第一章汽車燃料ppt課件

1、第一章 汽車燃料第一節(jié) 石油第二節(jié) 汽油第三節(jié) 柴油第四節(jié) 汽車代用燃料.第一節(jié) 石油石油又稱原油，是一種砧稠的液體，易熄滅，有特殊的氣味，顏色非常豐富，有紅、金黃、墨綠、黑、褐紅、淡白色等;原油的顏色與它本身所含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量有關(guān)，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量越高原油的顏色越深，原油的顏色越淺其油質(zhì)越好。一、石油的種類1.化學(xué)分類根據(jù)石油的密度、沸點等物理化學(xué)特性，通常將以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油;以環(huán)烷烴、芳香烴為主的石油稱環(huán)烴基石油;介于二者之間的石油稱中間基石油。 下-頁 前往.第一節(jié) 石油 2.關(guān)鍵餾分特性分類用特定的儀器將石油在常壓250275和減壓275一300下蒸餾出來的兩個關(guān)鍵

2、餾分，根據(jù)這兩餾分測算出的特性要素，石油可分為:石蠟基、石蠟-中間基、中間-石蠟基、中間基、中間-環(huán)烷基、環(huán)烷-中間基和環(huán)烷基七種原油。 3.工業(yè)分類在工業(yè)日恿常按原油密度的劃、分為四類。 0. 966 g/cm3為特重原油。上-頁 下-頁 前往.第一節(jié) 石油4.商品分類(1)按含蠟量分類從石油中取出一餾分，其運動豁度為53 mm2/s，然后測其凝點。當(dāng)凝點低于-6時，稱低蠟原油;當(dāng)凝點在-621時，稱含蠟原油; 當(dāng)凝點大于21時，稱多蠟原油。(2)按含硫量分類含硫量小于0. 5%的原油稱為低硫原油;含硫量在0.5%2%的原油稱為含硫原油;含硫量大于2%的原油稱為高硫原油。 二、石油的化學(xué)構(gòu)成

3、石油的主要化學(xué)元素是碳和氫。組成石油的各化學(xué)元素的含量依次是碳(83 %87 % ) ,氫(11%14%)、硫(0. 上-頁 下-頁 前往.第一節(jié) 石油 06%0. 8 %)、氮(0. 02%1. 7% )、氧(0. 08 %1. 82%)及微量金屬元素鎳、釩、鐵等。1.烷烴烷烴是開鏈的飽和烴，烷烴的分子通式為CnH2n+2 。碳原子在10以內(nèi)，丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名，10以上者直接用數(shù)字十一、十二，烷烴按其構(gòu)造的不同可分為正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴兩類。凡碳鏈為直鏈者為正構(gòu)烷，有支鏈者為異構(gòu)烷。環(huán)烷烴的物理化學(xué)性質(zhì)與烷烴近似，普通條件下性質(zhì)穩(wěn)定，不易氧化蛻變。其主要特點是凝點低，光滑性好，因

4、此是燃料和光滑油的理想成分。上-頁 下-頁 前往.第一節(jié) 石油3.芳香烴芳香烴是一種碳原子環(huán)狀結(jié)合，單、雙鍵交替的不飽和烴。芳香烴化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，不易氧化。其抗爆性好、辛烷值高，是汽油的良好組分。4.烯烴烯烴分子構(gòu)造和烷烴類似，但烯烴碳原子中帶有雙鍵。一個雙鍵的稱為烯烴，兩個雙鍵的那么稱為二烯烴。烯烴是不飽和烴，常溫下性質(zhì)不穩(wěn)定，易氧化成膠質(zhì)和有機酸，不是燃料的理想成分。石油產(chǎn)品中所含的不飽和烴，主要是在裂化加工過程中一些烷烴、環(huán)烷烴分解而成，可經(jīng)過精制方法將其去除。上-頁 下-頁 前往.第一節(jié) 石油 5.石油產(chǎn)品中的非烴化合物石油產(chǎn)品中還含有一些非烴化合物，在石油的煉制過程中，多數(shù)精制過程

5、都是為了去除非烴化合物。他們對石油產(chǎn)品的運用性能和石油加工都有很大的影響，非烴化合物主要包括含氧化合物、含氮化合物、含硫化合物及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等。(1)含氧化合物石油中的含氧化合物包括酸性氧化物和中性氧化物。酸性氧化物中環(huán)烷酸占90%，環(huán)烷酸是屬于不溶于水的有機酸，對金屬有腐蝕作用。(2)含氮化合物石油中氮化物含量極少，含氮化合物性質(zhì)很不穩(wěn)定，易氧化疊合生成膠質(zhì)，使油品顏色變深、質(zhì)量下降，并加速油品膠質(zhì)的生成，影響油料的儲存。上-頁 下-頁 前往.第一節(jié) 石油(3)含硫化合物包括硫化氫、硫醇、硫醚、二硫化物、環(huán)硫醚、唆吩及其衍生物等。(4)膠質(zhì)和瀝青質(zhì)石油中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)是由多種元素(碳、氫、硫

6、、氧、氮等)組成的多環(huán)化合物。膠質(zhì)是樹脂狀豁稠物質(zhì)，呈現(xiàn)深黃色或棕色;瀝青質(zhì)是非晶固體，呈現(xiàn)深褐色或黑色，全部集中在渣油中。三、石油的餾分構(gòu)成石油中各種碳氫化合物都有不同的沸點，因此隨著對石油逐漸加熱，不同的溫度使不同沸點的成分蒸發(fā)出來。這些蒸發(fā)出來的成分，通常稱為餾分。將某一溫度范圍內(nèi)蒸發(fā)出來的成分積聚后再分別出來，就可以得到不同成分含量的石油產(chǎn)品。上-頁 下-頁 前往.第一節(jié) 石油四、石油的提煉1.石油煉制工藝(1)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化工藝有兩種。一種是將化學(xué)構(gòu)造轉(zhuǎn)化，如催化重整和異構(gòu)化;另一種是將化學(xué)構(gòu)造和沸點范圍同時轉(zhuǎn)化，如烷基化、熱裂化、催化裂化和加氫裂化等。(2)分別分別工藝有兩種。一種是按沸

7、點不同的范圍來分別，即常壓、減壓蒸餾;另一種是按化學(xué)組成分別，如溶劑或分子篩脫蠟等。(3)精制精制工藝也有兩種。一種是凈化除去硫、氧和氮的化合物，如電化學(xué)等;另一種是穩(wěn)定，將不飽和烴轉(zhuǎn)化為飽和烴，如加氫精制等。上-頁 下-頁 前往.第一節(jié) 石油 2.石油煉制的根本流程以消費燃料和光滑油為目的的煉油廠里，通常是先將原油進展常壓、減壓蒸餾，依次分別為汽油、煤油、柴油、重柴油，以及輕質(zhì)、中質(zhì)和重質(zhì)光滑油等各種沸點不同的餾分，上述過程屬于物理過程，原油中的烴類化合物在構(gòu)造上沒有發(fā)生變化，稱為一次加工。以一次加工得到的各種餾分為原料，按產(chǎn)質(zhì)量量的要求，分別進展加工，可消費不同種類、規(guī)格的燃料和光滑油等石

8、油產(chǎn)品。五、我國的主要石油產(chǎn)品目前以原油為原料，我國已能制成2 500多種性能相異的不同石油產(chǎn)品，以及3 000多種石油化學(xué)品。上-頁 前往.第二節(jié) 汽油汽油是點燃式發(fā)動機(即汽油發(fā)動機)的公用燃料，它是從石油中提煉而來的由碳、氫元素組成的烴類化合物。一、車用汽油的性能目的1.蒸發(fā)性能汽油的蒸發(fā)性是指汽油由液體轉(zhuǎn)化為氣體形狀的性能。汽油發(fā)動機在任務(wù)時，汽油先由液體汽化，并與一定比例的空氣混合成為可燃混合氣后，才干在汽缸內(nèi)熄滅。汽油的蒸發(fā)性越好，就越容易汽化，與空氣混合越均勻，熄滅速度越快，熄滅越徹底，能保證發(fā)動機迅速啟動、加速和正常運轉(zhuǎn);反之，蒸發(fā)性越差，就越不能完全熄滅，呵斥油耗添加，下-頁

9、 前往.第二節(jié) 汽油 功率下降，同時未燃盡的油滴還附在汽缸壁上破壞光滑油膜，加劇磨損。評定汽油蒸發(fā)性能的目的有兩個:餾程和飽和蒸汽壓。(1)餾程將100 ml汽油倒入蒸餾燒瓶中，按規(guī)定的測定步驟和安裝進展加熱蒸餾時，流出第一滴汽油時的溫度稱為初餾點;餾出10 mL, 50 mL, 90 mL時的溫度分別10% ,50% , 90%餾出溫度;蒸餾終了時的溫度稱為終餾點或干點。從初餾點到終餾點的溫度范圍，稱為餾程。初餾點和10%餾出溫度表示汽油中輕質(zhì)餾分的含量。這兩個溫度關(guān)系到冬季發(fā)動機的啟動性能和夏季能否會發(fā)生氣阻。上-頁 下-頁 前往.第二節(jié) 汽油50%餾出溫度-表示汽油的平均蒸發(fā)性。該溫度低

10、，對發(fā)動機啟動后的預(yù)熱時間、加速性能和任務(wù)的穩(wěn)定性有利。90%餾出溫度和終餾點-表示汽油中重質(zhì)餾分的含量。90%餾出溫度和終餾點愈高汽油的質(zhì)量愈差。(2)飽和蒸汽壓它是表示汽油蒸發(fā)性的另一個目的。飽和蒸氣壓又稱蒸氣壓，是在一定的溫度下與同種物質(zhì)液態(tài)處于平衡形狀時的蒸汽對容器壁產(chǎn)生的壓強。主要用于判別汽油發(fā)生氣阻景象的傾向和汽油在儲存、運輸過程中蒸發(fā)損耗的傾向。汽油的蒸汽壓越高，蒸發(fā)性越好，發(fā)動機就容易啟動，但產(chǎn)生氣阻的傾向和蒸發(fā)損失也越多。上-頁 下-頁 前往.第二節(jié) 汽油 2.抗爆性能抗爆性是指汽油在發(fā)動機中熄滅時抵抗爆燃的才干?；旌蠚庠谄變?nèi)熄滅時，當(dāng)過氧化物積聚到一定量后，在高溫高壓條件

11、下不等正?；鹧媲把氐竭_混合氣就自行爆炸性熄滅，引起部分區(qū)域壓力過高，產(chǎn)生氣體沖擊波，撞擊汽缸壁和活塞，發(fā)出鋒利的敲擊聲，這種景象成為爆震熄滅，簡稱爆震。辛烷值是表示汽油在汽油機中熄滅時的抗爆性目的。汽油辛烷值越大，表示汽油的抗爆性越好。上-頁 下-頁 前往.第二節(jié) 汽油(1)國家規(guī)范GB/T 5487-1995研討法辛烷值是指以較低的混合氣溫度(普通不加熱)和較低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(普通不超越600 r/min的中等苛刻條件為其特征的實驗中，規(guī)范發(fā)動機測得的辛烷值。 (2)國家規(guī)范GB/T 503-1996馬達法辛烷值是指以較高的混合氣溫度(普通加熱至149C)和較高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(普通達900 r/

12、min )的苛刻條件為其特征的實驗中，規(guī)范發(fā)動機測得的辛烷值。其測定的方法與研討法根本一樣。(3)我國抗爆性能研討研討法辛烷值表示汽油機在輕負荷條件下低速運轉(zhuǎn)時的抗爆性，而馬達法辛烷值表示汽油機在重上-頁 下-頁 前往.第二節(jié) 汽油 負荷條件下高速運轉(zhuǎn)的抗爆才干，但它們都不能全面反映車輛運轉(zhuǎn)中熄滅的抗爆性能。我國以前不斷用馬達法辛烷值來劃分車用汽油的牌號，而如今那么用研討法辛烷值表示汽油的牌號。美國用抗爆指數(shù)AKI作為抗爆性的評定目的(4)提高辛烷值途徑由于汽油的抗爆性對發(fā)動機的影響很大，所以必需提高汽油的辛烷值。以前采用在汽油中加人四乙基鉛抗爆劑來提高汽油的辛烷值，但由于鉛對人體有害，并能使

13、三元催化器中毒，同時熄滅后還污染環(huán)境，因此已被制止運用，由無鉛汽油替代。上-頁 下-頁 前往.第二節(jié) 汽油 3.氧化安定性能汽油的氧化安定性能是指汽油在儲存和運用過程中抵抗氧化生膠的才干。由于汽油在儲存和運輸過程中遭到空氣中氧氣以及光線和溫度的影響，氧化安定性差的汽油易發(fā)生氧化反響，生成酸性物質(zhì)和膠質(zhì)物，使汽油的顏色變深、酸性添加、辛烷值降低，易呵斥燃料供應(yīng)系統(tǒng)堵塞，積炭量添加，氣門封鎖不嚴，氣缸散熱不良和引起爆震熄滅等。因此，汽油應(yīng)具有良好的氧化安定性。評定汽油氧化安定性的主要目的包括實踐膠質(zhì)和誘導(dǎo)期。(1)實踐膠質(zhì)指在規(guī)定條件下測得燃料蒸發(fā)殘留物。上-頁 下-頁 前往.第二節(jié) 汽油(2)誘

14、導(dǎo)期指在規(guī)定的加速氧化條件下，油品處于穩(wěn)定形狀所閱歷的時間周期，其單位為min。4.清潔性能汽油的清潔性是指汽油在消費、運輸、儲存和運用過程中不應(yīng)混人煉制工藝以外的雜質(zhì)以提高汽油的清潔度。5.腐蝕性能汽油中的各種烴本身是沒有腐蝕性的，倘假設(shè)汽油中含有硫及硫化物、有機酸和水溶性酸或堿、水等物質(zhì)，就會腐蝕發(fā)動機機件。上-頁 下-頁 前往.第二節(jié) 汽油二、車用汽油的規(guī)格、牌號及選用1.汽油的規(guī)格、牌號采用研討法辛烷值劃分汽油可分為含鉛汽油和無鉛汽油兩類，車用含鉛汽油根據(jù)國家規(guī)范GB484-1993規(guī)定，劃分為90號、93號、97號3個牌號。從2000年1月1日起，我國一切汽油消費企業(yè)一概停頓消費車用

15、含鉛汽油，2000年7月1日，全國實現(xiàn)汽油無鉛化，我國如今運用的車用汽油都是無鉛汽油。車用汽油根據(jù)國家規(guī)范GB 17930-2006(表1-3、表1-4)規(guī)定，劃分為90號、93號和97號三個牌號。上-頁 下-頁 前往.第二節(jié) 汽油2.汽油的選用規(guī)范(1)根據(jù)車輛運用闡明書的要求選用(2)根據(jù)發(fā)動機的運用時間來選用運用時間長的汽油機，由于熄滅室積炭、水套積垢等緣由，使爆燃的傾向添加，應(yīng)選用高一級牌號的汽油。(3)根據(jù)發(fā)動機的緊縮比選用緊縮比大，選用高牌號的汽油;反之，緊縮比小，選用低牌號的汽油。(4)根據(jù)運用條件選用高原地域大氣壓力小，空氣稀薄，汽油機任務(wù)時爆震的傾向減小，可以適當(dāng)降低汽油的辛

16、烷值。上-頁 前往.第三節(jié) 柴油柴油和汽油一樣也是從石油中提煉出來的由碳、氫元素組成的烴類化合物。柴油分為輕柴油、重柴油和軍用柴油等，汽車柴油機用的柴油是輕柴油，簡稱為柴油。一、柴油的運用性能要求為了保證柴油在柴油發(fā)動機中能正常熄滅，根據(jù)柴油發(fā)動機任務(wù)的特點，對柴油的運用性能有以下幾點要求。1.低溫流動性能柴油的低溫流動性是指柴油在低溫條件下具有一定的流動形狀的性能。(1)凝點凝點又稱凝固點，是指柴油在一定的實驗條件下，遇冷開場凝固而失去流動性的最高溫度。經(jīng)過凝點可以判別該柴油適宜于在什么樣的氣溫下運用。下-頁 前往.第三節(jié) 柴油(2)冷濾點冷濾點是指在規(guī)定的冷卻條件下，柴油在1. 96 kP

17、a壓力進展抽吸實驗，1min時間內(nèi)經(jīng)過縫隙寬度45m金屬網(wǎng)的柴油體積少于20 mL時的最高溫度。(3)濁點濁點是指柴油中開場析出石蠟晶體，柴油失去透明時的最高溫度。濁點測定規(guī)范是GB/T 6986-1986。2.熄滅性能柴油的熄滅性是指柴油噴入汽缸后立刻自行著火熄滅的性能。柴油的熄滅性是以十六烷值來表示。上-頁 下-頁 前往.第三節(jié) 柴油3.蒸發(fā)性能柴油的蒸發(fā)性是指柴油從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的性能。(1)餾程 普通用300時的餾出量來評定柴油的蒸發(fā)性。300時的餾出量百分數(shù)越大，闡明柴油中輕餾分越多，蒸發(fā)速度越快，熄滅越完全，單位油耗也越低。(2)閃點 閃點是將油料置于一定實驗條件下加熱，其蒸氣與周

18、圍的空氣構(gòu)成混合氣，當(dāng)接近火焰時，開場發(fā)出閃火的溫度。閃點越低，蒸發(fā)性越好。閃點不僅是蒸發(fā)性目的，還是平安性的目的。上-頁 下-頁 前往.第三節(jié) 柴油4.安定性能柴油的安定性能是指柴油在儲存和運用過程中能堅持其外觀顏色、組成和運用性能不變的才干。安定性差的柴油容易生成膠質(zhì)，從而堵塞濾清器和噴油器，并使熄滅室積炭嚴重。影響柴油安定性的主要要素是柴油的化學(xué)成分，其次是外部環(huán)境的影響，如存放柴油的容器、空氣中的氧氣以及光線和溫度等的影響。 5.豁度豁度是用以表示柴油稀稠程度的一項目的:柴油的豁度隨溫度升高而降低。柴油豁度與流動性、蒸發(fā)性、熄滅性和光滑性都有很大關(guān)系。上-頁 下-頁 前往.第三節(jié) 柴油

19、 6.清潔性(1)灰分灰分是指不能熄滅的礦物質(zhì)，它會起到磨料的作用，呵斥機件的磨損加劇。(2)機械雜質(zhì)機械雜質(zhì)會使噴油泵和噴油器中的精細偶件磨損，影響燃油量的控制和發(fā)動機的任務(wù)。(3)水分柴油中水分含量較多時，冬季會因結(jié)冰而使燃料系統(tǒng)堵塞，熄滅時水分還會使柴油的熱量降低，同時還會促使硫化物生成酸性物質(zhì)從而腐蝕機件。 7.腐蝕性能柴油的腐蝕性能是指硫分、酸分、水溶性酸或堿對金屬的破壞作用，尤以酸分腐蝕的影響最大。柴油中的硫化物，熄滅后生成二氧化硫和三氧化硫，它們與水蒸氣作用生成亞硫酸和硫酸，并在汽缸內(nèi)壁構(gòu)成一層酸性薄膜，腐蝕機件。上-頁 下-頁 前往.第三節(jié) 柴油 二、柴油的牌號、規(guī)格與選用1.

20、柴油的牌號、規(guī)格國產(chǎn)柴油根據(jù)國家規(guī)范GB252 2000規(guī)定，將國產(chǎn)柴油按照其凝點的高低劃分為10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號、-50號7種，其凝點分別不高于10 , 5 ,0 、-10 、-20 、-35 、-50 。2.柴油的選用柴油應(yīng)根據(jù)不同地域和季節(jié)進展選用。氣溫較高的地域，選用凝點較高的柴油;反之，氣溫較低的地域，選用凝點較低的柴油。普通選用柴油的凝點應(yīng)比當(dāng)?shù)禺?dāng)月環(huán)境最低氣溫低5以上，以保證在柴油最低氣溫時不致凝固。上-頁 前往.第四節(jié) 汽車代用燃料 一、汽車代用燃料的各項目的可以替代汽油或柴油作為汽車發(fā)動機的燃料，必需符合以下幾點要求:1.熱值高、能量大，攜帶少量燃

21、料就能有足夠的續(xù)航里程。2.平安性高，無毒或低毒，對環(huán)境沒有污染。3.來源廣泛，容易制取，最好能與現(xiàn)有汽車的供油系統(tǒng)兼容，或只需進展簡單的改裝即可運用。 二、主要汽車代用燃料及代用汽車1.天然氣(NG)和液化石油氣(LPG)天然氣(NG)和液化石油氣(LPG)由于具有低的污染物排放被以為是內(nèi)燃機較理想的代用燃料，曾經(jīng)被勝利地運用于下-頁 前往.第四節(jié) 汽車代用燃料 汽油機。作為車用燃料LPG的主要成分是丙烷、丁烷和少量烯烴和戊烷。 2.醇類燃料醇類燃料具有辛烷值高、汽化潛熱大、熱值較低等特點。醇類燃料本身含氧，在發(fā)動機熄滅中可提高氧燃比;CO和HC的排放較汽油和柴油低，幾乎無碳煙排放。(1)甲

22、醇甲醇燃料會產(chǎn)生有毒的醛類，甲醇對人體毒性較大，它對金屬有腐蝕作用，對橡膠皮革有溶脹作用，會使塑料提早老化，這些缺陷使甲醇在實踐運用中遭到了較大限制。 (2)乙醇乙醇燃料以摻燒或純燒方式已勝利地用于汽油機上，但乙醇在柴油機上運用要遠遜于汽油機上，其主要緣由是柴油與乙醇不能互溶，摻燒困難，此外乙醇燃料十六烷上-頁 下-頁 前往.第四節(jié) 汽車代用燃料 值低，在柴油機上需用柴油引燃或點火塞點燃，要對熄滅系統(tǒng)做較大改動。 3.生物燃料生物燃料是指從農(nóng)作物或動物的脂肪中提取的可再生燃料。地球變暖已引起世界各國的關(guān)注，人們正在開發(fā)來源廣泛的生物能源，目前已研制勝利并投入運用的植物油型燃料有菜籽油、棉籽油、棕桐油、豆油、甲醇醋混合油等。將植物油和動物脂肪與酒精反響，脫去甘油三酸醋轉(zhuǎn)變成甲醋或乙基醋之后就可以在柴