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第四章燃烧的基础知识
本章要求:
了解:石油的组成,燃料的性能。
理解:燃烧值与发热值,燃烧的化学过程,发动机混合气的着火和燃烧方式。
第一节内燃机的燃料和性质
石油的主要成分:碳氢化合物,占96%~99%,
少量O、N、S等,占1%~4%
碳氢化合物简称“烃”,据组成和结构的不同分烷烃、烯
烃、环烷烃、芳香烃等,
C和H的不同构成不同分子量、不同沸点的物质,汽油和柴
油通过石油蒸馏获得。
一、汽油的使用特性
1. 蒸发性
指标:馏程和蒸汽压
馏程:汽油馏出的温度范围
10%的馏出温度:低,冷启动性好;过低,易气阻。
50%的馏出温度:低,平均挥发性好,汽车的加速性
和平稳性好,暖机时间短。
90%的馏出温度: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。
蒸汽压:高,蒸发性强,易起动,但易气阻和蒸发损失大。夏季不大于67KPa,冬季不大于80KPa。
2. 抗暴性
指标:辛烷值—ON
正庚烷C7H16—辛烷值定为0
异辛烷C8H18—辛烷值定为100
二者混合液与汽油的爆燃程度进行比较—汽油的
辛烷值,即混合液中异辛烷的体积百分数
研究法辛烷值—RON
马达法辛烷值—MON
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。
MON=RON×+10
车用汽油按MON分70、75、80、85号4种牌号
新标准按RON分90、97号2个牌号
3. 添加剂
抗暴剂:四乙基铅+溴化乙烷
四乙基铅已被禁止使用,现用一些含氧有机化合
物,如甲基椒丁醚(MTBE)等来提高汽油的辛烷值
二、柴油的使用特性
轻柴油—高速柴油机
重柴油—中、低速柴油机
1. 凝点和浊点
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
轻柴油按凝点分10、0、-10、-20、-35号5个牌号
2.
评价柴油着火性能的指标
十六烷C16H34—十六烷值定为100,易自燃
-甲基萘—十六烷值定为0,不易自燃
二者混合液与柴油的自燃性比较,混合液中十六
烷的体积百分数为柴油的十六烷值。
:40~60
3. 残炭
残炭值:无空气通入的情况下,柴油加热生成碳
值残渣的性质。
是燃料中胶质和不稳定化合物的间接指标
残炭值高,易产生大量积炭
4. 灰分
柴油燃烧剩余物—有机酸和无机盐类
5. 含硫量
燃料中的硫和硫化物,燃烧生成二氧化硫、亚硫
酸或硫酸
6. 机械杂质和水分
造成磨损、堵塞、锈蚀
二、代用燃料
第二节燃油的燃烧
一、燃油完全燃烧的化学反应
用gc、gh、go分别表示每千克燃油中C、H、O的千克数,则:
gc gh go
汽油
柴油
对 C: C+O2=CO2
gckg(C)+8/3gckg(O2)=11/3gckg(CO2)
对 H: H2+1/2O2=H2O
ghkg(H2)+8ghkg(O2)=9ghkg(H2O)