1、第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料第二節(jié)第二節(jié) 代用燃料及其應(yīng)用代用燃料及其應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 燃燒化學(xué)燃燒化學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 燃燒的基本理論燃燒的基本理論第四章第四章 燃料與燃燒化學(xué)燃料與燃燒化學(xué)燃料是內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力的來(lái)源，直接影響內(nèi)燃料是內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力的來(lái)源，直接影響內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及對(duì)環(huán)境的污染。燃機(jī)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及對(duì)環(huán)境的污染。一、石油中烴的分類及性質(zhì)一、石油中烴的分類及性質(zhì)傳統(tǒng)燃料：汽油、柴油傳統(tǒng)燃料：汽油、柴油石油中提煉；石油中提煉；石油：碳?xì)浠衔锸停禾細(xì)浠衔?主要成分：主要成分：C，H；少量的；少量的S，O2，N2 分子式：分子式：CnHm烴類烴類代用燃料：代用燃料

2、：CNG、LPG、 DME、 H2、 醇類等醇類等vC1C4：氣態(tài)氣態(tài)石油氣，相對(duì)分子質(zhì)量石油氣，相對(duì)分子質(zhì)量1658；vC5C23：液態(tài)液態(tài)，其中：，其中： C5C11：50200，汽油，汽油， 分子質(zhì)量分子質(zhì)量95120； C11C19：180300 ，煤油，分子質(zhì)量，煤油，分子質(zhì)量100180； C16C23: 250360， 輕重柴油，分子質(zhì)量輕重柴油，分子質(zhì)量180200vC23以上：以上：360 以上，渣油，分子質(zhì)量以上，渣油，分子質(zhì)量220280表表4-1 烴分子中碳原子數(shù)對(duì)烴性質(zhì)的影響烴分子中碳原子數(shù)對(duì)烴性質(zhì)的影響C 原子數(shù) 沸點(diǎn) 品種 相對(duì)分子量 理化性質(zhì)變化趨勢(shì) C1C4

3、C5C11 C11C19 C16C23 C23以上 常溫 50200 180300 250360 360 以上 石油氣 汽油 煤油 輕柴油 重油 1658 95120 100180 180200 220280 輕質(zhì)易揮發(fā)粘度增大化學(xué)穩(wěn)定性變好易自燃易點(diǎn)燃 碳、氫原子數(shù)和排列位置對(duì)燃料性質(zhì)影很大：碳、氫原子數(shù)和排列位置對(duì)燃料性質(zhì)影很大：1）烷烴：分子式：）烷烴：分子式：CnH2n+2 ； 化學(xué)結(jié)構(gòu)：化學(xué)結(jié)構(gòu)： 直鏈特點(diǎn)：飽和開(kāi)鏈?zhǔn)?，含直鏈特點(diǎn)：飽和開(kāi)鏈?zhǔn)剑珻越高結(jié)構(gòu)越不緊湊，越高結(jié)構(gòu)越不緊湊， 常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但熱穩(wěn)定性差，常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但熱穩(wěn)定性差， 高溫易分解，自燃性好高溫易分解

4、，自燃性好柴油的好成分；柴油的好成分；-C-C-C-C-；-C-C-C-C-CC支鏈支鏈(熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定)直鏈直鏈2.分子結(jié)構(gòu)對(duì)化學(xué)性能的影響2）烯烴：）烯烴： 分子式：分子式：CnH2n ； 化學(xué)結(jié)構(gòu)：化學(xué)結(jié)構(gòu)：-C=C-; -C=C-C-C- 特點(diǎn)：非飽和開(kāi)鏈?zhǔn)?，自發(fā)火性差，汽油的成分；特點(diǎn)：非飽和開(kāi)鏈?zhǔn)?，自發(fā)火性差，汽油的成分； 常溫下化學(xué)穩(wěn)定性差，易氧化膠質(zhì)；不易儲(chǔ)存常溫下化學(xué)穩(wěn)定性差，易氧化膠質(zhì)；不易儲(chǔ)存3）炔烴：分子式：）炔烴：分子式：CnH2n-2 ； 化學(xué)結(jié)構(gòu)：乙炔化學(xué)結(jié)構(gòu)：乙炔 C C 特點(diǎn)：非飽和開(kāi)鏈，熱裂化產(chǎn)物，不存在原油中；特點(diǎn)：非飽和開(kāi)鏈，熱裂化產(chǎn)物，不存在原油中； 很

5、不穩(wěn)定，常溫下易分解；不易作燃料。很不穩(wěn)定，常溫下易分解；不易作燃料。4）環(huán)烷烴：）環(huán)烷烴： 分子式：分子式：CnH2n; 化學(xué)結(jié)構(gòu)：化學(xué)結(jié)構(gòu)： 特點(diǎn)：飽和環(huán)狀，不易分裂，熱穩(wěn)定性強(qiáng)，特點(diǎn)：飽和環(huán)狀，不易分裂，熱穩(wěn)定性強(qiáng)， 汽油機(jī)的燃料，石油的重要組成部分。汽油機(jī)的燃料，石油的重要組成部分。-CC-CC-環(huán)丁環(huán)5）芳香烴：）芳香烴：CnH2n-6； 基本化合物是苯：基本化合物是苯：C6H6; 石油中含量少，分子結(jié)構(gòu)堅(jiān)固；石油中含量少，分子結(jié)構(gòu)堅(jiān)固； 熱穩(wěn)定性高，熱穩(wěn)定性高， 高溫下不易破裂；高溫下不易破裂； 汽油的良好的抗爆劑；汽油的良好的抗爆劑； 石油煉制中產(chǎn)生。石油煉制中產(chǎn)生。 其中，其中

6、， -甲基萘：甲基萘：C11H10， 其抗爆性認(rèn)為其抗爆性認(rèn)為100%原油的蒸餾原油的蒸餾(Distillation)蒸餾塔蒸餾塔瀝瀝青青潤(rùn)滑潤(rùn)滑油油柴油柴油煤油煤油汽汽油油石油石油氣氣原油原油第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料基本燃料（汽油、柴油）基本燃料（汽油、柴油）代用燃料：醇類燃料（甲醇、乙醇）、氣代用燃料：醇類燃料（甲醇、乙醇）、氣體燃料（液化石油氣、天然氣、氫氣）體燃料（液化石油氣、天然氣、氫氣） 汽油的主要性能有：汽油的主要性能有：抗爆性、抗爆性、蒸發(fā)性蒸發(fā)性、氧化安定性、抗腐蝕性及清潔性。氧化安定性、抗腐蝕性及清潔性。一、汽油一、汽油1.抗爆性抗爆性汽油的抗爆性汽油的抗爆性是指

7、汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒是指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒時(shí)抵抗爆燃的能力。時(shí)抵抗爆燃的能力。 汽油的抗爆性用汽油的抗爆性用來(lái)表示。辛烷值越高，來(lái)表示。辛烷值越高，其抗爆性越好。其抗爆性越好。 測(cè)定汽油的辛烷值測(cè)定汽油的辛烷值有不同的試驗(yàn)方法，常用有不同的試驗(yàn)方法，常用的為馬達(dá)法與研究法。的為馬達(dá)法與研究法。 馬達(dá)法辛烷值（馬達(dá)法辛烷值（MON）是以）是以較高的混合氣溫度較高的混合氣溫度 （一（一般加熱至般加熱至149）和）和較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（一般達(dá)（一般達(dá)900r/min）的苛刻條件為其特征的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)）的苛刻條件為其特征的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)得的辛烷值。它表示汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)常用工況下

8、機(jī)測(cè)得的辛烷值。它表示汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)常用工況下低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的抗爆能力。低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的抗爆能力。 研究法辛烷值（研究法辛烷值（RON）是以）是以較低的混合氣溫度較低的混合氣溫度（一（一 般不加熱）和般不加熱）和較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（一般在）的中等（一般在）的中等苛刻條件為其特征的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)得的辛烷苛刻條件為其特征的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)得的辛烷值。它表示汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)重負(fù)荷條件下高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)值。它表示汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)重負(fù)荷條件下高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的抗爆能力。的抗爆能力。 馬達(dá)法辛烷值（馬達(dá)法辛烷值（MON）低于低于研究法辛烷值（研究法辛烷值（RON）。）。一般采用研究法辛烷值來(lái)確定汽油的抗爆性。如要比

9、一般采用研究法辛烷值來(lái)確定汽油的抗爆性。如要比較全面表示抗爆性時(shí)，同時(shí)標(biāo)出較全面表示抗爆性時(shí)，同時(shí)標(biāo)出RON和和MON值。值。2.2.蒸發(fā)性蒸發(fā)性液態(tài)汽油液態(tài)汽油汽化的難易程度汽化的難易程度稱為汽油的蒸發(fā)性。稱為汽油的蒸發(fā)性。 汽油的蒸發(fā)性越強(qiáng)，越容易汽化，要求汽油必須具汽油的蒸發(fā)性越強(qiáng)，越容易汽化，要求汽油必須具有良好的蒸發(fā)性。但蒸發(fā)性也不能太強(qiáng)，否則易形有良好的蒸發(fā)性。但蒸發(fā)性也不能太強(qiáng)，否則易形成供油系成供油系“氣阻氣阻”，甚至發(fā)生供油中斷現(xiàn)象。，甚至發(fā)生供油中斷現(xiàn)象。 蒸發(fā)性很弱的汽油，難以形成良好的混合氣，這樣蒸發(fā)性很弱的汽油，難以形成良好的混合氣，這樣不僅會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、加速

10、緩慢，而且未氣不僅會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、加速緩慢，而且未氣化的懸浮油粒還會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，油耗上升?；膽腋∮土＿€會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，油耗上升。如果未燃盡的油粒附著在氣缸壁上，還會(huì)破壞潤(rùn)滑如果未燃盡的油粒附著在氣缸壁上，還會(huì)破壞潤(rùn)滑油膜，甚至竄入曲軸箱稀釋潤(rùn)滑油，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)油膜，甚至竄入曲軸箱稀釋潤(rùn)滑油，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑遭破壞，造成機(jī)件磨損增大。潤(rùn)滑遭破壞，造成機(jī)件磨損增大。汽油的蒸發(fā)性用汽油蒸發(fā)量為汽油的蒸發(fā)性用汽油蒸發(fā)量為10、50、90和和100時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度來(lái)評(píng)定。時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度來(lái)評(píng)定。 50餾出溫度低，說(shuō)明汽油的中間餾分容易蒸發(fā)，餾出溫度低，說(shuō)明汽油的中間餾分容易蒸發(fā)，有利于

11、汽油機(jī)的有利于汽油機(jī)的加速和由冷的狀態(tài)很快轉(zhuǎn)入工作狀加速和由冷的狀態(tài)很快轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)態(tài)。 90餾出溫度高，表明汽油中不易蒸發(fā)的餾出溫度高，表明汽油中不易蒸發(fā)的重質(zhì)含量重質(zhì)含量多多。汽油中這些重質(zhì)成分在混合氣形成的過(guò)程中很。汽油中這些重質(zhì)成分在混合氣形成的過(guò)程中很難蒸發(fā)，它們附著在進(jìn)氣管和氣缸壁上，將增加燃難蒸發(fā)，它們附著在進(jìn)氣管和氣缸壁上，將增加燃油消耗、稀釋氣缸壁上的潤(rùn)滑油和加大氣缸磨損。油消耗、稀釋氣缸壁上的潤(rùn)滑油和加大氣缸磨損。 用用10餾出溫度低，汽油的餾出溫度低，汽油的起動(dòng)品質(zhì)起動(dòng)品質(zhì)越好。越好。3.3.氧化安定性氧化安定性 汽油抵抗大氣或氧氣的作用而保持其性質(zhì)汽油抵抗大氣或氧氣的作

12、用而保持其性質(zhì)不發(fā)生長(zhǎng)久性變化的能力稱為不發(fā)生長(zhǎng)久性變化的能力稱為氧化安定性氧化安定性。 汽油氧化安定性直接影響汽油的儲(chǔ)存、運(yùn)汽油氧化安定性直接影響汽油的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。安定性不好的汽輸和在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。安定性不好的汽油，易發(fā)生氧化、縮合和聚合反應(yīng)，生成油，易發(fā)生氧化、縮合和聚合反應(yīng)，生成酸性物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，將導(dǎo)致燃料供應(yīng)系酸性物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，將導(dǎo)致燃料供應(yīng)系統(tǒng)堵塞，氣門關(guān)閉不嚴(yán)，氣缸散熱不良，統(tǒng)堵塞，氣門關(guān)閉不嚴(yán)，氣缸散熱不良，增大爆燃傾向。增大爆燃傾向。4.4.清凈性清凈性 采用噴射式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車最常發(fā)生的采用噴射式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車最常發(fā)生的問(wèn)題是在進(jìn)氣系統(tǒng)和噴油器上產(chǎn)

13、生問(wèn)題是在進(jìn)氣系統(tǒng)和噴油器上產(chǎn)生沉淀沉淀，其主要原因是汽油中不穩(wěn)定的化合物。為其主要原因是汽油中不穩(wěn)定的化合物。為了經(jīng)常保持進(jìn)氣系統(tǒng)的清潔，充分發(fā)揮汽了經(jīng)常保持進(jìn)氣系統(tǒng)的清潔，充分發(fā)揮汽油噴射的優(yōu)點(diǎn)，可向汽油中加入油噴射的優(yōu)點(diǎn)，可向汽油中加入汽油清凈汽油清凈劑劑。一般是聚烯胺和聚醚胺化合物。一般是聚烯胺和聚醚胺化合物。 汽油清凈劑作為機(jī)內(nèi)凈化的手段，在發(fā)達(dá)汽油清凈劑作為機(jī)內(nèi)凈化的手段，在發(fā)達(dá)國(guó)家早已普遍采用。國(guó)家早已普遍采用。5.5.汽油規(guī)格汽油規(guī)格 我國(guó)目前有兩種規(guī)格，一種是車用汽油的我國(guó)目前有兩種規(guī)格，一種是車用汽油的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 1793-1999），一種是無(wú)鉛），一種是無(wú)鉛

14、汽油的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。汽油的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 我國(guó)的無(wú)鉛車用汽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表我國(guó)的無(wú)鉛車用汽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4-1。二、柴油二、柴油1.自燃性自燃性柴油的自燃性柴油的自燃性: 柴油在沒(méi)有外界火源的情況柴油在沒(méi)有外界火源的情況下能自行著火的能力。下能自行著火的能力。 柴油的自燃性好，柴油機(jī)工作較柔和，在低柴油的自燃性好，柴油機(jī)工作較柔和，在低溫時(shí)易于起動(dòng)。溫時(shí)易于起動(dòng)。 十六烷值十六烷值是評(píng)定柴油自燃性好壞的指標(biāo)。是評(píng)定柴油自燃性好壞的指標(biāo)。柴油的十六烷值：柴油的十六烷值：標(biāo)準(zhǔn)燃料是正十六烷和一標(biāo)準(zhǔn)燃料是正十六烷和一甲基萘的混合物。甲基萘的混合物。正十六烷自燃性最好，作為自燃性好的標(biāo)準(zhǔn)，正十六烷自燃性最好，作

15、為自燃性好的標(biāo)準(zhǔn)，其十六烷值定為其十六烷值定為100。一甲基萘最不易自燃，。一甲基萘最不易自燃，作為自燃性差的標(biāo)準(zhǔn)，定其十六烷值為作為自燃性差的標(biāo)準(zhǔn)，定其十六烷值為0。柴油的自燃性通常介于正十六烷與一甲基萘柴油的自燃性通常介于正十六烷與一甲基萘之間。之間。十六烷值過(guò)高或過(guò)低的柴油，都對(duì)柴油機(jī)的十六烷值過(guò)高或過(guò)低的柴油，都對(duì)柴油機(jī)的性能或工作不利。性能或工作不利。十六烷值越高，著火性越十六烷值越高，著火性越好。十六烷值過(guò)高，燃燒不完全。好。十六烷值過(guò)高，燃燒不完全。國(guó)產(chǎn)柴油的十六烷值規(guī)定為國(guó)產(chǎn)柴油的十六烷值規(guī)定為4065之間，不之間，不必要過(guò)分增大。必要過(guò)分增大。2.霧化和蒸發(fā)性霧化和蒸發(fā)性餾程

16、、運(yùn)動(dòng)黏度、密度、閃點(diǎn)都是與霧化和蒸發(fā)餾程、運(yùn)動(dòng)黏度、密度、閃點(diǎn)都是與霧化和蒸發(fā)性有關(guān)的油品指標(biāo)。性有關(guān)的油品指標(biāo)。柴油的蒸發(fā)性影響滯燃期內(nèi)柴油的蒸發(fā)量及燃燒柴油的蒸發(fā)性影響滯燃期內(nèi)柴油的蒸發(fā)量及燃燒的完全程度，用的完全程度，用餾程餾程表示。表示。通常以餾出通常以餾出50的溫度來(lái)評(píng)定。餾程低，說(shuō)明這的溫度來(lái)評(píng)定。餾程低，說(shuō)明這種燃輕餾分多，蒸發(fā)性好，有利于混合氣形成，種燃輕餾分多，蒸發(fā)性好，有利于混合氣形成，改善了燃燒過(guò)程。但是，餾程過(guò)低，燃料蒸發(fā)過(guò)改善了燃燒過(guò)程。但是，餾程過(guò)低，燃料蒸發(fā)過(guò)快，則在著火延遲期內(nèi)形成的混合氣量過(guò)多，柴快，則在著火延遲期內(nèi)形成的混合氣量過(guò)多，柴油 機(jī) 工 作 粗

17、暴 。 車 用 柴 油 機(jī) 的 柴 油 餾 程 為油 機(jī) 工 作 粗 暴 。 車 用 柴 油 機(jī) 的 柴 油 餾 程 為200300。 柴油的粘度決定柴油的流動(dòng)性。柴油的粘度決定柴油的流動(dòng)性。粘度粘度流動(dòng)性流動(dòng)性物化性好，過(guò)低，潤(rùn)滑性降低；物化性好，過(guò)低，潤(rùn)滑性降低；粘度過(guò)濾清困難，噴霧不良，流動(dòng)阻力增大。粘度過(guò)濾清困難，噴霧不良，流動(dòng)阻力增大。3.硫含量硫含量1）對(duì)于裝有催化轉(zhuǎn)化器的汽車，硫使轉(zhuǎn)化器的壽）對(duì)于裝有催化轉(zhuǎn)化器的汽車，硫使轉(zhuǎn)化器的壽命降低；命降低；2）腐蝕零件，危害環(huán)境；）腐蝕零件，危害環(huán)境；3）硫還會(huì)增加柴油機(jī)的磨損。）硫還會(huì)增加柴油機(jī)的磨損。4.安定性安定性安定性是指柴油在運(yùn)

18、輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中應(yīng)安定性是指柴油在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中應(yīng)保持其外觀顏色、組成和使用性能不變的能力。保持其外觀顏色、組成和使用性能不變的能力。影響安定性的因素有：影響安定性的因素有：柴油中所含的不安定組分（二烯烴、烯烴和環(huán)柴油中所含的不安定組分（二烯烴、烯烴和環(huán)烷芳香烴）烷芳香烴）標(biāo)準(zhǔn)要求，選用輕柴油牌號(hào)應(yīng)遵循以下原則：標(biāo)準(zhǔn)要求，選用輕柴油牌號(hào)應(yīng)遵循以下原則：1）10號(hào)輕柴油適用于有預(yù)熱設(shè)備的柴油機(jī)；號(hào)輕柴油適用于有預(yù)熱設(shè)備的柴油機(jī)；2）5號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在的最低氣溫在8以以上的地區(qū)；上的地區(qū)；3）0號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為1

19、0%的最低氣溫在的最低氣溫在4以以上的地區(qū)；上的地區(qū)；4）10號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在的最低氣溫在5以上的地區(qū)；以上的地區(qū)；5）20號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在的最低氣溫在14以上的地區(qū)；以上的地區(qū)；6）35號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在的最低氣溫在29以上的地區(qū)；以上的地區(qū)；7） 50號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在的最低氣溫在44以上的地區(qū)；以上的地區(qū)；5.低溫流動(dòng)性低溫流動(dòng)性石油會(huì)枯竭嗎？石油會(huì)枯竭嗎？2015沒(méi)有石油內(nèi)燃機(jī)還能轉(zhuǎn)嗎？沒(méi)有石油內(nèi)燃機(jī)還能轉(zhuǎn)嗎

20、？一次能源一次能源Crude oil 石油石油Natural gas 天然氣天然氣Coal 煤炭煤炭Biomass 生物能源生物能源Nuclear energy 核能核能Solar energy 太陽(yáng)能太陽(yáng)能二次能源二次能源(能源載體能源載體)Diesel 柴油柴油Gasoline 汽油汽油LPG 液化石油氣液化石油氣CNG 壓縮天然氣壓縮天然氣Methanol 甲醇甲醇Ethanol 乙醇乙醇RME 菜籽油甲脂（生物柴油）菜籽油甲脂（生物柴油）Hydrogen 氫氣氫氣FossilEnergy化石化石能源能源Alternative Fuels替代燃料替代燃料內(nèi)燃機(jī)將高效、清潔地轉(zhuǎn)下去！內(nèi)燃機(jī)

21、將高效、清潔地轉(zhuǎn)下去！CTL/GTL/BTL 合成柴油合成柴油第二節(jié)第二節(jié) 代用燃料及其應(yīng)用代用燃料及其應(yīng)用代用燃料代用燃料按按物物態(tài)態(tài)氣體代用燃料：氣體代用燃料：天然氣、液化石油氣、天然氣、液化石油氣、 氫氣、煤氣、沼氣等氫氣、煤氣、沼氣等液體代用燃料：液體代用燃料：甲醇、乙醇、植物油甲醇、乙醇、植物油 燃料等燃料等按化按化學(xué)成學(xué)成分分烴燃料烴燃料含氧燃料含氧燃料一、代用燃料分類一、代用燃料分類二、天然氣二、天然氣 天然氣主要成分為天然氣主要成分為甲烷甲烷 (容積比可達(dá)容積比可達(dá)838399以以上上)，另外還包括，另外還包括乙烷乙烷以及以及丙烷丙烷等。等。 ，在用作，在用作點(diǎn)燃式發(fā)點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)

22、機(jī)動(dòng)機(jī)的燃料時(shí)，通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，如提高發(fā)動(dòng)的燃料時(shí)，通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，如提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比等，可以接近原發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。同機(jī)的壓縮比等，可以接近原發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。同時(shí)，天然氣又是一種比較潔凈的能源，時(shí)，天然氣又是一種比較潔凈的能源，排污低排污低，使，使用比較方便，特別是用比較方便，特別是壓縮壓縮(CNGCompressed Natural Gas)，便于儲(chǔ)存，配合相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，便于儲(chǔ)存，配合相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施如加氣站如加氣站的建設(shè)，在城市車輛如公共汽車、出的建設(shè)，在城市車輛如公共汽車、出租車中具有廣闊的應(yīng)用前景。租車中具有廣闊的應(yīng)用前景。n世界世界CNG埋蔵量（埋蔵量（2002年年1月

23、月 単位：兆単位：兆m3) u來(lái)源來(lái)源: 油田氣體油田氣體 氣田氣體氣田氣體 海底氣體海底氣體海底儲(chǔ)海底儲(chǔ)存狀態(tài)存狀態(tài)油田氣體油田氣體氣田氣體氣田氣體三、液化石油氣三、液化石油氣 液化石油氣液化石油氣(LPG-Liquefied Petroleum Gas）主要成分是主要成分是、，在常溫下加，在常溫下加壓，可以變成液體燃料，其單位容積熱值高壓，可以變成液體燃料，其單位容積熱值高于天然氣，可以作為汽油機(jī)的燃料，還可以于天然氣，可以作為汽油機(jī)的燃料，還可以獲得較好的排放性能。獲得較好的排放性能。 三、液化石油氣三、液化石油氣天然氣和液化石油燃料相比具有以下特點(diǎn)：天然氣和液化石油燃料相比具有以下特點(diǎn)

24、：1 1）天然氣的體積低熱值和質(zhì)量低熱值略高于汽油，）天然氣的體積低熱值和質(zhì)量低熱值略高于汽油，液化石油則介于汽油和天然氣之間；液化石油則介于汽油和天然氣之間；2 2）抗爆性能高；）抗爆性能高；3 3）混合氣著火界限寬；）混合氣著火界限寬；4 4）天然氣和液化石油氣比汽油的著火溫度高，傳）天然氣和液化石油氣比汽油的著火溫度高，傳播速度慢，因此需要較高的點(diǎn)火能量。播速度慢，因此需要較高的點(diǎn)火能量。5 5）天然氣和液化石油氣比汽油和柴油燃燒更）天然氣和液化石油氣比汽油和柴油燃燒更“清清潔潔”。四、醇類燃料四、醇類燃料醇類燃料主要是醇類燃料主要是CH3OH和和C2H5OH?？梢詮目梢詮奶烊粴?、煤、生

25、物質(zhì)天然氣、煤、生物質(zhì)等原料中提等原料中提取；取；主要是將主要是將含有糖和淀粉的農(nóng)作物經(jīng)含有糖和淀粉的農(nóng)作物經(jīng)過(guò)發(fā)酵后制得過(guò)發(fā)酵后制得。醇類燃料是液體燃料，可以沿用傳統(tǒng)的石油醇類燃料是液體燃料，可以沿用傳統(tǒng)的石油燃料的運(yùn)輸、貯存系統(tǒng)，相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建燃料的運(yùn)輸、貯存系統(tǒng)，相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入少，而發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性可以設(shè)投入少，而發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性可以接近或超過(guò)原有汽油機(jī)或柴油機(jī)，排氣有害接近或超過(guò)原有汽油機(jī)或柴油機(jī)，排氣有害成分少，是一種很有發(fā)展前景的代用燃料。成分少，是一種很有發(fā)展前景的代用燃料。四、醇類燃料四、醇類燃料1.1.甲醇（或乙醇）作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料須考慮的因素甲醇（或乙醇

26、）作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料須考慮的因素（1 1）化學(xué)成分及燃燒產(chǎn)物）化學(xué)成分及燃燒產(chǎn)物（2 2）沸點(diǎn)及凝點(diǎn)）沸點(diǎn)及凝點(diǎn)（3 3）熱值）熱值（4 4）汽化潛熱）汽化潛熱（5 5）辛烷值）辛烷值（6 6）十六烷值）十六烷值（7 7）著火極限）著火極限（8 8）著火延遲期）著火延遲期（9 9）火焰?zhèn)鞑ニ俣龋┗鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?.2.醇類燃料在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用醇類燃料在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用河南，使用車用乙醇汽油河南，使用車用乙醇汽油甲醇（或乙醇）與汽油的混合燃料稱為甲醇（或甲醇（或乙醇）與汽油的混合燃料稱為甲醇（或乙醇）汽油或稱汽醇。乙醇）汽油或稱汽醇。點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)摻燒醇類燃料，與燃燒純汽油相比點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)摻燒醇類燃

27、料，與燃燒純汽油相比: :1 1）提高辛烷值，在無(wú)鉛汽油中加入醇類燃料，可）提高辛烷值，在無(wú)鉛汽油中加入醇類燃料，可達(dá)到含鉛汽油所具備的抗爆能力；達(dá)到含鉛汽油所具備的抗爆能力；2 2）可擴(kuò)大混合氣著火界限，燃用稀混合氣，提高）可擴(kuò)大混合氣著火界限，燃用稀混合氣，提高燃油經(jīng)濟(jì)性；燃油經(jīng)濟(jì)性；3 3）可提高壓縮比，提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；）可提高壓縮比，提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；4 4）減少燃燒室表面的燃燒沉積物；）減少燃燒室表面的燃燒沉積物；5 5）改善排放性能。）改善排放性能。3.3.醇類燃料在應(yīng)用中的主要問(wèn)題醇類燃料在應(yīng)用中的主要問(wèn)題（1 1）對(duì)金屬腐蝕性）對(duì)金屬腐蝕性防止醇類燃料腐蝕的基本途徑：防止

28、醇類燃料腐蝕的基本途徑：1 1）改變發(fā)動(dòng)機(jī)金屬材料）改變發(fā)動(dòng)機(jī)金屬材料2 2）在燃料中加防腐蝕添加劑（）在燃料中加防腐蝕添加劑（有效的有效的）（2 2）對(duì)其他材料的影響（）對(duì)其他材料的影響（對(duì)橡膠、塑料的腐蝕對(duì)橡膠、塑料的腐蝕）（3 3）發(fā)動(dòng)機(jī)磨損）發(fā)動(dòng)機(jī)磨損五、二甲醚五、二甲醚1 1）二甲醚是最簡(jiǎn)單的醚類化合物）二甲醚是最簡(jiǎn)單的醚類化合物2 2）二甲醚著火性能優(yōu)于柴油）二甲醚著火性能優(yōu)于柴油3 3）無(wú)毒）無(wú)毒4 4）可再生燃料）可再生燃料5 5）二甲醚的低熱值只有柴油的）二甲醚的低熱值只有柴油的64.7%64.7%6 6）二甲醚在常溫、常壓下的飽和蒸氣壓為）二甲醚在常溫、常壓下的飽和蒸氣壓為

29、0.5MPa0.5MPa1.1.二甲醚的性質(zhì)二甲醚的性質(zhì)五、二甲醚五、二甲醚2.2.二甲醚在柴油機(jī)上的應(yīng)用二甲醚在柴油機(jī)上的應(yīng)用 DME DME在柴油機(jī)上的應(yīng)用主要有以在柴油機(jī)上的應(yīng)用主要有以DMEDME和柴油機(jī)摻和柴油機(jī)摻燒與直接燃用純液態(tài)燒與直接燃用純液態(tài)DMEDME兩種方式。兩種方式。 利用燃油噴射裝置直接向氣缸內(nèi)噴射液態(tài)利用燃油噴射裝置直接向氣缸內(nèi)噴射液態(tài)DMEDME，靠發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞壓燃著的方式是最常見(jiàn)的靠發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞壓燃著的方式是最常見(jiàn)的DMEDME在發(fā)動(dòng)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用方法。機(jī)上的應(yīng)用方法。五、二甲醚五、二甲醚3.3.二甲醚實(shí)用化應(yīng)解決的問(wèn)題二甲醚實(shí)用化應(yīng)解決的問(wèn)題1 1）供油系統(tǒng)

30、成本高，且需專門的加油站）供油系統(tǒng)成本高，且需專門的加油站2 2）二甲醚的黏度低，潤(rùn)滑性差，容易造成油泵柱塞）二甲醚的黏度低，潤(rùn)滑性差，容易造成油泵柱塞和噴油器針閥等精密偶件磨損、卡死和泄露和噴油器針閥等精密偶件磨損、卡死和泄露3 3）噴油量難以保證）噴油量難以保證4 4）長(zhǎng)時(shí)間接觸會(huì)使橡膠制品老化）長(zhǎng)時(shí)間接觸會(huì)使橡膠制品老化5 5）用共軌（蓄壓式）燃油系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柱塞泵供）用共軌（蓄壓式）燃油系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柱塞泵供油系統(tǒng)油系統(tǒng)六、燃料開(kāi)發(fā)六、燃料開(kāi)發(fā)燃料開(kāi)發(fā)包含兩方面：燃料開(kāi)發(fā)包含兩方面：1.1.獲得廉價(jià)的、有穩(wěn)定來(lái)源的代用燃料獲得廉價(jià)的、有穩(wěn)定來(lái)源的代用燃料2.2.“設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)”新型燃料新

31、型燃料1 1為什么對(duì)壓燃式柴油機(jī)是優(yōu)良的燃料，對(duì)點(diǎn)燃式汽為什么對(duì)壓燃式柴油機(jī)是優(yōu)良的燃料，對(duì)點(diǎn)燃式汽油機(jī)則一般是差劣的燃料？綜合考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、油機(jī)則一般是差劣的燃料？綜合考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)性和排放要求，理想的汽油和柴油應(yīng)由何種結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性和排放要求，理想的汽油和柴油應(yīng)由何種結(jié)構(gòu)和成分的烴燃料組成？和成分的烴燃料組成？ 2 2甲醇的熱值比汽油低得多，為什么混合氣的熱值卻甲醇的熱值比汽油低得多，為什么混合氣的熱值卻與汽油混合氣熱值相差不多？用甲醇替代汽油經(jīng)過(guò)合與汽油混合氣熱值相差不多？用甲醇替代汽油經(jīng)過(guò)合理匹配后，其輸出功率加大還是減?。繛槭裁?？理匹配后，其輸出功率加大還是減??？為什么？ 作

32、業(yè)第三節(jié)第三節(jié) 燃燒化學(xué)燃燒化學(xué)一、燃料燃燒的熱值一、燃料燃燒的熱值 單位量的燃料完全燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量。單位量的燃料完全燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量。 完全燃燒完全燃燒是指某化合物被所在氧氣全部是指某化合物被所在氧氣全部氧化，其中氧化，其中C生成生成CO2、H生成生成H2O，其它元素，其它元素生成高級(jí)氧化物。生成高級(jí)氧化物。wrHHou汽油汽油: 44100 kJ/kg : 44100 kJ/kg ；柴油柴油: 42500 kJ/kg : 42500 kJ/kg uHuH 完全燃燒時(shí)，生成的水為氣態(tài)時(shí)的熱完全燃燒時(shí)，生成的水為氣態(tài)時(shí)的熱值為值為低位發(fā)熱值低位發(fā)熱值 。 完全燃燒時(shí)，生成的水為液態(tài)時(shí)的熱

33、完全燃燒時(shí)，生成的水為液態(tài)時(shí)的熱值為值為高位發(fā)熱值高位發(fā)熱值。 高位熱值比低位熱值高位熱值比低位熱值大大，其差值為水，其差值為水蒸氣的汽化潛熱。蒸氣的汽化潛熱。 uHoH二、燃料完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)二、燃料完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)1.碳燃燒：碳燃燒：2.氫燃燒：氫燃燒：3.硫燃燒：硫燃燒：4.一氧化碳燃燒：一氧化碳燃燒：5. 碳?xì)浠衔铮禾細(xì)浠衔铮喝⑷剂先紵璧目杖?、燃料燃燒所需的?氣量氣量1 kg燃料完全燃燒所需要的空氣量稱燃料完全燃燒所需要的空氣量稱理論空理論空氣量氣量。1 kg燃料中所含燃料中所含 kg 碳，碳， kg 氫氣，氫氣， kg氧氣氧氣汽油汽油: kg/kg ， kg/kg ，

34、 kg/kg 柴油柴油: kg/kg ， kgkg ， kg/kg gCgHgOgC 0855.gH 0145.gO 0gC 087.gH 0126.gO 0004. 汽油的理論空氣量為汽油的理論空氣量為14.9（kg/kg），柴），柴油的理論空氣量為油的理論空氣量為14.5（kg/kg）。）。 四、過(guò)量空氣系數(shù)和空燃比四、過(guò)量空氣系數(shù)和空燃比1 過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)量空氣系數(shù) 表示混合氣的濃稀程度。表示混合氣的濃稀程度。 1 1 混合氣稀混合氣稀, ,稀混合氣稀混合氣; ; 1 1 混合氣濃混合氣濃, ,濃混合氣濃混合氣; ; =1 =1 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)混合氣混合氣 一般，柴油機(jī)一般，柴油機(jī): 1: 1

35、；汽油機(jī)；汽油機(jī): 1 : 1 1 1。a0LL燃燒燃料實(shí)際供給的空氣量完全燃燒燃料理論上所需要的空氣量11kgkg過(guò)量空氣系數(shù)是反映混合氣形成和完善程度及整機(jī)性能的一個(gè)重過(guò)量空氣系數(shù)是反映混合氣形成和完善程度及整機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志，在保證完全燃燒的前提下，應(yīng)力求使過(guò)量空氣系數(shù)小。要標(biāo)志，在保證完全燃燒的前提下，應(yīng)力求使過(guò)量空氣系數(shù)小。2 2 空燃比、燃空比空燃比、燃空比 汽油理論上完全燃燒時(shí)的空汽油理論上完全燃燒時(shí)的空燃燃比約為比約為14.914.9。 應(yīng)用空燃比直觀方便，其數(shù)值即為每千克燃應(yīng)用空燃比直觀方便，其數(shù)值即為每千克燃料燃燒時(shí)實(shí)際供給空氣量的千克數(shù)。料燃燒時(shí)實(shí)際供給空氣量的千克數(shù)

36、。 14.914.9為濃混合氣，為濃混合氣， 14.914.9的為稀混合氣。的為稀混合氣。1 1一種燃料由下列組分組成：一種燃料由下列組分組成：Hexane(CHexane(C6 6H H1414) ) 40 wt 40 wtOctane(COctane(C8 8H H1818) ) 30 wt 30 wtCyclohexane(CCyclohexane(C6 6H H1212) ) 25 wt 25 wtBenzene(CBenzene(C6 6H H6 6) ) 5 wt 5 wt 如果燃料的空燃比是如果燃料的空燃比是1717，計(jì)算燃料的過(guò)量空氣系數(shù)。，計(jì)算燃料的過(guò)量空氣系數(shù)。作業(yè)第四節(jié)第

37、四節(jié) 燃燒的基本理論燃燒的基本理論一切燃燒過(guò)程都由一切燃燒過(guò)程都由著火著火和和燃燒燃燒兩個(gè)階段組成。兩個(gè)階段組成。著火階段是物質(zhì)燃燒的準(zhǔn)備階段，是著火前著火階段是物質(zhì)燃燒的準(zhǔn)備階段，是著火前的物理和化學(xué)的準(zhǔn)備過(guò)程。的物理和化學(xué)的準(zhǔn)備過(guò)程。使可燃混合所進(jìn)入燃燒的第二階段，有兩種使可燃混合所進(jìn)入燃燒的第二階段，有兩種方法。一是強(qiáng)迫著火或點(diǎn)燃。另一種是自然方法。一是強(qiáng)迫著火或點(diǎn)燃。另一種是自然著火。著火。第四節(jié)第四節(jié) 燃燒的基本理論燃燒的基本理論人類文明的起源、熱能機(jī)械的基礎(chǔ)人類文明的起源、熱能機(jī)械的基礎(chǔ) 燃燒過(guò)程包括：著火、燃燒燃燒過(guò)程包括：著火、燃燒著火著火, ,是指可燃混合氣在一定壓力、溫度和

38、是指可燃混合氣在一定壓力、溫度和濃度條件下，其氧化反應(yīng)突然加速，以至出濃度條件下，其氧化反應(yīng)突然加速，以至出現(xiàn)火焰的現(xiàn)象。現(xiàn)火焰的現(xiàn)象。燃燒燃燒, ,是指燃料與氧化劑進(jìn)行劇烈放熱的氧是指燃料與氧化劑進(jìn)行劇烈放熱的氧化反應(yīng)過(guò)程。化反應(yīng)過(guò)程。著火階段也稱著火階段也稱滯燃期滯燃期燃燒持續(xù)期燃燒持續(xù)期10-2ms10-2ms、著火過(guò)程僅、著火過(guò)程僅:0.3-0.03ms:0.3-0.03ms，著火至關(guān)重要著火至關(guān)重要發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃燒過(guò)程一般說(shuō)來(lái)，要經(jīng)歷三個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃燒過(guò)程一般說(shuō)來(lái)，要經(jīng)歷三個(gè)基本步驟：基本步驟：(1)形成燃油與空氣的可燃混合氣；形成燃油與空氣的可燃混合氣；(2)點(diǎn)燃可燃混合氣，或可燃混

39、合氣在混度和點(diǎn)燃可燃混合氣，或可燃混合氣在混度和濃度適當(dāng)?shù)牡貐^(qū)發(fā)生自燃，在一處或同時(shí)在濃度適當(dāng)?shù)牡貐^(qū)發(fā)生自燃，在一處或同時(shí)在數(shù)處著火數(shù)處著火 著火過(guò)程著火過(guò)程 ； (3)火源擴(kuò)大到整個(gè)可燃混合氣，形成全面燃火源擴(kuò)大到整個(gè)可燃混合氣，形成全面燃燒。燒。一、著火機(jī)理：一、著火機(jī)理：按化學(xué)動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)，著火機(jī)理可分為按化學(xué)動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)，著火機(jī)理可分為熱自熱自燃燃機(jī)理和機(jī)理和鏈鎖自燃鏈鎖自燃機(jī)理兩類。機(jī)理兩類。(一一)熱自燃熱自燃在著火的準(zhǔn)備階段，混合氣進(jìn)行著氧化過(guò)程，放出在著火的準(zhǔn)備階段，混合氣進(jìn)行著氧化過(guò)程，放出熱量。放熱的同時(shí)，由于溫差的原因，會(huì)對(duì)周圍介質(zhì)熱量。放熱的同時(shí)，由于溫差的原因，會(huì)對(duì)周

40、圍介質(zhì)散熱。若化學(xué)反應(yīng)所釋放出的熱量大于所散失的熱量，散熱。若化學(xué)反應(yīng)所釋放出的熱量大于所散失的熱量，混合氣的溫度升高，進(jìn)而促使混合氣的反應(yīng)速率和混合氣的溫度升高，進(jìn)而促使混合氣的反應(yīng)速率和放熱速率增大。這種相互促進(jìn)，最終導(dǎo)致極快的反放熱速率增大。這種相互促進(jìn)，最終導(dǎo)致極快的反應(yīng)速率而著火。這就是應(yīng)速率而著火。這就是熱自燃熱自燃，或稱，或稱熱爆熱爆。燃燒反應(yīng)時(shí)：燃燒反應(yīng)時(shí)：放熱速率放熱速率 dq1/dt = C1 exp（-E/RT） 即即 dq1/dt 與與T成成指數(shù)指數(shù)關(guān)系關(guān)系散熱速率散熱速率 dq2/dt = AF（T-T0） 即即 dq2/dt 與與T成成線性線性關(guān)系關(guān)系熱著火理論熱著

41、火理論著火的原因在于熱著火的原因在于熱量的積累，當(dāng)量的積累，當(dāng)放熱率放熱率散熱率散熱率時(shí)，時(shí)，著火可能。著火可能。 不能著火臨界條件切于肯定著火212121321qqTqqqqC影響著火的因素臨界著火溫度臨界著火溫度Tc受下列因素影響：受下列因素影響：（1）壓力壓力 Pc， Tc （碰撞概率）（碰撞概率）（2）燃料理化特性燃料理化特性自燃溫度自燃溫度影響著火的因素（續(xù)）（3）a a a a = 1 = 1 時(shí)，時(shí)， T Tc c最低；最低； 對(duì)于某一對(duì)于某一T Tcici，存在，存在濃限濃限和和稀限稀限； 對(duì)于所有對(duì)于所有T Tc c，存在，存在貧油極限貧油極限和和富油極限富油極限；熱著火理論

42、并不能解釋所熱著火理論并不能解釋所有著火現(xiàn)象，如低溫時(shí)的有著火現(xiàn)象，如低溫時(shí)的著火現(xiàn)象、熱以外的其他著火現(xiàn)象、熱以外的其他能量也能激發(fā)著火、多分能量也能激發(fā)著火、多分子同時(shí)碰撞的概率（庚烷子同時(shí)碰撞的概率（庚烷例）等。例）等。 C7H16 + 11O2 7CO2 + 8H2O(二二)鏈鎖反應(yīng)鏈鎖反應(yīng) 所謂鏈鎖反應(yīng)是這樣的化學(xué)反應(yīng)，其中一所謂鏈鎖反應(yīng)是這樣的化學(xué)反應(yīng)，其中一個(gè)活化作用能引起很多基本反應(yīng)，即反應(yīng)鏈。個(gè)活化作用能引起很多基本反應(yīng)，即反應(yīng)鏈。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程分為：整個(gè)反應(yīng)過(guò)程分為： 引導(dǎo)反應(yīng)引導(dǎo)反應(yīng)(鎖的引發(fā)鎖的引發(fā))一反應(yīng)鏈一反應(yīng)鏈(鏈的繼續(xù)反鏈的繼續(xù)反應(yīng)或鏈的傳遞應(yīng)或鏈的傳遞)一斷鏈反

43、應(yīng)一斷鏈反應(yīng)(鏈的中斷即活化中鏈的中斷即活化中心的死亡心的死亡)。二、發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣的著火二、發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣的著火有有高溫單階段著火高溫單階段著火和和低溫多階段著火低溫多階段著火。汽油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)（一）（一） 汽油機(jī)高溫單級(jí)著火汽油機(jī)高溫單級(jí)著火1 1 壓縮的是燃料與空氣的混合氣體壓縮的是燃料與空氣的混合氣體, , 在此過(guò)程在此過(guò)程中中, , 已經(jīng)進(jìn)行了一些化學(xué)反應(yīng)。已經(jīng)進(jìn)行了一些化學(xué)反應(yīng)。2 2 火花點(diǎn)火火花點(diǎn)火, , 局部溫度高達(dá)局部溫度高達(dá)2000020000以上以上, , 該該處燃料分子直接分裂成大量的自由原子與自處燃料分子直接分裂成大量的自由原子與自由基由基, , 迅速反應(yīng)出現(xiàn)熱

44、火焰迅速反應(yīng)出現(xiàn)熱火焰, , 瞬間擴(kuò)大到整瞬間擴(kuò)大到整個(gè)燃燒室內(nèi)。所以個(gè)燃燒室內(nèi)。所以, , 汽油機(jī)著火過(guò)程：汽油機(jī)著火過(guò)程： 壓縮混合氣壓縮混合氣 點(diǎn)火（經(jīng)短暫著火延遲期）點(diǎn)火（經(jīng)短暫著火延遲期） 熱火焰熱火焰 高溫單級(jí)點(diǎn)燃高溫單級(jí)點(diǎn)燃（二）柴油機(jī)低溫多級(jí)著火（二）柴油機(jī)低溫多級(jí)著火1 1、 階段混合階段階段混合階段 在壓縮過(guò)程終了時(shí)，在壓縮過(guò)程終了時(shí)，燃料噴入汽缸內(nèi)形成可燃燃料噴入汽缸內(nèi)形成可燃混合氣。燃料遇到溫度較混合氣。燃料遇到溫度較高的空氣，開(kāi)始氧化，但高的空氣，開(kāi)始氧化，但速度緩慢，示功圖上的壓速度緩慢，示功圖上的壓縮線沒(méi)有明顯的變化?；炜s線沒(méi)有明顯的變化?；旌想A段，為著火做準(zhǔn)備。

45、合階段，為著火做準(zhǔn)備。 t12 階段一階段一階段階段反應(yīng)反應(yīng) 燃燒的實(shí)質(zhì)是燃燒的實(shí)質(zhì)是燃料的氧化燃料的氧化反應(yīng)反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)速度很快時(shí)，當(dāng)反應(yīng)速度很快時(shí)，火焰就會(huì)出現(xiàn)。經(jīng)過(guò)時(shí)間火焰就會(huì)出現(xiàn)。經(jīng)過(guò)時(shí)間后，反應(yīng)加劇，出現(xiàn)后，反應(yīng)加劇，出現(xiàn)淡青淡青色火焰色火焰，缸內(nèi)壓力超過(guò)壓，缸內(nèi)壓力超過(guò)壓縮壓力。在這一階段，反縮壓力。在這一階段，反應(yīng)生成應(yīng)生成醛類、過(guò)氧化物和醛類、過(guò)氧化物和一氧化碳一氧化碳等中間產(chǎn)物。要等中間產(chǎn)物。要求混合氣較濃，求混合氣較濃， = 0.4= 0.40.50.5。釋放化學(xué)總能量的。釋放化學(xué)總能量的5%10%5%10%。t23 階段二階段二階段階段反應(yīng)反應(yīng) 溫度、壓力升高較大，產(chǎn)溫度

46、、壓力升高較大，產(chǎn)生許多化學(xué)反應(yīng)的活性中生許多化學(xué)反應(yīng)的活性中心心CO,O,H,OHCO,O,H,OH，出現(xiàn)，出現(xiàn) 藍(lán)火焰藍(lán)火焰。時(shí)間較短，產(chǎn)生。時(shí)間較短，產(chǎn)生高溫，燃燒開(kāi)始?；旌蠚飧邷兀紵_(kāi)始?；旌蠚庀〉枚啵〉枚?， 略小于略小于1 1。t34 時(shí)間后時(shí)間后三三階段階段反應(yīng)反應(yīng) 活性中心劇增，化學(xué)反應(yīng)活性中心劇增，化學(xué)反應(yīng)加速，熱積累劇烈，發(fā)生爆加速，熱積累劇烈，發(fā)生爆炸，出現(xiàn)炸，出現(xiàn)橘黃色熱火焰橘黃色熱火焰。混?；旌蠚飧?，合氣更稀， 1 1。 著火著火延遲期延遲期ttt123ttt123三、發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式三、發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式（一）（一） 同時(shí)爆炸燃燒同時(shí)爆炸燃燒 取某一部分為系統(tǒng)取某一部分為系統(tǒng), , 著火前后整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)部分的相完全著火前后整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)部分的相完全均勻一致。為均勻一致。為單相系單相系, , 均勻系。均勻系。 柴油機(jī)上柴油機(jī)上, , 由于混合氣分配不是十分均勻由于混合氣分配不是十分均勻, , 總有某一部分總有某一部分混合氣最先著火（一般在噴油嘴附近）混合氣最先著火（一般在噴油嘴附近）, , 取這一部分為系統(tǒng)取這一部分為系統(tǒng), , 則系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的就是同時(shí)爆炸燃燒。則系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的就是同時(shí)爆炸燃燒。 汽油機(jī)上汽油機(jī)上, , 由于火焰有傳播速度（雖然很快由于火焰有傳播速度（雖然很快, , 但相對(duì)同時(shí)但相對(duì)同時(shí)爆炸燃燒卻很