第四章燃料与燃烧化学讲解.pptVIP

第四章 燃料与燃烧化学 主要内容 第一节 发动机燃料 第二节 代用燃料及应用 第三节 燃烧化学 第四节 燃烧的基本理论 第一节 发动机燃料 汽油 一、汽油 1. 抗爆性 （1）马达法辛烷值MON 2. 蒸发性 3. 氧化安定性 二、柴油 1. 自燃性 2.雾化和蒸发性 第二节 代用燃料及其应用 一、天然气 二、液化石油气 三、醇类燃料 1. 甲醇 2. 乙醇 四、二甲醚 六、氢气 五、生物柴油 第三节 燃烧化学 一、燃料燃烧的热值 二、燃料燃烧的化学反应 三、燃料燃烧所需的空气量 四、过量空气系数与空燃比 一、燃料燃烧的热值 热值：单位量的燃料完全燃烧时所发出的 热量。 三、燃料燃烧所需的空气量 1.理论空气量：1kg燃料完全燃烧时所需的最少空气量。 汽油的平均质量成分： gC=0.855、gH=0.145、gO=0.000 柴油的平均质量成分： gC=0.870、gH=0.126、gO=0.004 四、过量空气系数与空燃比 第四节 燃烧的基本理论 燃烧过程所经历的3个基本阶段： （2）点燃可燃混合气，或可燃混合气在温度和 浓度合适的地区发生自燃，在一处或多处 同时着火。 一、着火机理 1. 热自燃机理 二、发动机混合气的着火 发动机的实际燃烧过程中，不存在单独的热自燃或链锁自燃，均是两者同时存在又相互促进。 三、发动机的燃烧方式 着火前，燃料气体或燃料蒸气与空气已按一定比例形成混合气，这种可燃混合气的燃烧方式即预混合燃烧。 预混合燃烧与扩散燃烧特点对比： (1) 预混合燃烧时，因燃烧前已均匀混合，因而燃烧速度主要取决于化学反应速度，即取决于混合气温度和过量空气系数；扩散燃烧时，由于燃料与空气边混合边燃烧，因而燃烧速度取决于混合速度。 可燃混合气在充满燃烧室容器后受热，使混合气达到一定温度，由于进行化学反应所释放的热量多于从容器壁面向外散失的热量，产生热量累积而使混合气的温度上升，进而促使混合气的反应速率增加，放出更多热，这种不断相互促进的结果，最终导致反应速率急剧加快而达到着火。 2.链锁自燃机理 可燃混合气在外部能量的作用下，反应物中产生活化中心使反应持续下去，最重要的是出现分支反应使活化中心数目迅速增多，造成反应速率剧烈升高而达到着火。 理解！ 发火条件 高温单阶段着火 低温多阶段着火 柴油机 汽油机 着火前，燃料与空气是分开的，着火后燃料边蒸发边与空气混合，边燃烧的燃烧方式即扩散燃烧。 预混合燃烧 扩散燃烧 汽油机和气体燃料发动机 柴油机的燃烧基本上属于扩散燃烧（燃烧初期有不同程度的预混合燃烧 ） (2) 预混合燃烧时，一般 ，可燃混合气浓度范围小，难以实现稀燃；扩散燃烧时，为保证燃烧完全，一般要求 。 * * 柴油 抗爆性 蒸发性 氧化安定性 抗腐蚀性 清净性 自燃性 雾化和蒸发性 硫含量 安定性 低温流动性 回顾 汽油的抗爆性 辛烷值的测量 辛烷值测量 的试验方法 汽油避免发生“爆燃”的能力。 异辛烷 正庚烷 测量 汽油 爆燃强度 马达法辛烷值MON 研究法辛烷值RON 标准 混合液 体积分数 （2）研究法辛烷值RON 以较高的混合气温度和较高的发动机转速的苛刻条件为其特征的实验室标准发动机测得的辛烷值。 以较低的混合气温度和较低的发动机转速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。 Def：汽油由液态转化成气态的性能。 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。 评定：汽油的蒸发性由燃料的蒸馏试验来决定。 分别测出10％、50％和90％馏分时的温度以及终馏温度，分别定义为10％馏出温度、50％馏出温度和90％馏出温度以及干点。 10%馏出温度 50%馏出温度 90%馏出温度 起动性 平均蒸发性 含有难于挥发 的重质成分的数量 4. 清净性 Def：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。 清净剂是一种具有清净、分散、抗氧、破乳和防锈性能的多功能复合添加剂，一般是聚烯胺和聚醚胺类化合物。 没有清净剂的汽油是“电喷杀手” 。 回顾 柴油的自燃性 十六烷值的测量 : 柴油的自燃能力。 十六烷 a-甲基萘 测量 柴油 自燃性 一般高速柴油机使用十六烷值为40~65的柴油。 标准 混合液 体积分数 3.硫含量 闪