【正文】 , % 70～ 80 100 柴油機與汽油機工作過程的比較 ?良好的燃燒性能 ?良好的蒸發(fā)性能和霧化性能 ?適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫牡蜏匦阅? ?良好的儲藏安定性和熱安定性 ?對發(fā)動機沒有腐蝕和磨損作用 ● 柴油機對燃料的使用要求 ◆ 柴油的燃燒性 柴油良好的燃燒性能是指柴油噴入燃燒室內(nèi)與空氣形成均勻的可燃混合氣之后，能在較短的時間內(nèi)發(fā)火 自燃 并 正常完全燃燒 。 柴油機中氣缸壓力變化 1滯燃期 2急燃期 3緩燃期 4后燃期 （ 1） 滯燃期（發(fā)火延遲期） 指從噴油開始到混合氣著火燃燒為止，即圖中的 AB段，時間極短，只有 1～ 3毫秒，此段包含兩個過程： ■ 物理延遲： 在氣缸中 霧化、受熱、蒸發(fā)、擴散、并與空氣混合 而形成可燃性混合氣。 （ 2） 急燃期（速燃期） 柴油開始燃燒到氣缸內(nèi)的壓力不再升高為止，即圖中的 B— C段，這個階段是柴油的急燃階段 。 急燃期中壓力升高速率太快，發(fā)動機工作就會出現(xiàn)粗暴現(xiàn)象，嚴重時氣缸內(nèi)會發(fā)出金屬敲擊聲（敲缸）。 這是燃燒的主要階段，約有 50～ 60%的燃料是在這段時期內(nèi)燃燒的。 ■ 溫度持續(xù)升高到最高值后開始下降，而且溫度的最高值一般在壓力達到最高值之后出現(xiàn)， Tmax=2023℃ 。 在后燃期，噴油雖已停止，但氣缸內(nèi)尚有未燃燒完的燃料仍在繼續(xù)燃燒，此時的燃燒是在膨脹過程中完成的，因而壓力和溫度都在逐漸下降 。 ■ 發(fā)生 爆震的時間不一樣 ， 汽油 的爆震燃燒是在火焰?zhèn)鞑ミ^程中，即在 燃燒的后期 ，而 柴油 的粗暴燃燒發(fā)生在 燃燒的初期 （即急燃期）。 汽油機爆震與柴油機工作粗暴性的比較 ★ 評定柴油燃燒性能的指標(biāo) — 十六烷值 十六烷值（簡稱 CN）是衡量柴油在壓燃式發(fā)動機中發(fā)火性能的指標(biāo)。 ■ 十六烷值高，自燃點低，滯燃期短，燃料的發(fā)火性 能好，燃燒完全，發(fā)動機工作平穩(wěn)。 ■ 十六烷值過高，自燃點很低，燃燒過程中形成的過氧化物太多，自燃速度極快，燃料來不及燃燒就隨廢氣排出 。 （ 3）柴油十六烷值與其化學(xué)組成的關(guān)系 烴類名稱 十六烷值 正十六烷 100 1正十四烯 79 正丙基十氫萘 35 7,8二乙基十四烷 67 正構(gòu)烷烴 ﹥ 正構(gòu)烯烴 ﹥ 環(huán)烷烴 ﹥ 芳烴 ■ 柴油中含烷烴和環(huán)烷烴較多、芳烴含量較少時， 其十六烷值較高，自燃點低； ■ 芳烴 含量較高，烷烴含量較低時，其十六 烷值就較低，自燃點高。 ■ 可燃混合氣形成的速度由柴油的 蒸發(fā)速度 決定， 而柴油的蒸發(fā)速度又由燃燒室內(nèi) 空氣的溫度和壓 力的高低 與 柴油餾分的輕重 兩個因素來決定。 ① 50%餾出溫度 ■50%餾出溫度越低，柴油中的輕餾分越多，發(fā)動機起動時間越短。 ② 90%餾出溫度 ■90%餾出溫度越低，柴油中的重餾分越少，燃燒越完全。 （ 2） 閉口閃點 ■ 柴油的閃點太低，其蒸發(fā)性太強，不安全。 ◆ 柴油的流動性 粘度、 凝點（或傾點）、冷濾點 ★ 粘度 柴油的粘度對柴油機中供油量的大小以及霧化的好壞有密切的關(guān)系。 ■ 柴油霧化后的液滴直徑太小，噴出的油流射程太短，與空氣混合不均，導(dǎo)致燃燒不完全。 ■ 霧化后油滴直徑過大，噴出的油流射程太長，使油滴的有效蒸發(fā)面積減小，蒸發(fā)速度減慢，導(dǎo)致混合不均勻、燃燒不完全、耗油量增加。 ■環(huán)烷基原油的柴油因含較多的環(huán)狀烴，因而粘度較大。 ■ 由于冷濾點的測定條件近似柴油的使用條件，因而可以用它來粗略判斷柴油可能使用的最低溫度。 ■ 柴油在儲存和運輸過程中抵抗氧化變質(zhì)的能力稱為柴油的儲存安定性。 柴油安定性的評定指標(biāo)： 實際膠質(zhì)和 10%蒸余物殘?zhí)? （ 1）實際膠質(zhì) 實際膠質(zhì)高，造成噴油嘴和濾清器堵塞，導(dǎo)致氣缸內(nèi)沉積物增加，磨損加劇。 （ 3）柴油安定性與其化學(xué)組成的關(guān)系 ■ 烷烴、環(huán)烷烴及單環(huán)芳烴的安定性較好。 ■ 多環(huán)芳烴及非烴類是引起柴油熱安定性不良的主要原因。 ■ 含 硫化合物 燃燒后生成的 SO SO3不僅嚴重腐蝕高溫區(qū)的零部件，而且還與氣缸壁上的潤滑油反應(yīng)，加速漆膜和積炭的生成。 ■ 水分較多，燃燒時降低發(fā)熱值，在低溫容易結(jié)冰，使燃料供給系統(tǒng)堵塞。 ● 柴油的品種和牌號 我國的柴油分為 輕柴油 和 重柴油 ■ 輕柴油適用于高速柴油機，按其凝點分為六個牌號： 0、 3 50號。 GB/T191472023輕柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 項目 質(zhì)量指標(biāo) 試驗方法 10號 5號 0號 10號 20號 35號 50號 氧化安定性 /總不溶物，mg． 100ml1 ≯ ≯ ≯ ≯ ≯ ≯ ≯ SH/T 0175 硫含量 /%（質(zhì)量分數(shù)） ≯ ≯ ≯ ≯ ≯ ≯ ≯ GB/T 380 10%蒸余物殘?zhí)?/%（ m） ≯ ≯ ≯ ≯ ≯ ≯ ≯ GB/T 268 銅片腐蝕（ 50℃ ， 3h）/級 ≯ 1 ≯ 1 ≯ 1 ≯ 1 ≯ 1 ≯ 1 ≯ 1 GB/T 5096 運動粘度（ 20℃ ）/ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ GB/T 265 GB/T191472023輕柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 項目 質(zhì)量指標(biāo) 試驗方法 10號 5號 0號 10號 20號 35號 50號 凝點 /℃ 不高于 ≯ 10 ≯ 5 ≯ 0 ≯ 10 ≯ 20 ≯ 35 ≯ 50 GB/T510 冷濾點 /℃ 不高于 ≯ 12 ≯ 8 ≯ 4 ≯ 5 ≯ 14 ≯ 29 ≯ 44 SH/T 0248 閃點（閉口） /℃ 不低于 55 55 55 55 50 45 45 GB/T 261 十六烷值 不小于 49 49 49 49 46 45 45 GB/T 386 餾程 50%餾出溫度 /℃ ≯ 300 ≯ 300 ≯ 300 ≯ 300 ≯ 300 ≯ 300 ≯ 300 GB/T 6536 餾程 90%餾出溫度 /℃ ≯ 355 ≯ 355 ≯ 355 ≯ 355 ≯ 355 ≯ 355 ≯ 355 GB/T 6536 程： 95%餾出溫度 /℃ ≯ 365 ≯ 365 ≯ 365 ≯ 365 ≯ 365 ≯ 365 ≯ 365 GB/T 6536 潤滑性 磨斑直徑 μm ≯ 460 ≯ 460 ≯ 460 ≯ 460 ≯ 460 ≯ 460 ≯ 460 ISO 121561 密度（ 20℃ ） / 820860 820860 820860 820860 820860 800840 800840 GB/T 1884 GB/T 1885 噴氣燃料 ● 噴氣發(fā)動機 二戰(zhàn)以前，活塞發(fā)動機與螺旋槳的組合已經(jīng)取得了極大的成就，使得人類獲得了挑戰(zhàn)天空的能力。螺旋槳在飛行速度達到 800千米 /小時的時候，槳尖部分實際上已接近了音速，跨音速流場使得螺旋槳的效率急劇下降，推力不增反減。同時隨著飛行高度提高，大氣稀薄，活塞式發(fā)動機的功率也會減小。噴氣發(fā)動機吸入大量空氣，燃燒后高速噴出，對發(fā)動機產(chǎn)生反作用力，推動飛機向前飛行。洛蘭 就提出了沖壓噴氣發(fā)動機的設(shè)計，并獲得專利。 1930年 ，英國人 弗蘭克 1941年 后他設(shè)計的發(fā)動機 首次飛行 ，從而成為了渦輪噴氣發(fā)動機的鼻祖。 點燃式航空發(fā)動機與噴氣發(fā)動機的主要區(qū) 別 項目 點燃式 航空發(fā)動機 噴氣發(fā)動機 推動力 螺旋漿 高溫燃氣 飛行高度， m 10000 20230 飛行時速， km/hr 900 2380 所用燃料 航空汽油 航空煤油 ● 渦輪噴氣發(fā)動機的工作原理 渦輪噴氣發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖 （ 1） 壓縮 由于在 2萬米的高空空氣很稀薄，氧氣濃度低，需要將迎面進入發(fā)動機內(nèi)的空氣用離心式壓縮器壓縮至 ～ ，溫度達到 150～ 200℃ 后，方可進入燃燒室。 （ 2） 燃燒 在燃燒室中，壓縮空氣與航空煤油形成可燃性混合氣，啟動時經(jīng)電火花點火后可連續(xù)不斷地燃燒。 （ 3） 燃氣渦輪做功 高溫高壓燃氣推動高溫渦輪高速旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)化成機械能，渦輪的轉(zhuǎn)速可達 8000～ 16000轉(zhuǎn) /分鐘。 （ 4） 排氣 從渦輪中排出高溫高壓燃氣，在尾噴管中膨脹加速，在 500～ 600℃ 的高溫下高速噴出，由此產(chǎn)生反作用推動力推動飛機前進。 （ 1）粘度 ?粘度是影響 霧化質(zhì)量 的關(guān)鍵因素，而霧化程度越好，可燃性氣體形成的速度越快，越有利于燃燒的穩(wěn)定性和完全度。 ?粘度過小，雖然燃燒完全度較高，但是射程太短，燃燒時局部過熱。 ※ 餾分較輕 的噴氣燃料蒸發(fā)快，混合氣形成速度快，燃燒較完全。 ※ 閃點 我國的噴氣燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 干點不得高于 300℃ ， 閉口閃點不低于 60℃ （ 3）化學(xué)組成 各種烴類的燃燒完全度的順序如下： 正構(gòu)烷烴 異構(gòu)烷烴 單環(huán)環(huán)烷烴 雙環(huán)環(huán)烷烴 單環(huán)芳烴 雙環(huán)芳烴 以 烷烴和環(huán)烷烴為基礎(chǔ)的噴氣燃料較為理想 ，具有較高的燃燒完全度，因此在噴氣燃料中要限 制芳烴含量 。 ※ 萘系芳烴含量 ※ 煙點 ※ 輝光值 ※ 萘系芳烴的含量 我國噴氣燃料質(zhì)量指標(biāo)規(guī)定，萘系芳烴（雙環(huán)芳 烴）的含量不能高于 3v%。 燃料的煙點與其 芳烴含量有關(guān) ，燃料中的 芳烴含量 越高，其煙點越低。兩個標(biāo)準(zhǔn)燃料分別為四氫萘（輝光值人為定為 0）、異辛烷（輝光值人為定為 100）。 烷烴 環(huán)烷烴 芳香烴 （ 1）積炭的后果 電火化器點不著火；燃燒室傳熱惡化、局部過 熱、筒壁變型等 （ 2）積碳與化學(xué)組成的關(guān)系 積炭與燃料中 芳香烴含量 ，特別是雙環(huán)芳香烴 含量有關(guān)， 硫化物 能促進生成高熔點、大硬度、 腐蝕性強的積碳。 ※ 體積熱值是指單位體積的燃料燃燒時所放出的熱量， kJ/dm3。 同一族烴，沸點升高，密度增加，體積熱值增加，質(zhì)量熱值減少。 ※ 冰 點： 是燃料出現(xiàn)結(jié)晶時，再升高溫度使原 來結(jié)晶消失時的最低溫度。 ※ 在同族烴類中，分子量越大，結(jié)晶點越高。 ★ 噴氣燃料的低溫性能與其化學(xué)組成的關(guān)系 ◆ 噴氣燃料的腐蝕性 酸度、水溶性酸或堿、含硫量、硫醇含量、銅片腐蝕以及銀片腐蝕。 表征燃料清潔度的主要指標(biāo)為： 水、表面活性物質(zhì)、固體雜質(zhì)及微生物 ◆ 噴氣燃料的 潤滑性能和防靜 電性 ★ 潤滑性能 高壓燃油泵 潤滑性能與化學(xué)組成的關(guān)系 單環(huán)或多環(huán)環(huán)烷烴 ★防靜電性 高速加油 防靜電添加劑 ● 噴氣燃料的牌號 目前我國的噴氣燃料分為三個牌號，分別為 1號、2號和 3號噴氣燃料。 ?3號噴氣燃料為較重煤油型燃料，餾程為 180～280 ℃ ，冰點不高于 47 ℃ ，民航飛機和軍用飛機通用。在標(biāo)準(zhǔn)燈具中點燃 8小時， 檢查過程中燈焰亮度的穩(wěn)定性、結(jié)燈花和燈罩上 附著物的情況。芳烴相反。含 1015%芳烴 ★安全性： 防火防爆（閃點），燃燒廢氣污染 ★潔凈度： 色度、機械雜質(zhì) ★腐蝕性： 硫、硫醇、水溶性酸堿、銅片腐蝕 國產(chǎn)煤油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 項目 優(yōu)級品 一級品 合格品 餾程 ， 10%點 不高于 干點 不高于 205 300 205 300 225 310 硫含量， % 不大于 閃點 (閉口 ), ℃ 不高于 40 40 40 濁點 , ℃ 不高于 15 12 冰點 , ℃ 不高于