《内燃机学 教学课件 ppt 作者 周龙保第六章 6.2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《内燃机学 教学课件 ppt 作者 周龙保第六章 6.2（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 含氧燃料,二甲醚,生物柴油,醇类燃料,Oxygenated Fuel,主要学习内容,一.醇类燃料 Alcohols,1.醇类燃料在汽油中的溶解度 2.甲醇燃料的应用 3.乙醇燃料的应用,醇类燃料汽油中的溶解度,甲醇在汽油中的互溶度与温度的关系,乙醇与重柴油、轻柴油互溶温度与乙醇容积比的关系,乙醇的体积百分数（%）,乙醇在汽油和重柴油中的互溶临界温度与其含水率的关系,甲醇燃料的应用,甲醇燃料的物化性质和使用特性 甲醇燃料在发动机上的试验结果 在汽油机上燃用醇类燃料 在柴油机上燃用甲醇燃料,甲醇燃料的物化性质和使用特性,甲醇燃料的低热值仅为汽油的46%左右，应增加循环油量。 甲醇燃料的气化
2、潜热为汽油的7倍（按相同热值的混合气计），从而使混合气在气化时的温降较大，有利于提高发动机的充量系数和动力性，但会造成发动机冷起动困难和暖机时间长。 甲醇燃料的辛烷值高,在汽油机上使用时可提高压缩比,有利于提高发动机的动力性能和经济性能。但甲醇燃料的十六烷值低,在柴油机上使用时,需要有助燃措施。,由于甲醇燃料的气化潜热大,因此进入气缸的混合气温度低,滞燃期长,应适当增大点火提前角。 甲醇含氧量达50%，利于燃料完全燃烧。 在定容燃烧弹中测出的甲醇的层流火焰传播速度为32.7cm/s，汽油为25.2cm/s，在相同条件下，甲醇的燃烧速度高于汽油，燃烧持续期缩短，有利于提高热效率。 甲醇的着火极限
3、比汽油、柴油浓，使用更安全。,甲醇燃料的物化性质和使用特性,甲醇对呼吸系统、皮肤、眼睛等有毒，要对相关人员进行安全教育和岗前培训，对甲醇汽油加色，杜绝口吸或饮用。 有些塑料件和橡胶件与甲醇不能兼容，会发生溶胀，导致采用上述材料的密封件失效；甲醇对一些有色金属有腐蚀性； 甲醇沸点较低，容易在供油系统中发生高温气阻。 甲醇的吸水性强，在运输和贮存时除防火外，还要防湿，否则将影响甲醇的纯度，甲醇汽油混合燃料吸水后还易产生分层； 甲醇燃烧后会产生醛类等非常规排放物；,甲醇燃料使用中应注意的问题,汽油机上燃用甲醇燃料的试验结果,醇类燃料发动机与汽油机的排放比较,醇类燃料发动机的HC、CO排放均下降， N
4、Ox排放 变化不大,甲醇燃料的苯和1，3丁二烯比汽油类燃料低，但甲醇燃料仍有甲醛排放。 电喷汽油机的三效催化转化器在达到起燃温度后，可以催化转化排气中的甲醛，使其排放值降低到接近零排放。,以掺烧为主，掺烧方式有： 乳化液法 熏蒸法 双燃料喷射系统法 甲醇和柴油掺烧可以提高发动机热效率,改善柴油机的排放,尤其是降低烟度,柴油机上燃用甲醇燃料的试验结果,柴油机上燃用甲醇燃料的试验结果, 柴油 -甲醇10% -甲醇20% -甲醇30%,平均有效压力/MPa,平均有效压力/MPa,颗粒/kgm-3,碳烟排/HSU,颗粒/kg.m,熏蒸法甲醇柴油发动机的碳烟和颗粒排放特性,随着发油机中甲醇量的增加，发动
5、机的碳烟和颗粒排放下降，尤其是碳烟排放降低显著,乙醇燃料的应用,乙醇燃料的性质与甲醇燃料相似，乙醇在发动机上的应用情况与甲醇类似。 乙醇燃料的低热值为汽油的62%左右。因此当在汽油机上燃用乙醇时，应调整循环油量。 乙醇燃料的气化潜热为汽油的2.9倍，从而使混合气在气化时温降大。这有利于提高发动机的充量系数和动力性，但会造成发动机冷起动困难和暖机时间长。 乙醇燃料的辛烷值高,在火花点火发动机上使用时,可以提高压缩比,有利于提高发动机的动力性能和经济性能。乙醇燃料的十六烷值低,在柴油机上使用需要有助燃措施。 乙醇燃料的气化潜热大,进入气缸的混合气温度低,滞燃期长,应适当增大点火提前角。 乙醇的粘度
6、比汽油高得多，当在管道中流动阻力较大时，会导致火花点火发动机高速、高负荷时功率上不去。,二. 二甲醚Dimethyl Ether,1.二甲醚燃料的物化性质和使用特性 2.二甲醚/柴油混合燃料在压燃式发动机上的应用 3.二甲醚燃料在压燃式发动机上的应用,二甲醚燃料的物化性质和使用特性,二甲醚作为内燃机替代燃料的主要特性如下 ： 二甲醚的十六烷值比一般轻柴油高，自燃温度比一般轻柴油低，它滞燃期短，有利于减少NOx排放和降低燃烧噪声。 二甲醚分子结构中没有C-C键，只有C-H和C-O键，此外它含氧34.8%，因此在任何工况下均可实现无烟燃烧。 二甲醚蒸发潜热约为柴油的1.6倍,它有利于降低气缸内燃烧
7、的最高温度，使NOx排放下降。 二甲醚的沸点低，喷入气缸后可立即气化，因此二甲醚对喷油系统的喷射压力要求不高。,二甲醚燃料的物化性质和使用特性,二甲醚燃料在使用中也存在如下问题： 二甲醚的低热值为柴油的64.7%，密度又比柴油小，因此为使发动机燃用二甲醚后与燃用柴油有相同的功率输出，必须增大循环供油量。 二甲醚是一种很强的溶剂, 与天然橡胶不能兼容，其燃油供给系统的橡胶部件、橡胶油封和垫片需要采用新型耐二甲醚的橡胶（氟醚橡胶等）或高分子材料（如聚四氟乙烯）等。 二甲醚粘度很低，作为燃料使用时需加润滑添加剂。 二甲醚的蒸气压随温度增加而急剧升高，需增加燃料供给系的供油压力，避免产生气阻。,二甲醚
8、/柴油混合燃料在压燃式发动机上的应用,4113发动机燃用不同比例二甲醚/柴油混合燃料的碳烟排放特性,碳烟排放水平随二甲醚掺烧比例的增加而降低,混合燃料中二甲醚体积百分数为14%时，颗粒排放下降60%，二甲醚体积百分数为25%时，颗粒排放下降80%。,不同比例二甲醚/柴油混合燃料的车辆颗粒排放试验,二甲醚燃料在压燃式发动机上的应用,西安交通大学开发的自然吸气式CA498二甲醚发动机（带简单氧化催化反应器）的检测结果表明：该机的排放满足国排放标准，部分指标接近甚至低于国排放限值,三.生物柴油 bio-diesel,1.生物柴油的理化性质和使用特性 2.生物柴油在发动机上的应用,生物柴油的理化性质和使用特性,使用生物柴油时应注意问题,一般残炭含量较高，发动机容易形成积碳，导致磨损增加。 浊点、凝点或冷滤点较高，低温流动性差，必要时需添加流动性能改进剂； 氧化安全性差，易老化，会造成滤清器堵塞，排烟增大和启动困难。,生物柴油在发动机上的应用,不同比例生物柴油电控增压发动机在整个工作范围内的功率变化率,生物柴油对重型发动机排放的影响,排放变化率,生物柴油的体积百分比,
