
采用喷射式汽油发动机的汽车最常发生的 问题是在进气系统和喷油器上产生沉淀， 其主要原因是汽油中不稳定的化合物。为 了经常保持进气系统的清洁，充分发挥汽 油喷射的优点，可向汽油中加入汽油清净 剂。一般是聚烯胺和聚醚胺化合物。
• 汽油清净剂作为机内净化的手段，在发达 国家早已普遍采用。
5.汽油规格
3.氧化安定性
汽油抵抗大气或氧气的作用而保持其性质 不发生长久性变化的能力称为氧化安定性。
• 汽油氧化安定性直接影响汽油的储存、运 输和在发动机上的应用。安定性不好的汽 油，易发生氧化、缩合和聚合反应，生成 酸性物质和胶状物质，将导致燃料供应系 统堵塞，气门关闭不严，气缸散热不良， 增大爆燃倾向。
• 马达法辛烷值（MON）低于研究法辛烷（RON）。 一般采用研究法辛烷值来确定汽油的抗爆性。如要比
较全面表示抗爆性时，同时标出RON和MON值。
2.蒸发性
液态汽油汽化的难易程度称为汽油的蒸发性。
• 汽油的蒸发性越强，越容易汽化，要求汽油必须具 有良好的蒸发性。但蒸发性也不能太强，否则易形 成供油系“气阻”，甚至发生供油中断现象。
• 蒸发性很弱的汽油，难以形成良好的混合气，这样 不仅会造成发动机起动困难、加速缓慢，而且未气 化的悬浮油粒还会使发动机工作不稳定，油耗上升。 如果未燃尽的油粒附着在气缸壁上，还会破坏润滑 油膜，甚至窜入曲轴箱稀释润滑油，从而使发动机 润滑遭破坏，造成机件磨损增大。
汽油的蒸发性用汽油蒸发量为10％、50％、 90％和100％时所对应的温度来评定。
第四章 燃料与燃烧化学
第一节 第二节 第三节 第四节
发动机燃料 代用燃料及其应用 燃烧化学 燃烧的基本理论
第一节 发动机燃料
基本燃料（汽油、柴油）
•代用燃料：醇类燃料（甲醇、乙醇）、气 体燃料（液化石油气、天然气、氢气）
一、汽油
汽油的主要性能有：抗爆性、蒸发性、
氧化安定性、抗腐蚀性及清洁性。
国产柴油的十六烷值规为40~65之间，不 必要过分增大。
2.雾化和蒸发性
馏程、运动黏度、密度、闪点都是与雾化和蒸发性 有关的油品指标。
柴油的蒸发性影响滞燃期内柴油的蒸发量及燃烧的 完全程度，用馏程表示。
通常以馏出50﹪的温度来评定。馏程低，说明这 种燃轻馏分多，蒸发性好，有利于混合气形成，改 善了燃烧过程。但是，馏程过低，燃料蒸发过快， 则在着火延迟期内形成的混合气量过多，柴油机工 作 粗 暴 。 车 用 柴 油 机 的 柴 油 馏 程 为 200℃~300℃ 。
第二节 代用燃料及其应用
一、代用燃料分类
按 气体代用燃料：天然气、液化石油气、
物
氢气、煤气、沼气等
代态
用
液体代用燃料：甲醇、乙醇、植物油
燃 料 按化 烃燃料
燃料等
学成 分 含氧燃料
二、天然气
天然气主要成分为甲烷CH4 (容积比可达83～99以 上)，另外还包括乙烷C2H6以及丙烷C3H8等。
我国目前有两种规格，一种是车用汽油的 国家标准（GB 1793-1999），一种是无铅 汽油的行业标准。
• 我国的无铅车用汽油国家标准见表4-1。
二、柴油
1.自燃性 柴油的自燃性: 柴油在没有外界火源的情况
下能自行着火的能力。
• 柴油的自燃性好，柴油机工作较柔和，在低 温时易于起动。
• 十六烷值是评定柴油自燃性好坏的指标。
• 用10％馏出温度低，汽油的起动品质越好。
• 50％馏出温度低，说明汽油的中间馏分容易 蒸发，有利于汽油机的加速和由冷的状态很 快转入工作状态。
• 90％馏出温度高，表明汽油中不易蒸发的重 质含量多。汽油中这些重质成分在混合气形 成的过程中很难蒸发，它们附着在进气管和 气缸壁上，将增加燃油消耗、稀释气缸壁上 的润滑油和加大气缸磨损。
• 柴油的粘度决定柴油的流动性。 粘度 流动性 物化性好，过低，润滑性降低； 粘度过 滤清困难，喷雾不良，流动阻力增大。
3.硫含量 1）对于装有催化转化器的汽车，硫使转化器的寿 命降低； 2）腐蚀零件，危害环境； 3）硫还会增加柴油机的磨损。
4.安定性 安定性是指柴油在运输、储存和使用过程中应 保持其外观颜色、组成和使用性能不变的能力。 影响安定性的因素有： 柴油中所含的不安定组分（二烯烃、烯烃和环 烷芳香烃）