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内燃机原理DUT内容DUT内燃机燃烧化学第2章内燃机结构参数内燃机性能参数内燃机指示参数内燃机有效参数机械损失与机械效率内燃机强化指标提高动力性和经济性的途径1InstituteforInternalCombustionEngines2InstituteforInternalCombustionEnginesDALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYDALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY2.1内燃机燃烧化学DUT2.1内燃机燃烧化学DUT燃油和空气的成分燃油和空气的成分干空气由如下气体按照体积百分比进行混合:烷和烯的混合物•20.95%氧气,78.09%氮气,0.93%氩气,•链烷•极少量的二氧化碳,氖气,氦气,甲烷和其他气体.•环烷•假设空气中除了氧之外其余均为氮，通常称为大气•烯烃氮或表相氮。•炔烃氮氧的比例为•芳香族1−0.2095=3.773醇类0.20953InstituteforInternalCombustionEngines4InstituteforInternalCombustionEnginesDALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYDALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY2.1内燃机燃烧化学DUT2.1内燃机燃烧化学DUT在空气中完全燃烧平均分子式为CaHbOc的普通烃化学计量比燃料的化学方程式为bc−1(a+−)(32+3.773×28)⎛⎞AF⎛⎞42gCOgbcbbc⎜⎟==⎜⎟=34.41(+−gH)CHO++−()(3.773)aO+N=aCO+HO+3.773()a+−N⎝⎠FA⎝⎠12abc++11638abc4222222422SSgC、gH、gO分别是C、H、O在燃料中的质量比例12ab16cgC=gH=gO=1kmolCaHbOc(a+b/4-c/2)kmol空气12ab++116c12ab++16c12ab++16c已知某标号国产轻柴油含有C、H、O的比例分别是gC=0.87，完全反应gH=0.126，gO=0.004，则其所对应的化学当量比为−1燃料CHO与空气的质量比即“化学当量比”⎛⎞AF⎛⎞abc⎜⎟==⎜⎟14.297kg气油/kg⎝⎠FASS⎝⎠5InstituteforInternalCombustionEngines6InstituteforInternalCombustionEnginesDALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYDALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY12.1内燃机燃烧化学DUT2.1内燃机燃烧化学DUT化学计量比空燃比和燃空比−1⎛⎞AF⎛⎞实际缸内的空气与燃料的质量比称为“空燃比”，其倒==14.297kg气油/kg⎜⎟⎜⎟数为“燃空比”⎝⎠FASS⎝⎠单位时间空气流量Am&aFm&f即理论上燃烧1kg轻柴油需要14.7kg的空气==Fm&fAm&a单位时间燃料流量l0=14.3kg空气/kg燃油汽油机的“空燃比”一般为：12≤A/F≤18实际内燃机缸内的实际内燃机缸内的柴油机的“空燃比”一般为：18≤A/F≤70燃烧不是按化学当燃烧不是按化学当量比进行的量比进行的为什么汽油机的空燃为什么汽油机的空燃比变化范围如此小而比变化范围如此小而柴油机的却很大？柴油机的却很大？7InstituteforInternalCombustionEngines8InstituteforInternalCombustionEnginesDALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYDALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY2.1内燃机燃烧化学DUT2.1内燃机燃烧化学DUT空燃当量比和燃空当量比过量空气系数实际空燃比与化学当量比的比值为“空燃当量比”，其每循环实际进入气缸内的空气量与每循环喷入缸内燃倒数为“燃空当量比”料量完全燃烧理论上所需的空气量的比值每循环的进气量()A/FActual−1()F/AActualm1λ=φ=λ=φa=()A/FS()F/ASgb⋅l0每循环的进油量理论上燃烧1kg轻柴油需空燃当量比又称为“过量空气系数”要14.7kg的空气量1λ=φa=1(1)贫油燃烧，柴油机的所有工况，汽油机的低工况φφa>φ<φa=1(φ=1)当量比燃烧，汽油机的中负荷工况φa不是φφa<1(φ>1)富油燃烧，汽油机的全负荷工况9InstituteforInternalCombust
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