第8章汽车燃料课件.pptVIP

第8章汽车燃料 汽油和柴油作为汽车燃料已有一百多年的历史了，尽管有这样或那样的不尽人意之处，但它们毕竟是综合素质优良的汽车能源，它对汽车发动机的性能、效率、耐久性、环保效应等都有着重要影响。随着社会和汽车工业的发展，对车用燃料的品质和质量不断提出了更新、更高的要求，同时石油危机也迫使人们在不断寻求新的能源，世界各国都在积极研究诸如电能、氢气、甲醇、乙醇、天然气、液化石油气、太阳能等代用能源以缓解石油危机。 8.1汽油和柴油 8.1.1汽油 汽油是从石油提炼而得到的密度小、易挥发的液体燃料，基本成份是：碳的质量分数为85％，氢的质量分数为15％，自燃点为415℃～530℃。 汽油性能的好坏，对于汽油机的动力性、经济性、可靠性及排放污染等都有很大影响。汽油的主要使用性能有蒸发性、热值和抗爆性。 1、蒸发性 汽油由液态转变为气态的性质称为蒸发性。汽油能否在进气系统形成良好的可燃混合气，蒸发性是主要因素。 2、热值 燃料的热值是1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。发动机使用热值高的燃料能够获得更大的动力。 汽油的热值约为44000kJ／kg。 3、抗爆性 汽油的抗爆性是指汽油在气缸中避免产生爆燃的能力。 爆燃是汽油发动机的一种不正常燃烧现象，一旦发生将造成汽油机过热、排气冒烟、功率显著下降、油耗增加，伴有明显的敲缸声，甚至损坏机件，因此在使用和设计时采取了诸多措施加以防止。就燃料自身而言，选用抗爆性好的燃料能有效地避免爆震。 评定汽油抗爆性的指标是辛烷值。辛烷值高则汽油抗爆性好；反之汽油抗爆性差。 汽油的牌号与辛烷值有关，我国车用汽油分类主要以辛烷值为基础。我国曾用马达法辛烷值命名为汽油牌号，现在新的汽油牌号则用研究法辛烷值表示。目前，国产汽油按研究法命名的汽油牌号有90号、93号和97号。 8.1.2柴油 柴油也是从石油中提炼出来的，基本成分是：碳的质量分数为87％，氢的质量分数为12．6％，氧的质量分数为0．4％，自燃点为240℃～400℃，与汽油相比，粘度大，蒸发性较差。 柴油的主要使用性能是发火性、蒸发性、雾化性、低温流动性。 1、发火性 发火性是指柴油的自燃能力。 由于柴油发动机是靠自燃着火，其自燃能力对柴油机的性能有很大影响。自燃能力好的柴油，备燃期短，会使柴油机工作柔和，而且可在较低温度下发火，有利于起动。相反，自燃能力差的柴油，备燃期长，使柴油机工作粗暴。 柴油的发火性用十六烷值来表示。十六烷值高，柴油发火性好，柴油机工作平稳，易于起动。但是十六烷值过高也不好，柴油喷入燃烧室后，还来不及与空气充分混合就着火，使柴油在高温下裂解分离出大量的游离碳，造成油耗、烟度上升。因此汽车用柴油的十六烷值应在40～60的范围之内。 2、蒸发性 蒸发性是指柴油汽化的特性，影响柴油机混合气的形成质量。 3、雾化性 雾化性良好的柴油从喷油器喷出时油粒很细，易于蒸发成气态与空气形成良好的混合气，有利于柴油机燃烧。 雾化性的好坏与柴油的粘度有关。粘度过大的柴油，分子间相互作用力大，不利于油柱分散，，难以沉淀、过滤，影响喷雾质量；粘度过小的柴油，将增加精密偶件工作表面间的柴油漏失量，并加剧这些表面的磨损。因此应选用粘度合适的柴油。 4、低温流动性 柴油中含有高分子烷烃——石蜡，石蜡在低温下会析出结晶颗粒，从而影响柴油的流动能力，故对柴油提出了低温流动性的要求。 评定柴油低温流动性的指标有浊点、冷凝点、凝点。 我国轻柴油按凝点划分牌号。 8.2天然气、氢气 8.2.1天然气 天然气存在于自然界中，是一种高效、洁净、价廉的工业及民用燃料和化工原料。天然气作为汽车燃料也是可行的。从能源战略的角度来考虑，中国天然气资源丰富而石油资源短缺，发展天然气汽车有助于缓解石油资源的短缺。从环境的角度考虑，天然气汽车可以达到目前世界上最为严格的排放法规，已成为绿色汽车的标志之一。 天然气的主要成分是甲烷（CH4），约占85％～95％，还含有少量的乙烷、丙烷和丁烷，以及少量的杂质。天然气在常温常压下的能量密度很低，天然气的车载存储方式通常有两种：一种是将天然气储存在汽车携带的高压储气瓶里，压力约为20MPa，即压缩天然气；另一种是在低于-161.5℃的超低温下以液态储存于绝热性能良好的容器中，称为液化天然气。 1、天然气用作汽车能源的主要优点表现在以下几个方面： 1）来源丰富 2）燃料经济性好 3）排放污染少 4）发动机使用寿命长 5）维修费用较少 6）怠速及过渡工况运行稳定性好 2、天然气用作汽车能源的主要问题 1）动力性较低 2）储气瓶占用空间较大 3）汽车用户的初始投资较大 4）建站费用高 5）携带不便 8.2.2氢气 氢气可像天然气那样直接用于发动机，它燃烧后生成水，不排放C