《燃料与燃烧》PPT课件

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
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。
Байду номын сангаас
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。
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3.2 汽车发动机燃料
—— 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。
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3.2 汽车发动机燃料
—— 汽车发动机燃料
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 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
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3.2 汽车发动机燃料
—— 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。
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3.2 汽车发动机燃料
—— 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。
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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 —— 燃料的使用特性
第三章 燃料与燃烧
3.2 汽车发动机燃料
—— 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。
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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。
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
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。
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。
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。