第三章 燃料与燃烧讲义

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1、第三章第三章 燃料与燃烧燃料与燃烧 3-1 内燃机的燃料及其热化学内燃机的燃料及其热化学 一、内燃机的燃料一、内燃机的燃料 汽油汽油传统燃料石油产品传统燃料石油产品 柴油柴油 液化石油气（液化石油气（LPG） 天然气（天然气（CNG） 主要成分上碳、氢，占主要成分上碳、氢，占97 98% 含少量硫、氧、氮等。含少量硫、氧、氮等。 石油产品是以多种碳氢化合物的混合物形式出现。分子石油产品是以多种碳氢化合物的混合物形式出现。分子式为式为CnHm通常称为烃。通常称为烃。第三章第三章 燃料与燃烧燃料与燃烧 仅由碳、氢两种元素组成的化合物统称碳氢化合物，简称烃。 饱和烃 烷烃 开链烃 不饱和烃 烯烃、炔

2、烃 烃 环状烃 脂环烃 芳香烃1.根据烃分子中碳原子数的不同可构成不同分子量，不同沸点的物质C原子数沸点品种分子量理论物质的变化趋势C1常温天然气16 C2C4常温液化石油气1658C5C1150200汽油95120C11C19180300煤油100180C16C23250360轻重柴油180200C23360以上渣油220以上质轻质轻易挥易挥发发化学化学稳稳定性变定性变好好易点易点燃燃粘度增大粘度增大易自燃易自燃2.除碳原子数外分子的化学结构对燃料的性能影响很大，按结构组成石油的烃主要有五类。 A、 烷属烃CnH2n+2 直链 （正庚烷正庚烷C7H16） H H H H H H H H C

3、C C C C C C H H H H H H H H 支链（异辛烷异辛烷C8H18） H H H H HCH H H CC C C CH H HCH H HCH H H 呈饱和的开链结构，结构不紧凑常温稳定，但热稳定性差，高温下易分解，滞燃期较短，是柴油燃料的良好成分。 高温下也较稳定，是汽油中抗爆性好的燃料。 B、烯烃、烯烃CnH2n (例如:乙烯) H H HCCHC、炔烃、炔烃CnH2n-2( (乙炔乙炔) ) HCCH 非饱和开链结构，有一个二价键，它比烷烃难于自燃，抗爆性好，但常温下稳定性差，易于氧化生成胶质。 非饱和开链结构，有一个三价链。炔烃不存在于原油中，系热裂化的中间产物。

4、由于氢不饱和，所以很不稳定。常温下易分解，储存中因氧化而结胶。含快烃多的产品不宜作为发动机燃料 . . D、环烷烃CnH2n 饱和的环状分子结构，不易分裂，热稳定性和自发火的温度均比直链烷烃为高。环烷烃多的燃油适宜作为汽油机燃料，不适宜作柴油机燃料，环烷烃与烷烃都是石油的重要组成部分。 E、芳香烃CnH2n-6 基本化合物是苯，所有芳香烃都含有苯基的成分。在石油中含量较少，分子结构坚固，热稳定性比环烷烃高，在高温下分子不易破裂，化学安定性较前者为高，是良好的防爆剂。石油炼制中常使产品的芳香烃增多。 3-2 3-2 燃料的使用特性燃料的使用特性 一、汽油的使用性能影响汽油机性能的关键性指标主要是

5、辛烷值和馏程等。1、馏程：蒸发性 馏程：用燃油馏出某一百分比的温度范围来表示。 为了评价燃料的挥发性，以10、50和90的馏出温度作为几个有代表意义的点。（1）馏出10的温度T10(75) 标志着它的起动性。 T10低燃料容易冷车起动。 但T10过低，在管路中输送时受发动机温度较高部位的加热而变成蒸气，在管路中形成“气阻”，使发动机断火，影响它的正常运转。（2）馏出50的温度 T50(145) 标志着汽油的平均蒸发性。 缩短发动机的暖车时间；温度 T50低 提高加速性； 工作稳定性。（从较低负荷向较高负荷过渡时， 能够及时供应所需的混合气。）（3）馏出90的温度T90(1时完全燃烧产物的数量1