内燃机代用燃料共40页
沪科版九年级物理1内燃机课件
B.质量增大
C.压强减小
D.温度降低
解析：柴油机的四个冲程分别为吸气、紧缩、
做功和排气.在做功冲程时，气体内空气遇到柴油
剧烈燃烧，内能增大，推动活塞做功；在做功时，
内能转化为机械能，此时内能减小、温度降低，压
强减小.
2.汽车奔腾，列车飞驶，舰船劈波斩浪，飞机凌
空穿云，人们日行千里的愿望已成现实，这些
排气冲程：做功冲程结束，活塞继续由 下向上运动，进气门关闭，排气门打开，活 塞向上运动，把废气推出气缸.
汽油机和柴油机的区分和联系
汽油机
柴油机
构造不同 气缸顶部有火花塞
气缸顶部有喷油嘴
燃料不同
汽油
柴油
吸气冲程
汽油机在吸气冲程中吸入 的是汽油和空气的混合物
柴油机在吸气冲程中只吸入空气
紧缩冲程末，火花 塞产生 紧缩冲程末，喷油嘴向气缸内喷出雾
做功冲程：紧缩冲程结束时，虽然温度较高， 但未能到达燃料的燃点. 在紧缩冲程结束的瞬间， 火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高 压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通 过连杆带动曲轴转动， 实现了内能向机械能的转 化.
排气冲程：做功冲程结束，活塞继续由下向上 运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被 活塞推出缸外.
点火方式 电火花点燃燃料，称为点 状柴油遇到温度超过柴油燃点的空气
燃式
而自动点燃，称为压燃式
效率
效率低 20％~30％
效率高 30%～45％
应用
轻便，主要用于小型汽车、笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、
飞机、摩托车等
轮船等
课堂练习：
1.在四冲程柴油机的做功冲程中，气缸内气体的
（ ACD ）
内燃机使用的燃料
内燃机燃烧学
解决上述问题的研究主要包括以下几个方面： 改变喷油器结构及工作时温度条件、在燃油中加 添加剂、植物油脱胶及脂化处理等。 近来，世界粮食短缺，粮油价格上涨，也引起 了人们对生物燃料的批评，认为生物燃料在与人 争粮食，生物燃料的推广使用引起了一些争议。
内燃机燃烧学
第二章 燃料与燃烧
第一节 内燃机中使用的燃料
燃料
液体燃料
气体燃料
汽油
柴油
醇类
生物燃料
CNG
LPG
内燃机燃烧学
（一） 气体燃料
1、成分
内燃机燃烧学
压缩天然气（CNG)主要成分是甲烷，还有少量 的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等成分，一般以20MP 压力储存在特质的钢瓶内。 液化石油气(LPG)的主要成分是乙烷丙烷和丁烷， 还含有少量的乙烯丙烯和丁烯, 液化石油气一般 在高压下(约2.8MP)贮藏在钢瓶内，在大气条件下 即成为气体，对商业用LPG在38℃时的最高蒸气压 力为208kpa。
内燃机燃烧学
（三） 清洁燃料
根据我国国家发改委于2007年底发布的《产业 结构调整指导目录（2007年本）》，发改委鼓励 的新能源汽车应用的清洁燃料类型有：压缩天然 气、氢燃料、生物燃料、合成燃料、二甲醚类等 替代燃。
内燃机燃烧学
一、醇类燃料 甲醇（CH3OH）或者乙醇(C2H5OH) 甲醇又名木酒精，乙醇又名酒精。
内燃机燃烧学
研究法的试验条件是；进气温度为51.70℃，转速n ＝600r/min，点火提前角13°CA。 马达法的试验条件是：进气温度为148.92℃，转速 n=900 r/min，点火提前角19-26°CA。
研究法辛烷值比较适合于中、低转速时应用； 马达法辛烷值适合中、高转速时应用。 两种辛烷值的数值差称为敏感度（Sensitivity)， 它与燃料的化学组成有关。
06第六章 内燃机的代用燃料
内容
第一节 发展代用燃料汽车(内燃机)的重要性 第二节 内燃机的代用燃料 一、液体代用燃料 (一)醇类燃料 (二) 二甲醚 ( Dimethyl Ether，缩写DME) (三) 煤制油 (又称合成汽油和合成柴油) (四) 生物柴油 二、气体代用燃料 (一)石油气(LPG) (二) 天然气(NG) (三) 氢气 三、电能 (一) 电动汽车（Electrical Vehicle，缩写EV） (二) 混合动力汽车（ Hybrid Electrical Vehicle，缩写HEV） (三) 燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle，缩写FCV）
乙醇与汽油的混合油在吸水或掺水后互溶的性能要比甲醇稳定， 但仍需控制它的含水量。图6-2[2]所示为乙醇在汽油和重柴油中的 互溶临界温度及其与含水率的关系，当乙醇含水率愈高，它能溶 于汽油或柴油的临界温度越高(即愈难溶解于汽油或柴油)。由于 乙醇的相对密度与汽油比较接近，它溶解于汽油的临界温度(曲线 2)要比溶解于重柴油的温度(曲线l)低13--15℃。图6-3[2]所示为乙 醇与重柴油、轻柴油互溶温度与乙醇容积比的关系，以乙醇为主 或以柴油为主时，能互溶的温度较低，而乙醇与轻柴油的互溶温 度要低于重柴油。
(二) 二甲醚 ( Dimethyl Ether，缩写DME)
二甲醚又称甲醚，简称DME，在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻 微醚香味。相对密度（20℃）0.666，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温 下蒸气压约为0.5MPa，与液化石油气（LPG）相似。溶于水及醇、乙醚、丙 酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态） 为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性， 但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。 二甲醚在常温、常压下为无色、无味、无臭气体，在压力下为液体，性能 与液化石油气（LPG）相似 二甲醚的毒性：二甲醚的毒性很低，气体有刺激及麻醉作用的特性，通过 吸入或皮肤吸收过量的此物品，会引起麻醉，失去知觉和呼吸器官损伤。
内燃机代用燃料的应用研究报告及发展趋势
-燃机代用燃料的应用争论与开展趋势前言近年来, 随着我国经济的快速开展 , 石油的需求量持续增长。
1993 年起我国己成为石油纯进口国,2023 年我国原油进口比例已超过 52% 。
另外, 我国的汽车尾气排放已成为城市大气环境的一个主要污染源。
因此, 针对我国自然条件和能源资源特色, 逐步转变汽车能源构造, 开展汽车清洁代用燃料, 在发动机上实现高效、低污染的燃烧, 掌握汽车发动机有害排放对我国城市大气质量带来的日趋严峻的影响, 已成为我国能源与环境争论中的一个格外重大和紧迫的课题。
据统计, 从现在起全球的石油资源还可以用 67 年, 自然气的储量也最多可以使用 123 年, 所以查找一种型替代燃料成为当今社会的一个争论重点。
任何国家的经济开展都与能源问题亲热相关，而燃机对燃料的需求，在能源总消耗中占很大比例。
当前燃机主要用石油作为燃料，一般工业兴盛国家消耗在燃机上的燃料约占整个石油消耗量的 60%左右。
将来石油燃料的产量终将日趋削减，很多世界能源机构及权威人士认为：现已查明易开采的石油可维持 50 年左右，1990 年左右世界石油产量到达过一个顶峰，而后逐步下降，本世纪将消灭石油短缺的现象。
到 2030 年液体燃料中的 40%左右要由煤的合成燃料来满足。
因此，为保证将来交通运输以及国民经济的持续开展，争论与开发代用燃料是势在必行。
1代用燃料的定义代用燃料指的是传统发动机燃料(如汽油和柴油)的替代品。
“美国能源政策法规“将代用燃料定义为甲醇、非自然乙醇、其它酒精燃料或至少85%的这些燃料与汽油或柴油的混合燃料、G、LNG、LPG、氢气、煤炭衍生物的液体燃料以及生物质能源等。
2代用燃料的分类燃机燃料是经过一系列演化开展过程的。
早在 1892 年狄赛尔就曾试图以煤粉作为柴油机的燃料，但未成功。
长期以来，燃机是以液体的碳氢化合物系燃料为主的。
当燃料中C 含量削减，H 含量增加时，燃料为轻质的，并演化为气体燃料。
关于单缸柴油机代用燃料问题分析
关于单缸柴油机代用燃料问题分析摘要：单缸柴油机排放污染方面很严重，这些单缸柴油机被普遍用作手扶拖拉机、农用三轮车和四轮车、农用排灌、小型船舶等小型车辆的动力装备。
本文分析了目前柴油机排放污染的严重性，研究讨论关于使用非石油系液体燃料，即醇类燃料（甲醇和乙醇等）和各种植物油燃料（包括菜籽油和棉籽油等）。
经过比较分析，植物油可以与柴油作任何混合比的混合燃料使用，最有可能成为柴油机的代用燃料，不但能减少不可再生能源的负担，还能减少对空气的污染。
关键词：柴油机；代用燃料；植物油中图分类号：tk42 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）17-0314-021 单缸柴油机排放污染问题单缸柴油机排放污染方面很严重，这些单缸柴油机被普遍用作手扶拖拉机、农用三轮车和四轮车、农用排灌、小型船舶等小型车辆的动力装备。
因为此产品的科学技术投入少，性能远远赶不上国外的水平，加上社会经济发展的遗留问题，行业发展太快，生产厂家增多，投资不集中，以及这些年很多民营企业用低装配廉价的销售手段参与进来，导致单缸柴油机的生产过剩，产品质量得不到保证，出现很多投诉状况。
不难看到，这样的事情持续发生会给企业的发展带来很大的负面影响。
在此呼吁，政府不仅要监管城市车辆的污染排放，还要加强对农用车及动力机械排放的限制。
2 柴油机的代用燃料问题内燃机基本消耗燃料就是石油，所以一些发达国家重视这一问题，并积极探索解决方案，找到代用燃料。
现在人们研究的主要是醇类燃料（甲醇和乙醇等）和各种植物油燃料（包括菜籽油和棉籽油等）作为代用燃料。
醇有很高的辛烷值，所以挥发性强，且容易跟汽油溶解，用它来作汽油机燃料比较合适；植物油能和柴油以随意比例混合作用，被看作是最有可能成为的柴油机的代用燃料。
生物柴油属于可再生能源，它的产生过程是通过大豆油、菜籽油等植物油、动物脂肪等脂类物质，在低碳醇和催化剂反应后，把甘油脂甘油基提炼出来，构成含有可再生原料、易生物降解、含硫量少、没有芳香茎等优点的长链脂肪酸单酯类物质。
我国的车用替代燃料课件
1800 1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
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2000
2010
2020
2030
2040
2050
世界石油储藏与开采趋势
1.3我国汽车工业迅猛发展，使石油消耗大幅 增长。
近几年我国的汽车产销量年增长超过100 万辆。产销量2000年超过200万辆。2002年 汽车年产量为325万辆，世界第五。2003年 超过400万辆,世界第四，2004年超过500万 辆，2005年超过600万辆，2006年产量达到 727万辆，为世界第三汽车生产国。2007年 800多万辆,2008年有可能达到1000万辆.汽
存气钢瓶内压力高达20MP以上，对钢瓶要求高， 重量大。建加气站成本高，且要远离市区，输配不 便，所以天然气汽车多用于有定点加气站的公交车 和出租车。
我国天然气储量不多，而且民用及其它工业用气量 也很大，所以天然气不可能成为车用主导能源，只 能作为一种补充性或辅助性能源。
天然气汽车如下图所示
3。2。3。液 化石油气(LPG) 。 液化石油气主要来自油田伴生气和炼油过程中
1) 在原汽油机送入少量氢进行掺烧，可改善 发动机燃烧品质；
2) 在机外将氢和空气混合送入气缸燃烧。由 于容积效率低，发动机功率比原汽油机降 低20—30%；
3) 将氢喷入燃烧室内在机内与空气混合燃烧 由于容积效率提高，充量密度大，燃烧完 善，所以发动机功率可提高15%左右。
高纯度的氢在-252。6℃可以液化，成为象水 一样的液氢，但液化氢要消耗的能量大约为氢 热值的30%，成本很高。液氢要放在双层真空 结构的容器中，容器要用防冷脆的不锈钢或高 级铝合金制造。液氢是火箭的燃料，作为内燃 机燃料美、德、日作了研究，可改善燃烧，提 高功率。作为民用目前还不现实。
内燃机燃料
天然气在汽车上与空气混合时是气态，因 此，与汽油、柴油相比，其混合气更均匀， 燃烧更完全。 燃用压缩天然气的CO和HC排放较汽油明显 降低，但甲烷的排放增加。此外，使用纯 压缩天然气的汽车的NOx排放较高。
气体代用燃料
• 液化石油气（LPG），与石油和天然气一样 ，是化石燃料。主要成分是丁烯、丙烯、 丁烷和丙烷。一般在高压下（2.8 MPa）储 藏于钢瓶内。 • 液化石油气(LPG)与汽油、柴油常规汽车燃 料相比，具有燃烧完全、积炭少、污染物 排放低等优点。
2ห้องสมุดไป่ตู้乙醇
车用乙醇燃料也称为乙醇汽油，是指在不含MTBE含氧添加剂的专 用汽油组分油（由炼油厂或石油化工厂生产的用于调合车用乙醇汽 油的调合油）中，按体积比加入一定比例（我国目前暂定为10%）的 变性燃料乙醇，由车用乙醇汽油定点调配中心按国标GB18351—2004 的质量要求，通过特定工艺混配而成的新一代清洁环保型车用燃料。 早在20世纪20年代，巴西就开始了乙醇汽油的使用。由于巴西石 油资源缺乏，但盛产甘蔗，于是形成了用甘蔗生产蔗糖、醇的成套 技术。目前，巴西是世界上最早用乙醇含量已达到20%的乙醇汽油。 我国在抗战时，就使用酒精作汽车燃料，在解放战争的时候，解 放军为了军用，建立了南阳酒精厂，现在这个厂还是现在生产乙醇 汽油用酒精的主要工厂。解放之初，还有用酒精开汽车的，而且还 不是现在的科学的乙醇汽油。
气体代用燃料
汽车燃用汽油、LPG、CNG排放污染对比
污染物 汽油 CNG LPG
非甲烷碳氢
1
0.1
0.5~0.7
甲烷
1
10
-
一氧化碳
1
0.2~0.8
0.8~1.0
氮氧化物
2024版点燃式内燃机的燃烧ppt课件
contents •点燃式内燃机概述•燃烧过程及特点•影响因素与优化措施•排放法规与环保要求•新型点燃式内燃机技术进展•总结与展望目录01点燃式内燃机概述内燃机定义与分类内燃机定义内燃机分类活塞向下运动，进气门打开，可燃混合气被吸入汽缸。
进气门关闭，活塞向上运动，可燃混合气被压缩，温度和压力升高。
火花塞点燃可燃混合气，产生高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外输出动力。
排气门打开，活塞向上运动，将废气排出汽缸。
进气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程汽车工业摩托车工业小型发电机组航空模型02燃烧过程及特点燃烧室结构与功能燃烧室形状与分类01燃烧室容积与压缩比02火花塞位置与点火方式03燃料空气混合过程混合气形成原理燃料与空气在进气道或燃烧室内混合，形成可燃混合气。
混合气浓度与空燃比影响燃烧速度和燃烧效率。
混合气均匀性与涡流提高混合气均匀性，促进燃烧完全。
点火与火焰传播过程点火系统组成与工作原理点火线圈、火花塞等部件组成，产生高压电火花点燃混合气。
火焰传播速度与影响因素受混合气浓度、温度、压力等因素影响。
点火提前角与爆震控制调整点火提前角，避免爆震现象，提高燃烧效率。
燃烧产物及排放特性燃烧产物组成排放污染物与控制措施燃油消耗与热效率03影响因素与优化措施空燃比对燃烧性能影响空燃比定义空燃比对燃烧速度的影响空燃比对排放性能的影响1 2 3点火正时定义点火正时对扭矩的影响点火正时对燃油消耗的影响点火正时对动力性影响压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积之比，是影响发动机经济性的关键因素。
压缩比定义压缩比提高可以增加发动机的热效率，降低燃油消耗。
压缩比对热效率的影响压缩比过高会导致发动机机械效率下降，增加摩擦损失和冷却损失。
压缩比对机械效率的影响压缩比对经济性影响采用先进的空燃比控制策略，如闭环控制、自适应控制等，实现空燃比的精确控制。
优化空燃比控制策略优化点火正时控制策略采用高压缩比技术应用缸内直喷技术根据发动机工况和燃油品质等因素，实时调整点火正时，提高动力性和经济性。