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第4章燃料与燃烧基础知识
发动机燃料与使用特性
燃料燃烧热化学
§ 发动机燃料与使用特性
一、发动机燃料
燃料的特性对发动机的功率输出、燃油消耗及工作可靠性和排放性能均有较大的影响,同时不同的发动机对燃料的要求也不相同。
发动机传统的燃料是汽油与柴油,它们都是石油炼制品。
石油主要是由碳,氢两种元素构成,含量约占97%~98%,其它还有少量的硫,氧、氮等。
石油产品是多种碳氢化合物的混合物,Hm,通常称为烃。
根据烃分子中碳原子数的不同,可构成不同相对分子质量、不同沸点的物质。炼制汽油和柴油最简单的方法是利用不同的沸点进行分馏,依次得到石油气、汽油、煤油、轻柴油、重柴油及渣油。
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二、燃料使用特性
油品的一大类。复杂烃类(碳原子数约4~12)的混合物。 无色至淡黄色的易流动液体。沸点范围约初馏点30℃至205℃,空气中含量为74~123g/m3时遇火爆炸。主要组分是四碳至十二碳烃类。易燃。 汽油的热值约为44000kJ/kg。燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。
一、汽油
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由石油分馏或重质馏分裂化制得。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整等过程都产生汽油组分。
一、汽油
3、重要性能
最重要的性能为蒸发性和抗爆性。 (1)蒸发性
指汽油在汽化器中蒸发的难易程度。对发动机的起动、暖机、加速、气阻、燃料耗量等有重要影响。汽油的蒸发性由馏程、蒸气压等指标综合评定。
馏程和蒸汽压是评定汽油蒸发性的重要指标。
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(1)蒸发性
①馏程。指汽油馏分从初馏点到终馏点的温度范围。
馏出温度
10%馏出温度:从汽油中蒸发出的是的沸点低、高饱和蒸汽压的轻质成分,用来评价汽车的起动品质。
50% 馏出温度:用来评价加速和暖机性能。
90%馏出温度:用来评价燃油的燃烧充分性能。
一、汽油
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一、汽油
(1)蒸发性
②蒸汽压
在一定的温度下,气液两相处于平衡状态时的蒸气压力称为饱和蒸气压,简称蒸气压。
反映汽油在燃料系统中产生气阻的倾向和发动机起机难易的指标。 车用汽油要求有较高的蒸气压,航空汽油要求的蒸气压比车用汽油低。
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(2)抗爆性
指汽油在各种使用条件下抗爆震燃烧的能力。车用汽油的抗爆性用辛烷值表示。辛烷值是这样给定的:异辛烷的抗爆性较好  ,辛烷值给定为100  ,正庚烷的抗爆性差,给定为 0,汽油辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料,使其产生的爆震强度与试样相同,标准燃料中异辛烷所占的体积百分数就是试样的辛烷值。辛烷值高,抗爆性好。
辛烷值的实验测定方法有马达法和研究法之分。
一、汽油