第三章燃料与燃烧§3-1内燃机的燃料及其热化学石油燃料（汽油、柴油）仅由碳、氢两种元素组成的化合物统称碳氢化合物，简称烃。饱和烃烷烃开链烃不饱和烃烯烃、炔烃烃环状烃脂环烃芳香烃1.根据烃分子中碳原子数的不同可构成不同分子量，不同沸点的物质很大，按结构组成石油的烃主要有五类。A、烷属烃CnH2n+2直链（正庚烷C7H16）HHHHHHHH—C—C—C—C—C—C—C—HHHHHHHH支链（异辛烷C8H18）HHHHH—C—HHH—C——C——C——C——C—HHH—C—HHH—C—HHHB、烯烃CnH2n(例如:乙烯)HH∣∣H－C﹦C－HC、炔烃CnH2n-2(乙炔)H－C≡C－HD、环烷烃CnH2nE、芳香烃CnH2n-6§3-2燃料的使用特性（2）馏出50％的温度T50(<145℃)标志着汽油的平均蒸发性。缩短发动机的暖车时间；温度T50低提高加速性；工作稳定性。（从较低负荷向较高负荷过渡时，能够及时供应所需的混合气。）（3）馏出90％的温度T90(<195℃)标志着燃料中难挥发的重质成分的数量。当T90↓→重质成分↓→易挥发，利于燃烧。当T90过高重质成分↑→不易挥发燃烧而附着在气缸壁上→形成积碳或流入油底壳→稀释机油破坏润滑。2．辛烷值：辛烷值是表示汽油抗爆性的指标。爆震：在汽油机燃烧中，随着ε↑、气缸内气体（T+P)↑→可能出现一种不正常的自燃现象。辛烷值，是在特殊的单缸试验机上按规定的条件进行。标准燃料异辛烷(C8H18)→辛烷值100，正庚烷(C7H16)→辛烷值为0。按不同比例混合可得不同辛烷值的标准燃料。当被测定燃料的抗爆性=配制的标准燃料的抗爆性时，则标准燃料中异辛烷含量的体积百分数就是被测定汽油的辛烷值。辛烷值高低顺序为烷烃＜烯烃＜环烷烃＜芳烃。实验方法不同马达法试验值（MON）n=900r/min，研究法试验值（ROM）n=600r/min，二、柴油的使用特性十六烷值过高→燃料分子量↑→蒸发性↓粘度↑排气冒烟及bi↓。因此。国产柴油的十六烷值规定在40～50之间。2、蒸发性——馏程：50％馏出温度表征平均蒸发性，低蒸发性好，说明轻馏分多、蒸发快，有利于混合气形成。但馏分太轻也不好，因为轻质燃料容易蒸发，在着火前形成大量油气混合气，一旦着火，柴油机工作粗暴。90％和95％馏出温度标志难于蒸发的重馏分的数量。如果重馏分过多，不易蒸发和形成均匀混合气，燃烧亦不及时和完全。3、雾化性——用粘度评价它影响柴油的喷雾质量。当其它条件相同时，粘度越大，雾化后油滴的平均直径也越大，使燃油和空气混合不均匀，燃烧不及时或不完全，燃油消耗率增加，排气带烟。喷油泵柱塞、喷油器的喷针都是靠燃油润滑，所以柴油应具有一定的粘度。一般轻柴油的运动粘度在200～8）10－6m2／s。4、流动性——凝点：指柴油失去流动性开始凝结的温度。T↓→柴油中高分子烷烃和水分析出结晶、混浊（浊点）→失去流动性。我国生产的轻柴油规格，按凝点分为10#、0#、-10#、-20#、-35#五级。§3-3燃烧热化学根据化学反应原理，可以写出：碳燃烧：C+O2＝CO212（kg）32(kg)44(kg)gC（kg）X(kg)→X=（8/3）gC（kgO2）氢燃烧：H2+1/2O2=H2O2（kg）16(kg)18(kg)gH(kg)Y(kg)→Y=8gH（kgO2）1kg燃油完全燃烧理论所需的氧气量，即理论氧气量为(X+Y-go)（kgO2）。以质量成分计,氧占23%，氮占77%。则，1千克燃油完全燃烧理论所需的空气量，即理论空气量Lo为：Lo=1/0.23×[(8/3）gC+8gH–go]（kg/kg）分别将汽油，柴油的成分代入上式计算，可得汽油的Lo=14.9（kg/kg）柴油的Lo=14.5（kg/kg）。二、过量空气系数α：提供的空气量L与理论上所需空气量L。之比，称为过量空气系数。汽油机（α=0．8～1.2）柴油机负荷是靠质调节的（α=1.2～1.6）由于混合气形成不均匀，所以总是大于1的。一般车用高速柴油机，；增压柴油机，α=1.8～2.2.空燃比：A／F=空气量÷燃料量α=1时，三、α>1时完全燃烧产物的数量1、1kg燃料燃烧前混合气的数量M1汽油机：（kmol/kg燃料）式中；MrT为燃料的分子质量柴油机：液态燃料的体积不及空气的1/10000，即为纯空气（kmol/kg燃料）.四、燃料热值与混合气热值1、燃料热值：1kg燃料完全燃烧所放出的热量，称为燃料的热值。高热值：包括水蒸汽凝结后放出的汽化潜热；低热值：不包括水蒸汽凝结后放出的汽化潜热。一、内燃