柴油的使用要求-教案

1、 揚州工業(yè)學(xué)院信息化設(shè)計教案序號周次授課形式翻轉(zhuǎn)課堂+講授+信息化學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)情境2 石油產(chǎn)品分類和石油燃料的使用要求學(xué)時0.5知識點柴油的使用要求教學(xué)目標(biāo)知 識 目 標(biāo)職 業(yè) 能 力 目 標(biāo)1、了解柴油機對燃料的使用要求；2、理解柴油發(fā)動機爆震的原理3、掌握評價柴油抗爆性能、蒸發(fā)性能的評價指標(biāo)；4、掌握柴油粘度對其性能的影響1. 會正確評價柴油的抗爆性能和蒸發(fā)性能；2. 能根據(jù)地域的不同選擇不同蒸發(fā)性能的柴油教學(xué)重點柴油機對燃料的使用要求教學(xué)難點壓燃式發(fā)動機與點燃式發(fā)動機爆震原理的區(qū)別教學(xué)方法教學(xué)做一體、多媒體教學(xué)、討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、信息化教學(xué)手段教學(xué)媒介教學(xué)課件、圖片、動畫、視頻、在線課堂

2、、網(wǎng)絡(luò)課程授 課 主 要 內(nèi) 容柴油機對燃料的使用要求包括：一是具有良好的霧化性能、蒸發(fā)性能和燃燒性能；二是具有良好的燃料供給性能；三是燃料對發(fā)動機沒有腐蝕和磨損作用；四是具有良好的儲存安定性和熱安定性。一、抗爆性能柴油燃燒性能好是指的噴入燃燒室的柴油，能迅速與高溫空氣形成可燃混合氣，然后在較短的時間內(nèi)發(fā)火自燃，并正常燃燒對外做功。在柴油機中空氣被壓縮到3545MPa，溫度達(dá)500700，此時活塞快接近上死點，燃料以霧狀噴入，噴入后立即氣化并氧化，當(dāng)氧化過程逐漸加劇以至猛烈進(jìn)行時，燃料就會著火燃燒。從燃料噴入汽缸到自燃開始要經(jīng)過一段時間，這段時間就稱為滯燃期。燃料的自燃點越低，滯燃期越短，發(fā)動

3、機的工作就越平穩(wěn)；燃料的自燃點高，滯燃期越長，發(fā)動機就會發(fā)生爆震。使用燃燒性能不好的柴油時發(fā)生的爆震現(xiàn)象從表面看與汽油機很相似，但其發(fā)生的原因卻根本不同。汽油機的爆震是由于汽缸內(nèi)未燃燒的混合氣中烴類太易氧化，過氧化物積聚過多，以至在火焰前峰到達(dá)之前發(fā)生自燃而引起的。柴油機的爆震恰恰相反，是由于最初噴入汽缸的燃料太不易氧化，過氧化物生成量不足，遲遲不能自燃，以至噴入的燃料積聚過多，自燃一開始，這些燃料同時自燃造成壓力增長過快，大大超過正常燃燒的壓力，引起爆震，沖擊活塞頭，發(fā)出金屬敲擊聲，使得發(fā)動機功率下降，零件損壞。因此柴油機要求易于自燃，即自燃點低的燃料，而汽油機則要求不易氧化、自燃點高的燃料

4、。柴油抗爆性的評定指標(biāo)用十六烷值表示，十六烷值越高，滯燃期越短，越不易爆震。分子量大小相近時，正構(gòu)烷烴的十六烷值 > 異構(gòu)烷烴,正構(gòu)稀烴 > 環(huán)烷烴 > 芳烴由上述規(guī)律可以認(rèn)識到：直餾柴油的十六烷值較高，催化裂化柴油因含較多的芳香烴，所以十六烷值較低；催化裂化柴油及焦化柴油經(jīng)加氫精制后芳香烴轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌鼰N類，所以十六烷值有所提高； 柴油十六烷值低時可加入十六烷值添加劑以提高其抗震性能，通常使用的添加劑是硝酸烷基酯。對比而言，汽油的抗爆性能指標(biāo)是辛烷值。分子量大小相近時，辛烷值大小順序為：正構(gòu)烷烴 < 環(huán)烷烴 < 正構(gòu)烯烴 < 異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴 < 芳烴

5、。二、蒸發(fā)性柴油噴入發(fā)動機燃燒室后，在高溫、高壓空氣中先進(jìn)行氣化，形成可燃混合氣后才開始自燃?；旌蠚庑纬傻乃俣葲Q定于燃燒室內(nèi)的溫度，壓力、燃料的霧化程度和蒸發(fā)速度。這里討論與燃料蒸發(fā)速度有關(guān)的餾分組成。當(dāng)其它條件相同時混合氣形成的速度就決定于燃料本身的蒸發(fā)性。餾程是表示柴油蒸發(fā)性的指標(biāo)。對柴油餾程的要求雖然不如汽油那樣嚴(yán)格，但它也是一個重要的使用指標(biāo)。柴油機的轉(zhuǎn)速越高，對燃料蒸發(fā)性要求越嚴(yán)。餾分組成較輕的柴油蒸發(fā)速度快，這對于高速柴油機是有利的，蒸發(fā)速度越快，容易啟動。但是餾分組成太輕也是有害的，因為餾分過輕，自燃點高，滯燃期長且蒸發(fā)程度大，在開始自燃時幾乎所有噴入汽缸內(nèi)的燃料會同時燃燒起來，

6、結(jié)果造成汽缸內(nèi)壓力猛烈上升而引起爆震。餾分較重的燃料噴入燃燒室后未能很快氣化和形成可燃混合氣，因而燃燒將在膨脹過程中繼續(xù)進(jìn)行，而且未蒸發(fā)的油滴還會裂解產(chǎn)生一部分氣體烴和難于燃燒的炭粒，使積炭量和燃料消耗量增加，經(jīng)濟性降低。柴油蒸發(fā)性能評價指標(biāo)有2個，一是餾程。其中，50餾出溫度表示柴油中所含輕餾分的多少，決定柴油機的啟動難易程度，我國要求300；90餾出溫度表示柴油所含重餾分的多少，我國要求355。另外，為了控制柴油的蒸發(fā)性不致過強，保證安全，我們還規(guī)定了柴油的閃點。一般而言，對于35號和50號輕柴油，我們要求閃點不低于45；對于20號柴油，閃點要求不低于60；其余牌號，閃點需不低于65。三、粘度柴油的粘度關(guān)系到供油量的大小、霧化的好壞和泵的潤滑。對于粘度大的柴油，霧化時形成液滴較大，蒸發(fā)慢，不容易形成均勻混合氣。而且由于大液滴噴射的射程遠(yuǎn)，很容易噴到汽缸壁上，導(dǎo)致不能完全燃燒。另外，當(dāng)柴油作為潤滑油使用時，會降低泵的功率，降