石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求

1、第四章第四章 石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求 其他石油產(chǎn)品其他石油產(chǎn)品 汽汽 油油 柴柴 油油 航空煤油航空煤油 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 石油產(chǎn)品的分類石油產(chǎn)品的分類 第一節(jié)第一節(jié) 石油產(chǎn)品的分類石油產(chǎn)品的分類 燃料燃料F F 80% 80%以上以上 潤(rùn)滑劑和有關(guān)產(chǎn)品潤(rùn)滑劑和有關(guān)產(chǎn)品L L 2%2%5% 5% 石油瀝青石油瀝青B B 3%3% 石油蠟石油蠟W W 1%1% 石油焦石油焦C C 2% 2% 溶劑和化工原料溶劑和化工原料S 10% 汽油的使用性能要求汽油的使用性能要求 v 汽油機(jī)的工作過程及要求汽油機(jī)的工作過程及要求 v 汽油的蒸發(fā)性汽油的蒸發(fā)性 v 汽油的抗爆性汽油的抗爆性 v

2、汽油抗氧化安定性汽油抗氧化安定性 第二節(jié)第二節(jié) 汽汽 油油 一、汽油機(jī)的工作過程及對(duì)燃料的使用要求一、汽油機(jī)的工作過程及對(duì)燃料的使用要求 在汽油機(jī)中，燃料是由電火花點(diǎn)燃的，在汽油機(jī)中，燃料是由電火花點(diǎn)燃的， 故又稱點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。故又稱點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。 汽油機(jī)主要用于輕型汽車，也可用于汽油機(jī)主要用于輕型汽車，也可用于 活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)及快艇等。活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)及快艇等。 1、汽油機(jī)的、汽油機(jī)的工作原理工作原理 四沖程循環(huán)工作四沖程循環(huán)工作：進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹作功、排氣進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹作功、排氣 上止點(diǎn)：上止點(diǎn)：活塞在氣缸中上行能達(dá)活塞在氣缸中上行能達(dá) 到的到的最高位置最高位置； 下止點(diǎn)：下止

3、點(diǎn)：下行能達(dá)到的下行能達(dá)到的最低位置最低位置。 壓縮比：壓縮比：氣缸總體積氣缸總體積V V1 1 / 燃燒室燃燒室 體積體積V V2 2 ; ; 沖程沖程: :上止點(diǎn)到下止點(diǎn)之間的距離上止點(diǎn)到下止點(diǎn)之間的距離。 沖沖 程程 V1 V2 活塞至下止點(diǎn)活塞至下止點(diǎn)活塞至上止點(diǎn)活塞至上止點(diǎn) 沖沖 程程 活塞至上止點(diǎn)活塞至上止點(diǎn) 圖圖4-24-2汽油機(jī)上、下止點(diǎn)示意圖汽油機(jī)上、下止點(diǎn)示意圖 活塞至下止點(diǎn)活塞至下止點(diǎn) (1)(1)進(jìn)氣過程進(jìn)氣過程 活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)氣閥啟開進(jìn)氣閥啟開，空氣經(jīng)濾清，空氣經(jīng)濾清 器通過喉管進(jìn)入氣缸?？扇蓟旌蠚膺M(jìn)入氣缸后，因受到氣缸器通過喉

4、管進(jìn)入氣缸?？扇蓟旌蠚膺M(jìn)入氣缸后，因受到氣缸 和活塞等高溫機(jī)件及殘留廢氣的加熱，使進(jìn)氣終了時(shí)的混合和活塞等高溫機(jī)件及殘留廢氣的加熱，使進(jìn)氣終了時(shí)的混合 氣溫度達(dá)到氣溫度達(dá)到 8585130 130 (2)(2)壓縮過程壓縮過程 活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣閥和排氣閥均關(guān)閉進(jìn)氣閥和排氣閥均關(guān)閉。 氣缸中的可燃混合氣被逐漸壓縮，其壓力和溫度都隨之逐漸氣缸中的可燃混合氣被逐漸壓縮，其壓力和溫度都隨之逐漸 升高。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)壓縮過程終了時(shí)，壓力范圍為升高。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)壓縮過程終了時(shí)，壓力范圍為 0.70.71.5MPa1.5MPa，溫度可達(dá)，溫度可達(dá)300300

5、450 450 (3)(3)作功過程作功過程( (點(diǎn)火燃燒點(diǎn)火燃燒) ) 當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，火花塞發(fā)出電火花點(diǎn)燃混合氣火花塞發(fā)出電火花點(diǎn)燃混合氣， 火焰以火焰以202030m/s30m/s的速度迅速向四周傳播。燃燒產(chǎn)生大量的的速度迅速向四周傳播。燃燒產(chǎn)生大量的 熱能，使氣缸內(nèi)氣體的溫度和壓力驟增。其熱能，使氣缸內(nèi)氣體的溫度和壓力驟增。其最高燃燒溫度達(dá)最高燃燒溫度達(dá) 2000200025002500，最高壓力為，最高壓力為3.03.04.0MPa4.0MPa。高溫高壓氣體的。高溫高壓氣體的 膨脹，將活塞向下止點(diǎn)推動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)而對(duì)外作膨脹，將活塞向下止點(diǎn)推動(dòng)，通

6、過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)而對(duì)外作 功。當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)、功。當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)、作功過程結(jié)束作功過程結(jié)束時(shí)，燃?xì)獾臏囟却蠹s時(shí)，燃?xì)獾臏囟却蠹s 降至降至90090012001200，壓力降至，壓力降至0.40.40.5MPa0.5MPa。 (4)(4)排氣過程排氣過程 作功過程結(jié)束后，排氣閥開啟，活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)作功過程結(jié)束后，排氣閥開啟，活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn) 動(dòng)，廢氣被排出氣缸，動(dòng)，廢氣被排出氣缸，廢氣的溫度約為廢氣的溫度約為700700800800。 3、汽油機(jī)對(duì)燃料的使用要求、汽油機(jī)對(duì)燃料的使用要求 良好的蒸發(fā)性能可靠的燃料供給性能良好的蒸發(fā)性能可靠的燃料供給性能 燃燒性能好，不產(chǎn)生爆震，早燃等現(xiàn)象

7、燃燒性能好，不產(chǎn)生爆震，早燃等現(xiàn)象 抗氧化性能好，生成膠質(zhì)傾向小，儲(chǔ)存性能好抗氧化性能好，生成膠質(zhì)傾向小，儲(chǔ)存性能好 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)沒有腐蝕和磨損對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)沒有腐蝕和磨損 排出的污染物少排出的污染物少 二、汽油的蒸發(fā)性二、汽油的蒸發(fā)性 評(píng)價(jià)指標(biāo)：餾程、蒸汽壓評(píng)價(jià)指標(biāo)：餾程、蒸汽壓 1、餾程、餾程 (1)10%(1)10%餾出溫度餾出溫度 10%10%餾出溫度越低，蒸發(fā)性越強(qiáng)，能使汽油機(jī)在低溫下易于餾出溫度越低，蒸發(fā)性越強(qiáng)，能使汽油機(jī)在低溫下易于 起動(dòng)，但是，該餾出溫度若過低，則易于產(chǎn)生氣阻。起動(dòng)，但是，該餾出溫度若過低，則易于產(chǎn)生氣阻。 規(guī)定規(guī)定10%10%點(diǎn)溫度是為了保證汽油具有良好的啟動(dòng)性能。點(diǎn)溫

8、度是為了保證汽油具有良好的啟動(dòng)性能。7070 (2)50%(2)50%餾出溫度餾出溫度 汽油機(jī)起動(dòng)后升溫時(shí)間的長(zhǎng)短以及加速是否及時(shí)均與汽油機(jī)起動(dòng)后升溫時(shí)間的長(zhǎng)短以及加速是否及時(shí)均與 50%50%餾出溫度有密切關(guān)系。如果過高，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要由低餾出溫度有密切關(guān)系。如果過高，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要由低 速轉(zhuǎn)換為高速供油量急劇增加時(shí)，汽油來不及完全氣化，速轉(zhuǎn)換為高速供油量急劇增加時(shí)，汽油來不及完全氣化， 導(dǎo)致燃燒不完全，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蝗幌ɑ饘?dǎo)致燃燒不完全，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蝗幌ɑ稹?保證汽油具有良好的加速性和平穩(wěn)性保證汽油具有良好的加速性和平穩(wěn)性，保證最大功率保證最大功率 和爬坡能力和爬坡能力 。120120 (3

9、)90%(3)90%餾出溫度和終餾點(diǎn)餾出溫度和終餾點(diǎn)( (或或干點(diǎn)干點(diǎn)) ) 保證汽油在汽缸中蒸發(fā)完全。保證汽油在汽缸中蒸發(fā)完全。 90%90%點(diǎn)點(diǎn) 180180195195，KKKK點(diǎn)點(diǎn) 195195205205 保證汽油在使用中不發(fā)生氣阻的質(zhì)量指標(biāo)保證汽油在使用中不發(fā)生氣阻的質(zhì)量指標(biāo) 規(guī)定：規(guī)定： 車用汽油車用汽油 9月月2月月 飽和蒸汽壓不高于飽和蒸汽壓不高于88 kPa 3月月8月月 飽和蒸汽壓不高于飽和蒸汽壓不高于74 kPa 航空汽油航空汽油 飽和蒸汽壓飽和蒸汽壓 2748 kPa 2. 2. 蒸氣壓蒸氣壓 三、汽油的安定性三、汽油的安定性 1 1、汽油安定性不好帶來的危害、汽油安

10、定性不好帶來的危害 在油箱、濾網(wǎng)、氣化器中形成粘稠的膠狀物，易堵塞噴油在油箱、濾網(wǎng)、氣化器中形成粘稠的膠狀物，易堵塞噴油 嘴，嘴， 供油中斷供油中斷 沉積在火花塞上的膠質(zhì)，高溫下形成積碳，影響沉積在火花塞上的膠質(zhì)，高溫下形成積碳，影響點(diǎn)火點(diǎn)火 在排、進(jìn)閥桿上結(jié)焦，導(dǎo)致閥門關(guān)閉不嚴(yán)，不能正常工作在排、進(jìn)閥桿上結(jié)焦，導(dǎo)致閥門關(guān)閉不嚴(yán)，不能正常工作 沉積在氣缸蓋、氣缸壁、活塞上的膠質(zhì)使傳熱惡化，產(chǎn)生沉積在氣缸蓋、氣缸壁、活塞上的膠質(zhì)使傳熱惡化，產(chǎn)生 表面燃燒表面燃燒 和爆震和爆震 2 2、化學(xué)組成對(duì)安定性的影響、化學(xué)組成對(duì)安定性的影響 最不安定組分：最不安定組分： q 二烯烴二烯烴 室溫下易氧化生成

11、過氧化物室溫下易氧化生成過氧化物 ，聚合過氧化物聚合過氧化物（ 假漆狀）假漆狀） 引發(fā)烯烴氧化反應(yīng)引發(fā)烯烴氧化反應(yīng) q 吡咯類吡咯類 常溫下氧化的過氧化物常溫下氧化的過氧化物易分解成自由基易分解成自由基，引發(fā)烴類氧化，引發(fā)烴類氧化 其氧化物有膠質(zhì)、不可溶沉渣及深色產(chǎn)物其氧化物有膠質(zhì)、不可溶沉渣及深色產(chǎn)物 q 苯硫酚苯硫酚 甲苯硫酚與苯乙烯共存生膠速度增加甲苯硫酚與苯乙烯共存生膠速度增加1515倍倍 3 3、儲(chǔ)存條件對(duì)安定性的影響、儲(chǔ)存條件對(duì)安定性的影響 光、溫度、金屬光、溫度、金屬 4 4、評(píng)價(jià)的方法和指標(biāo)、評(píng)價(jià)的方法和指標(biāo) 碘值：表示汽油中不飽和烴的含量碘值：表示汽油中不飽和烴的含量 航空汽

12、油要求不大于航空汽油要求不大于 12g /100g12g /100g 誘導(dǎo)期誘導(dǎo)期 普通汽油普通汽油 不低于不低于 240 min 優(yōu)質(zhì)汽油優(yōu)質(zhì)汽油 不低于不低于 480 min 實(shí)際膠質(zhì)：實(shí)際膠質(zhì)： 我國(guó)車用汽油的實(shí)際膠質(zhì)要求不大于我國(guó)車用汽油的實(shí)際膠質(zhì)要求不大于5mg5mg100mL100mL。 四、汽油的抗爆性四、汽油的抗爆性 1 1、汽油機(jī)的爆震現(xiàn)象、汽油機(jī)的爆震現(xiàn)象 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中出現(xiàn)金屬敲擊聲，燃燒室溫度突然升高。發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中出現(xiàn)金屬敲擊聲，燃燒室溫度突然升高。 發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，排出黑煙，嚴(yán)重時(shí)破壞發(fā)動(dòng)機(jī)零件。發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，排出黑煙，嚴(yán)重時(shí)破壞發(fā)動(dòng)機(jī)零件。 原因原因 與燃料的性質(zhì)有

13、關(guān)，燃料很容易氧化，形成的過氧化物與燃料的性質(zhì)有關(guān)，燃料很容易氧化，形成的過氧化物 不易分解，自燃較低不易分解，自燃較低. 與發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件有關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比較大，汽缸溫與發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件有關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比較大，汽缸溫 度度 過高，操作不當(dāng)過高，操作不當(dāng). 2 2、汽油抗爆性的表示方法、汽油抗爆性的表示方法 汽油的抗爆震性用汽油的抗爆震性用辛烷值辛烷值( (汽油的商品牌號(hào)汽油的商品牌號(hào)) )表示。表示。 測(cè)定方法：將待測(cè)汽油試樣于一系列辛烷值不同的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法：將待測(cè)汽油試樣于一系列辛烷值不同的標(biāo)準(zhǔn) 燃料在標(biāo)準(zhǔn)的的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行比較，抗爆震燃料在標(biāo)準(zhǔn)的的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行比較，抗爆震 能力的能力的相

14、同標(biāo)準(zhǔn)燃料的辛烷值相同標(biāo)準(zhǔn)燃料的辛烷值就是所測(cè)汽油就是所測(cè)汽油 的辛烷值。的辛烷值。 規(guī)規(guī) 定：定：異辛烷異辛烷(2,2,4-(2,2,4-三甲基戊烷三甲基戊烷) )的辛烷值為的辛烷值為100100； 正庚烷正庚烷的辛的辛烷值為烷值為 0 0；兩者的混合物配成一兩者的混合物配成一 系列辛烷值不同的標(biāo)準(zhǔn)燃料。系列辛烷值不同的標(biāo)準(zhǔn)燃料。 車用汽油辛烷值的測(cè)定方法車用汽油辛烷值的測(cè)定方法： (1)(1)馬達(dá)法馬達(dá)法MONMON：試驗(yàn)工況規(guī)定為轉(zhuǎn)速：試驗(yàn)工況規(guī)定為轉(zhuǎn)速900r900rminmin，冷卻，冷卻 水溫度水溫度100100，混合氣溫度，混合氣溫度150150。 (2)(2)研究法研究法RON

15、RON：試驗(yàn)工況規(guī)定為轉(zhuǎn)速：試驗(yàn)工況規(guī)定為轉(zhuǎn)速600r600rminmin，冷卻水，冷卻水 溫度溫度100100，混合氣溫度不控制。，混合氣溫度不控制。 (3)(3)道路辛烷值道路辛烷值ONI ，它是用汽車進(jìn)行實(shí)測(cè)或在全功率，它是用汽車進(jìn)行實(shí)測(cè)或在全功率 試驗(yàn)臺(tái)上模擬汽車在公路上行駛的條件下進(jìn)行測(cè)定的。試驗(yàn)臺(tái)上模擬汽車在公路上行駛的條件下進(jìn)行測(cè)定的。 它的數(shù)值介于它的數(shù)值介于RONRON及及MONMON之間。之間。 MON = RON 0.8 10 ； ONI = （RON MON）/ 2 q 同族：同族： 1.分子量增大，抗爆性減小分子量增大，抗爆性減小 2.分子量相近異構(gòu)烷烴，支鏈增多，抗

16、爆性增大分子量相近異構(gòu)烷烴，支鏈增多，抗爆性增大 3.分子量相近的烯烴，雙鍵越接近分子鏈中間，抗爆性越好分子量相近的烯烴，雙鍵越接近分子鏈中間，抗爆性越好 4.相同的環(huán)烷烴，側(cè)鏈越長(zhǎng)抗爆性越差相同的環(huán)烷烴，側(cè)鏈越長(zhǎng)抗爆性越差 5.環(huán)戊烷抗爆性環(huán)戊烷抗爆性 環(huán)己烷抗爆性環(huán)己烷抗爆性 q分子量相近的不同族：分子量相近的不同族： 正構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴 環(huán)烷烴環(huán)烷烴 異構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴 芳香烴芳香烴 正構(gòu)烷烴正構(gòu)烯烴異構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴正構(gòu)烯烴異構(gòu)烷烴 3.3.汽油的抗爆性與化學(xué)組成的關(guān)系汽油的抗爆性與化學(xué)組成的關(guān)系 相同工藝的汽油相同工藝的汽油 1.同一原油的汽油：同一原油的汽油：沸點(diǎn)升高，餾分變重，辛烷值減

17、小沸點(diǎn)升高，餾分變重，辛烷值減小 2.石蠟基原油汽油環(huán)烷基原油汽油石蠟基原油汽油環(huán)烷基原油汽油 大慶大慶 初餾初餾 200 辛烷值辛烷值 37 勝利勝利 初餾初餾 200 辛烷值辛烷值 55 大港大港 初餾初餾 200 辛烷值辛烷值 50 不同工藝的汽油不同工藝的汽油 直餾汽油直餾汽油 辛烷值辛烷值 404060 60 催化裂化汽油催化裂化汽油 辛烷值辛烷值 7878左右左右 烷基化汽油（高分支異構(gòu)烷）辛烷值烷基化汽油（高分支異構(gòu)烷）辛烷值 7878 對(duì)汽油而言高分支的異構(gòu)烷烴是其理想的組分對(duì)汽油而言高分支的異構(gòu)烷烴是其理想的組分 4、提高辛烷值的辦法、提高辛烷值的辦法 添加抗爆劑四乙基鉛添加

18、抗爆劑四乙基鉛 Pb(C2H5)4，添加量添加量 0.3%以下，以下， 辛烷值提高辛烷值提高15 20單位單位 汽油摻合劑汽油摻合劑 MTBE甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚 可改善汽油餾程可改善汽油餾程50%的餾出溫度下降，減少?gòu)U氣的餾出溫度下降，減少?gòu)U氣 ，穩(wěn)定性，穩(wěn)定性 好。本身辛烷值高。好。本身辛烷值高。 MTBE : RON 119 MON 101 摻水燃料：可以降低氣缸溫度，防止過氧化物生成和阻止摻水燃料：可以降低氣缸溫度，防止過氧化物生成和阻止 過氧化物的鏈反應(yīng)。過氧化物的鏈反應(yīng)。 乳化汽油乳化汽油 水和醇汽油水和醇汽油 醇類汽油醇類汽油 汽油機(jī)的汽油機(jī)的壓縮比越大壓縮比越大，壓縮過程終

19、了時(shí)氣缸內(nèi)混，壓縮過程終了時(shí)氣缸內(nèi)混 合氣的溫度和壓力就越高，加速了未燃混合氣中合氣的溫度和壓力就越高，加速了未燃混合氣中 過氧化物的生成和聚積，使其更容易自燃，因而過氧化物的生成和聚積，使其更容易自燃，因而 爆震的傾向爆震的傾向增強(qiáng)增強(qiáng)。 提高汽油機(jī)的壓縮比可以提高氣缸內(nèi)可燃?xì)獾谋岣咂蜋C(jī)的壓縮比可以提高氣缸內(nèi)可燃?xì)獾谋?發(fā)壓力，從而可提高汽油機(jī)的熱效率并降低油耗。發(fā)壓力，從而可提高汽油機(jī)的熱效率并降低油耗。 五、汽油的腐蝕性五、汽油的腐蝕性 1、腐蝕性物質(zhì)：、腐蝕性物質(zhì)： 硫及含硫化物、有機(jī)酸、水溶性酸或堿等硫及含硫化物、有機(jī)酸、水溶性酸或堿等 2、評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)指標(biāo) 硫及含硫化物：汽油

20、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中硫含量硫及含硫化物：汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中硫含量0.015w%。 銅片腐蝕銅片腐蝕： 判斷汽油中有無活性硫化物專用銅片投入試油判斷汽油中有無活性硫化物專用銅片投入試油 中，中，50水浴中水浴中3小時(shí)不變色。小時(shí)不變色。 酸度酸度： 100ml汽油中酸性物質(zhì)所需的汽油中酸性物質(zhì)所需的KOH毫克數(shù)毫克數(shù) 航空汽油標(biāo)準(zhǔn)中要求酸度航空汽油標(biāo)準(zhǔn)中要求酸度 1.0mg KOH /100mL。 水溶性酸堿量：不允許存在水溶性酸堿量：不允許存在 限制限制硫含量硫含量，硫含量高則尾氣中，硫含量高則尾氣中SO2排放量增加。排放量增加。 限制限制烯烴含量烯烴含量，烯烴易與氮氧化物混合形成有毒，烯烴易與氮氧化物混合

21、形成有毒 的光化學(xué)煙霧，對(duì)大氣臭氧層有破壞作用。且烯的光化學(xué)煙霧，對(duì)大氣臭氧層有破壞作用。且烯 烴含量高會(huì)導(dǎo)致尾氣中氮氧化物排放量增加。烴含量高會(huì)導(dǎo)致尾氣中氮氧化物排放量增加。 限制限制芳烴含量芳烴含量，芳烴含量高會(huì)增加尾氣排放物中，芳烴含量高會(huì)增加尾氣排放物中 芳烴含量，且使尾氣中氮氧化物排放量增加。芳烴含量，且使尾氣中氮氧化物排放量增加。 限制限制苯含量苯含量，苯有毒，危害公眾健康。，苯有毒，危害公眾健康。 車用汽油按車用汽油按研究法辛烷值研究法辛烷值分為分為 90#、93#和和97#。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 辛烷值相當(dāng)高；辛烷值相當(dāng)高； 在燃燒過程中不易生成積碳或冒黑煙，發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒過程中不易生

22、成積碳或冒黑煙，發(fā)動(dòng)機(jī) 較為清潔；較為清潔； 排放尾氣中污染物較少，對(duì)環(huán)境有利。排放尾氣中污染物較少，對(duì)環(huán)境有利。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 低發(fā)熱值比汽油小，給寒區(qū)冬季汽車的冷啟動(dòng)帶低發(fā)熱值比汽油小，給寒區(qū)冬季汽車的冷啟動(dòng)帶 來困難；來困難； 對(duì)金屬有腐蝕作用，對(duì)橡膠及塑料部件易產(chǎn)生不對(duì)金屬有腐蝕作用，對(duì)橡膠及塑料部件易產(chǎn)生不 良影響；良影響； 甲醇有毒性，使用中注意防毒；甲醇有毒性，使用中注意防毒； 醇類易溶于水，在儲(chǔ)運(yùn)過程中容易發(fā)生損耗。醇類易溶于水，在儲(chǔ)運(yùn)過程中容易發(fā)生損耗。 乙醇汽油應(yīng)用廣泛，我國(guó)規(guī)定乙醇加入量為乙醇汽油應(yīng)用廣泛，我國(guó)規(guī)定乙醇加入量為8-12%。 乙醇汽油按乙醇汽油按研究法研究法

23、辛烷值分為辛烷值分為90#、93#、95#和和 97#。 第三節(jié)第三節(jié) 柴柴 油油 v 壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程 v 柴油的燃燒性柴油的燃燒性 v 柴油的蒸發(fā)性柴油的蒸發(fā)性 v 柴油的流動(dòng)性柴油的流動(dòng)性 v 柴油的安全性、腐蝕性柴油的安全性、腐蝕性 柴油機(jī)分類：柴油機(jī)分類： 高速柴油機(jī)高速柴油機(jī) 1000 r /min 中速柴油機(jī)中速柴油機(jī) 500 1000 r / min 低速柴油機(jī)低速柴油機(jī) 500r / min 一、柴油機(jī)的工作過程及原理構(gòu)造一、柴油機(jī)的工作過程及原理構(gòu)造 1、壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程、壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程 進(jìn)氣：進(jìn)氣進(jìn)氣：進(jìn)氣閥開，閥開，空氣空氣經(jīng)濾

24、清器入氣缸，活塞運(yùn)行到下止點(diǎn)經(jīng)濾清器入氣缸，活塞運(yùn)行到下止點(diǎn) 壓縮：壓縮：閥關(guān)，閥關(guān)，活塞活塞上行，上行，空氣受壓縮空氣受壓縮，活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)，活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)， 溫度溫度 500 700 , 壓力壓力3 5 MPa 作功：作功：燃料燃料由霧化噴嘴由霧化噴嘴噴入噴入氣缸，柴油迅速霧化，汽化后與氣缸，柴油迅速霧化，汽化后與 空氣混合空氣混合自燃發(fā)火，自燃發(fā)火，活塞下行做功，燃燒溫活塞下行做功，燃燒溫度高達(dá)度高達(dá) 15002000。 壓力壓力512 Mpa。 排氣：排氣：300500 廢氣廢氣 2 2、柴油機(jī)與汽油機(jī)的區(qū)別、柴油機(jī)與汽油機(jī)的區(qū)別 相同點(diǎn)相同點(diǎn) 燃燒都封閉體系中進(jìn)行，燃燒氣體膨脹做

25、功燃燒都封閉體系中進(jìn)行，燃燒氣體膨脹做功 每一個(gè)循環(huán)都經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣四每一個(gè)循環(huán)都經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣四 個(gè)過程個(gè)過程 爆震現(xiàn)象相同爆震現(xiàn)象相同 不同點(diǎn)不同點(diǎn) 柴油機(jī)壓縮的是柴油機(jī)壓縮的是空氣空氣；汽油機(jī)壓縮的是；汽油機(jī)壓縮的是油氣混合氣油氣混合氣。 柴油機(jī)中的燃料是噴灑到高溫高壓的熱空氣中柴油機(jī)中的燃料是噴灑到高溫高壓的熱空氣中自燃自燃，汽，汽 油機(jī)靠油機(jī)靠電火花點(diǎn)燃。電火花點(diǎn)燃。 柴油機(jī)壓縮比比汽油機(jī)高一倍，熱效率高，相同功率下耗柴油機(jī)壓縮比比汽油機(jī)高一倍，熱效率高，相同功率下耗 油比汽油機(jī)節(jié)省燃料油比汽油機(jī)節(jié)省燃料202030%30%。 產(chǎn)生爆震原因不同：產(chǎn)生爆

26、震原因不同： 柴油機(jī)：燃料柴油機(jī)：燃料不易自燃不易自燃，初期初期燃料聚積太多造成；燃料聚積太多造成； 汽油機(jī)：燃料汽油機(jī)：燃料易自燃易自燃，在燃燒，在燃燒過程中過程中因自燃引起。因自燃引起。 3、壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)柴油的使用要求、壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)柴油的使用要求 具有良好的霧化性能，蒸發(fā)性能和燃燒性能具有良好的霧化性能，蒸發(fā)性能和燃燒性能 具有良好的燃料供給性能具有良好的燃料供給性能 對(duì)機(jī)件無腐蝕和磨損作用對(duì)機(jī)件無腐蝕和磨損作用 良好的儲(chǔ)存安定性和熱安定性良好的儲(chǔ)存安定性和熱安定性 1) 5）低污染排放）低污染排放 二、柴油的燃燒性二、柴油的燃燒性 1、柴油機(jī)的燃燒過程與壓力變化、柴油機(jī)的燃燒過程與壓

27、力變化 1）滯燃期：從燃料）滯燃期：從燃料噴油噴油(A)開始到混合器開始開始到混合器開始著火著火(B)之間的之間的 一段時(shí)間，這個(gè)時(shí)間極短只有一段時(shí)間，這個(gè)時(shí)間極短只有1-3ms。 縮短滯燃期有利于改善柴油機(jī)縮短滯燃期有利于改善柴油機(jī) 的燃燒性能，因此要求燃料具有的燃燒性能，因此要求燃料具有較較 低的自然點(diǎn)低的自然點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)具有，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)具有較高的較高的 壓縮壓縮比以及比以及較高的進(jìn)氣溫度較高的進(jìn)氣溫度。 2）急燃期）急燃期:柴油開始燃燒柴油開始燃燒(B)直至直至 氣缸中氣缸中壓力不再急劇上升壓力不再急劇上升(C)為止為止 的時(shí)間。的時(shí)間。 壓力上升速率的大小取決于壓力上升速率的大小取決于滯

28、滯 燃期的長(zhǎng)短燃期的長(zhǎng)短。 3）緩燃期（主燃期）緩燃期（主燃期） 是柴油機(jī)中燃燒過程的主是柴油機(jī)中燃燒過程的主 要階段。要階段。 指從氣缸壓力不再急劇升高指從氣缸壓力不再急劇升高 (C)時(shí)起，到壓力開始迅速下時(shí)起，到壓力開始迅速下 降降(D)時(shí)為止的這一段時(shí)間。時(shí)為止的這一段時(shí)間。 特點(diǎn)是氣缸內(nèi)的特點(diǎn)是氣缸內(nèi)的壓力變化不壓力變化不 大大，在后期稍有，在后期稍有下降下降。 4）后燃期）后燃期(DE) 從壓力迅速下降從壓力迅速下降(D)到燃到燃 燒結(jié)束燒結(jié)束(E)為止。為止。 燃燒是在膨脹過程中進(jìn)燃燒是在膨脹過程中進(jìn) 行的，壓力溫度下降，能行的，壓力溫度下降，能 量利用效率下降，因此，量利用效率下

29、降，因此， 后燃期中釋放的熱量不宜后燃期中釋放的熱量不宜 超過燃料釋放出的全部熱超過燃料釋放出的全部熱 量的量的20%。 2、抗爆性、抗爆性 爆震現(xiàn)象爆震現(xiàn)象 與汽油機(jī)相同與汽油機(jī)相同 原因：原因：最初噴入的燃料不易氧化，過氧化物生成不足，使最初噴入的燃料不易氧化，過氧化物生成不足，使 滯燃期延長(zhǎng)，當(dāng)柴油燃燒時(shí)，由于燃料積聚過高，滯燃期延長(zhǎng)，當(dāng)柴油燃燒時(shí)，由于燃料積聚過高， 燃燒壓力升高太猛，引起爆震。燃燒壓力升高太猛，引起爆震。 汽油機(jī)與柴油機(jī)爆震的對(duì)比汽油機(jī)與柴油機(jī)爆震的對(duì)比 柴油機(jī)燃料柴油機(jī)燃料不易自燃不易自燃，初期燃料聚積太多造成，爆震出現(xiàn)，初期燃料聚積太多造成，爆震出現(xiàn) 在燃燒的在燃

30、燒的初期；初期； 汽油機(jī)燃料汽油機(jī)燃料易自燃易自燃，在燃燒，在燃燒傳遞過程傳遞過程中由自燃引起。中由自燃引起。 3 3、柴油抗爆性指標(biāo)、柴油抗爆性指標(biāo) 評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)：十六烷值十六烷值 待測(cè)的試油與標(biāo)準(zhǔn)燃料在相同條件下進(jìn)行測(cè)試，爆震待測(cè)的試油與標(biāo)準(zhǔn)燃料在相同條件下進(jìn)行測(cè)試，爆震 情況相同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)燃料中正十六烷的體積百分含量為所測(cè)油情況相同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)燃料中正十六烷的體積百分含量為所測(cè)油 的十六烷值。的十六烷值。 標(biāo)準(zhǔn)燃料標(biāo)準(zhǔn)燃料 正十六烷烴的十六烷值為正十六烷烴的十六烷值為100 甲基萘的十六烷值為甲基萘的十六烷值為 0 七甲基壬烷的十六烷值為七甲基壬烷的十六烷值為 15 十六烷值低：燃燒發(fā)火困難，

31、十六烷值低：燃燒發(fā)火困難， 滯燃期長(zhǎng)，易爆震。滯燃期長(zhǎng)，易爆震。 十六烷值過高：燃料滯燃期短，十六烷值過高：燃料滯燃期短， 空氣不足混合不空氣不足混合不 均，燃燒均，燃燒 不不 完全，冒黑煙，耗油上升完全，冒黑煙，耗油上升 。 4、抗爆性與組成的關(guān)系、抗爆性與組成的關(guān)系 碳數(shù)相同碳數(shù)相同 烷烴烷烴烯烴、異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴芳香烴、稠環(huán)、分支多烯烴、異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴芳香烴、稠環(huán)、分支多 同族同族：分子量升高，十六烷值增大分子量升高，十六烷值增大 餾分：餾分：石蠟基柴油石蠟基柴油 環(huán)烷基柴油環(huán)烷基柴油 各類原油中柴油餾分的十六烷值如表各類原油中柴油餾分的十六烷值如表4-9所示所示 三、柴油的蒸發(fā)性三、

32、柴油的蒸發(fā)性 柴油的蒸發(fā)性對(duì)柴油機(jī)工作的影響柴油的蒸發(fā)性對(duì)柴油機(jī)工作的影響 可燃混合氣可燃混合氣 形成速度形成速度 柴油蒸柴油蒸 發(fā)速度發(fā)速度 燃燒室溫度高低燃燒室溫度高低 及柴油餾分輕重及柴油餾分輕重 溫度越高，輕餾分越多，蒸發(fā)速度越快；溫度越高，輕餾分越多，蒸發(fā)速度越快； 柴油餾分柴油餾分過重過重，蒸發(fā)速度太慢，使燃燒不完全，導(dǎo)致功率下降、，蒸發(fā)速度太慢，使燃燒不完全，導(dǎo)致功率下降、 耗油量大，以及潤(rùn)滑油被稀釋而磨損加重。耗油量大，以及潤(rùn)滑油被稀釋而磨損加重。 柴油餾分柴油餾分過輕過輕，蒸發(fā)速度太快使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力急劇上升，導(dǎo)，蒸發(fā)速度太快使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力急劇上升，導(dǎo) 致柴油機(jī)的工作不穩(wěn)定

33、。致柴油機(jī)的工作不穩(wěn)定。 評(píng)價(jià)指標(biāo)：評(píng)價(jià)指標(biāo)：餾程餾程 （1 1）50%50%餾出溫度餾出溫度 小于小于300300餾分含量越高，耗油量越小餾分含量越高，耗油量越小 50%50%餾出溫度越低，輕餾分越多，柴油機(jī)易于啟動(dòng)。餾出溫度越低，輕餾分越多，柴油機(jī)易于啟動(dòng)。 我國(guó)輕柴油中我國(guó)輕柴油中50%50%餾出溫度餾出溫度不高于不高于300300 柴油中柴油中300300餾分含量，餾分含量， % % 393934342020 相對(duì)耗油量相對(duì)耗油量100100114114131131 柴油中柴油中 環(huán)烷烴和環(huán)烷環(huán)烷烴和環(huán)烷-芳香烴芳香烴 改善柴油低溫流動(dòng)性能的主要途徑改善柴油低溫流動(dòng)性能的主要途徑 ;

34、適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性; ; 較高的熱值和密度；較高的熱值和密度； 良好的安定性；良好的安定性； 良好的低溫性；良好的低溫性； 無腐蝕性；無腐蝕性； 良好的潔凈性；良好的潔凈性； 較小的起電性；較小的起電性； 適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑性適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑性 二、燃燒性能二、燃燒性能 1 1、熱值和密度、熱值和密度 熱值和密度熱值和密度 熱值：熱值：1 1公斤公斤( (或一升或一升) )燃料燃料完全完全燃燒時(shí)所放出的熱量。燃燒時(shí)所放出的熱量。 燃燒性能良好，指它的燃燒性能良好，指它的熱值要高熱值要高，燃燒要穩(wěn)定，燃燒要穩(wěn)定， 不易因工作條件變化而熄火，一旦高空熄火后能容易不易因工作條件變化而熄火，一旦高空熄火后能容

35、易 再起動(dòng)，燃燒要完全，產(chǎn)生積炭要少。再起動(dòng)，燃燒要完全，產(chǎn)生積炭要少。 熱值和密度熱值和密度 要求有較高的要求有較高的質(zhì)量熱值質(zhì)量熱值和較高和較高體積熱值體積熱值。 質(zhì)量熱值大，發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力大，耗油率降低。質(zhì)量熱值大，發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力大，耗油率降低。 以烴類而言，以烴類而言，烷烴烷烴的氫炭比最高，質(zhì)量熱值的氫炭比最高，質(zhì)量熱值最大最大，環(huán)烷，環(huán)烷 烴的次之，芳香烴的最低。烴的次之，芳香烴的最低。 密度正好相反，芳香烴最大，環(huán)烷烴次之，烷烴最低。密度正好相反，芳香烴最大，環(huán)烷烴次之，烷烴最低。 兼顧兩方面，兼顧兩方面，噴氣燃料的較理想組分是環(huán)烷烴。噴氣燃料的較理想組分是環(huán)烷烴。 要求：要求：凈

36、熱值凈熱值1022010250 千卡千卡/公斤公斤 密度密度 不小于不小于 0.7500.775 熱值和密度熱值和密度 要求有較高的要求有較高的質(zhì)量熱值質(zhì)量熱值及較高及較高體積熱值體積熱值。 質(zhì)量熱值大，發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力大，耗油率降低。質(zhì)量熱值大，發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力大，耗油率降低。 對(duì)于烴類，烷烴的氫炭比最高，質(zhì)量熱值最大，環(huán)烷烴對(duì)于烴類，烷烴的氫炭比最高，質(zhì)量熱值最大，環(huán)烷烴 的次之，芳香烴的最低。的次之，芳香烴的最低。 密度正好相反，芳香烴密度正好相反，芳香烴 環(huán)烷烴環(huán)烷烴 烷烴。烷烴。 兼顧兩方面，兼顧兩方面，噴氣燃料的較理想組分是環(huán)烷烴。噴氣燃料的較理想組分是環(huán)烷烴。 2 2、燃燒的啟動(dòng)性、

37、穩(wěn)定性、完全度、燃燒的啟動(dòng)性、穩(wěn)定性、完全度 要求燃料能在要求燃料能在0.01-0.02MPa0.01-0.02MPa和和-55-55的低溫下形成可的低溫下形成可 燃混合氣并能順利點(diǎn)燃且穩(wěn)定燃燒。燃混合氣并能順利點(diǎn)燃且穩(wěn)定燃燒。 啟動(dòng)性：取決于燃料的啟動(dòng)性：取決于燃料的自然點(diǎn)自然點(diǎn)、著火滯燃期、燃燒極、著火滯燃期、燃燒極 限、可燃混合氣發(fā)火所需的最低點(diǎn)火溫度、燃料的蒸發(fā)性限、可燃混合氣發(fā)火所需的最低點(diǎn)火溫度、燃料的蒸發(fā)性 大小和粘度等。大小和粘度等。 n-P 和和 N 的燃燒極限比的燃燒極限比A的寬的寬。 燃燒穩(wěn)定性的角度：燃燒穩(wěn)定性的角度：P和和N是較理想的組分，而是較理想的組分，而A的燃的

38、燃 燒極限較窄，容易熄火。燒極限較窄，容易熄火。 燃料的燃料的餾分太輕餾分太輕，燃燒，燃燒極限較窄極限較窄。 -噴氣燃料采用燃燒極限較寬、燃燒較穩(wěn)定的噴氣燃料采用燃燒極限較寬、燃燒較穩(wěn)定的煤油餾分煤油餾分。 噴氣燃料燃燒時(shí)，首先要求噴氣燃料燃燒時(shí)，首先要求易于啟動(dòng)易于啟動(dòng)和和燃燒穩(wěn)定燃燒穩(wěn)定，其，其 次是要求次是要求燃燒完全燃燒完全。 燃燒完全度燃燒完全度 ：?jiǎn)挝毁|(zhì)量燃料燃燒時(shí)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量燃料燃燒時(shí)實(shí)際放出的熱量實(shí)際放出的熱量 占燃料凈熱值占燃料凈熱值的百分率。的百分率。 消耗消耗 航程航程 影響燃料燃燒完全度的因素：影響燃料燃燒完全度的因素： 進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度和飛行高度等工作條件進(jìn)氣壓力、進(jìn)

39、氣溫度和飛行高度等工作條件 燃料的粘度、蒸發(fā)性和化學(xué)組成燃料的粘度、蒸發(fā)性和化學(xué)組成 (1)(1)粘度粘度 粘度過大時(shí)，燃料的噴射角小、射程遠(yuǎn)而霧化不良，粘度過大時(shí)，燃料的噴射角小、射程遠(yuǎn)而霧化不良， 燃燒不均勻、不完全，使燃燒完全度燃燒不均勻、不完全，使燃燒完全度。 當(dāng)粘度過小，燃料的噴射角大、射程短，易引起局部當(dāng)粘度過小，燃料的噴射角大、射程短，易引起局部 過熱，泵的磨損大。過熱，泵的磨損大。 蒸發(fā)性蒸發(fā)性 （影響燃料的穩(wěn)定性和完全性）（影響燃料的穩(wěn)定性和完全性） 餾分過重：餾分過重：燃料不易揮發(fā)，形成可燃混合氣燃料不易揮發(fā)，形成可燃混合氣；燃燒；燃燒 完全度完全度。 餾分較輕、蒸發(fā)性較好

40、餾分較輕、蒸發(fā)性較好的噴氣燃料，與空氣形成可燃的噴氣燃料，與空氣形成可燃 混合氣的速度混合氣的速度，燃燒完全度，燃燒完全度。 餾分過輕：餾分過輕：易產(chǎn)生氣阻，供油中斷；燃料在空中大量易產(chǎn)生氣阻，供油中斷；燃料在空中大量 蒸發(fā)損失；需用較大的泵（部分蒸汽揮發(fā)）。蒸發(fā)損失；需用較大的泵（部分蒸汽揮發(fā)）。 噴氣燃料的噴氣燃料的KKKK300300。 噴氣燃料化學(xué)組成噴氣燃料化學(xué)組成 各種烴類各種烴類燃燒完全度燃燒完全度順序順序: :正構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴 異構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴 單單 環(huán)環(huán)烷烴環(huán)環(huán)烷烴 雙環(huán)環(huán)烷烴雙環(huán)環(huán)烷烴 單環(huán)芳香烴單環(huán)芳香烴 雙環(huán)芳香烴雙環(huán)芳香烴 燃料中燃料中A，燃燒完全度，燃燒完全度，為此

41、噴氣燃料中，為此噴氣燃料中芳香烴含芳香烴含 量量20v%20v%。 3.3.噴氣燃料生成積炭的傾向噴氣燃料生成積炭的傾向 芳香烴（芳香烴（尤其是尤其是雙環(huán)芳香烴）雙環(huán)芳香烴）最易生成積碳。最易生成積碳。 評(píng)價(jià)指標(biāo)：評(píng)價(jià)指標(biāo)：萘系烴含量、煙點(diǎn)、輝光值萘系烴含量、煙點(diǎn)、輝光值 (1)(1)煙點(diǎn)（煙點(diǎn)（無煙火焰高度無煙火焰高度） 油料在一標(biāo)準(zhǔn)燈具內(nèi)，在規(guī)定條件下作點(diǎn)燈試驗(yàn)所能油料在一標(biāo)準(zhǔn)燈具內(nèi)，在規(guī)定條件下作點(diǎn)燈試驗(yàn)所能 達(dá)到的達(dá)到的無煙火焰無煙火焰的的最大高度最大高度，單位為毫米。，單位為毫米。 芳烴含量芳烴含量，煙點(diǎn)，煙點(diǎn)，生成的積炭，生成的積炭。 我國(guó)噴氣燃料要求煙點(diǎn)我國(guó)噴氣燃料要求煙點(diǎn) 25mm25mm。 (2)(2)輝光值輝光值 在一定的在一定的火焰輻射強(qiáng)度火焰輻射強(qiáng)度( (相當(dāng)于四氫萘煙點(diǎn)時(shí)的輻射強(qiáng)相當(dāng)于四氫萘煙點(diǎn)時(shí)的輻射強(qiáng) 度度) )下，將下，將試驗(yàn)燃料試驗(yàn)燃