《內(nèi)燃機(jī)學(xué) 第5版》 課件 4.5 內(nèi)燃機(jī)的燃料燃燒化學(xué)

第五節(jié)內(nèi)燃機(jī)的燃料燃燒化學(xué)空燃比燃料熱值EngineFuelCombustionChemistry主要學(xué)習(xí)內(nèi)容燃燒溫度燃料燃燒空燃比化學(xué)計(jì)量空燃比StoichiometricAirFuelRatio

當(dāng)燃料在空氣中燃燒時(shí)，一定質(zhì)量空氣中的氧剛好使一定質(zhì)量的燃料完全燃燒，即將碳?xì)淙剂现兴械奶?、氫完全氧化成二氧化碳和水，而空氣中的氮并不參與反應(yīng)，則此時(shí)的空氣與燃料的質(zhì)量或物質(zhì)的量的比稱為燃料燃燒的化學(xué)計(jì)量空燃比（理論空燃比）。

為方便計(jì)算，簡(jiǎn)單地認(rèn)為空氣中除氧氣外，其余均為氮?dú)?，因此空氣?摩爾的氧氣，就對(duì)應(yīng)有（1―0.2095）/0.2095=3.773摩爾的氮?dú)?。gasvol.%molarwt.O220.9531.998N278.0928.012Ar0.9338.948CO20.0344.009Air100.0028.962空氣的成分理論空燃比的計(jì)算Calculationof(A/F)st甲烷在空氣中的燃燒CH4+2(O2+3.773N2)=CO2+2H2O+7.546N2+熱量16275.31l0則l0=275.3/16=17.2CHO燃料理論空燃比計(jì)算通式1kg燃料完全燃燒所需的理論空氣質(zhì)量記：則：汽油中C:H:O三種元素的質(zhì)量比為0.855:0.145:0。柴油的C:H:O三種元素的質(zhì)量比為0.870:0.126:0.004。

汽柴油的理論空燃比汽油：柴油：空燃比AirFuelRatio

實(shí)際燃料在空氣中燃燒時(shí)，空氣與燃料的質(zhì)量比。過(guò)量空氣系數(shù)Excessive

AirFuelRatio

在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（1大氣壓，298.15K），每千克燃料完全燃燒所放出的熱量稱為燃料的熱值。內(nèi)燃機(jī)的燃料含有一定量的氫元素，若將燃燒生成的水蒸氣冷凝成液態(tài)的水，由于水蒸氣要釋放出汽化潛熱，所測(cè)量的燃料熱值就高，稱為高熱值，反之，若燃燒生成的水以蒸氣狀態(tài)存在，所獲得的熱值稱為低熱值在內(nèi)燃機(jī)實(shí)際工作狀態(tài)下，缸內(nèi)氣體溫度高，水蒸汽的汽化潛熱是不可能被利用的，因此一般所說(shuō)的燃料熱值指的是燃料的低熱值。燃料的熱值在數(shù)值上等于燃燒反應(yīng)的焓降，即生成物的生成焓與反應(yīng)物生成焓的差，但符號(hào)相反。燃料的熱值HeatingValue汽柴油幾個(gè)熱值參數(shù)殘余廢氣系數(shù)ResidualGasRatio

內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)存在一定量的殘余廢氣，或有時(shí)為了控制最高燃燒溫度，引入廢氣再循環(huán)，使缸內(nèi)氣體成分和性質(zhì)發(fā)生一些變化。

發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)缸內(nèi)氣體的總質(zhì)量為m0，由本循環(huán)吸入的新鮮充量m1，上一循環(huán)殘留在缸內(nèi)的廢氣mr殘余廢氣系數(shù)定義為

在本循環(huán)吸入的新鮮充量m1中，若其中一部分是來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣，以稀釋可燃混合氣的濃度，控制NOx的生成與排放