模塊一課題一汽油課件

汽車應(yīng)用材料引入

汽車運(yùn)行材料包含哪些材料?模塊一汽車用燃料汽車用燃料

燃料通常指能夠?qū)⒆陨碣A存的化學(xué)能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)(燃燒)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿奈镔|(zhì)，汽車燃料主要有汽油和柴油。此外，還有一些正在開(kāi)發(fā)中的代用燃料。

課題一汽油課題二柴油課題三代用燃料本次學(xué)習(xí)內(nèi)容要點(diǎn)：1.汽油的抗爆性概念、危害2.提高汽油辛烷值的基本方法3.蒸發(fā)性及其評(píng)定指標(biāo)4.汽油安定性、防腐性和清潔性5.汽油牌號(hào)的劃分6.EVAP汽油蒸汽排放控制系統(tǒng)7.車用汽油牌號(hào)的選用課題一汽油

汽油是從石油中提煉得到的密度小、易于揮發(fā)的液體燃料。其主要成分是烷烴CnH2n+2。自燃點(diǎn)為415～530℃。烷烴按碳原子數(shù)命名，前10位烷烴的排列為甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。按其結(jié)構(gòu)又分為正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴。汽油中，正構(gòu)烷烴體積含量約占29％，異構(gòu)烷烴體積含量約占21％。蒸發(fā)性好，發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫、冷車下起動(dòng)性能好，燃燒迅速、加速能力強(qiáng)、功率大；蒸發(fā)性差，霧化不良，將有部分汽油以液態(tài)進(jìn)入氣缸，使可燃混合氣品質(zhì)變壞，不易著火，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，功率下降，油耗增加，有害氣體排放增大，汽缸磨損加劇。然而，蒸發(fā)性過(guò)強(qiáng)，會(huì)使燃油系統(tǒng)產(chǎn)生“氣阻”，即在油管中形成氣泡，使供油中斷，并且造成汽油在保管和使用中的蒸發(fā)損失加大。(1)蒸發(fā)性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響：(2)汽油蒸發(fā)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)

汽油蒸發(fā)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)通常用餾程和飽和蒸氣壓兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量汽油的蒸發(fā)性。1)餾程：是指定量油品在規(guī)定條件下蒸餾時(shí)，從初餾點(diǎn)到終餾點(diǎn)的溫度范圍。汽油餾程以初餾點(diǎn)、10％餾出溫度、50％餾出溫度、90％餾出溫度、終餾點(diǎn)和殘留量來(lái)表示。它們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作有很大的影響。測(cè)定餾程通常執(zhí)行GB／T6536—1997《石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)定法》和GB／T255～1977《石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)定法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。分別用于不同規(guī)格的汽油。

初餾點(diǎn)指對(duì)100mL汽油在規(guī)定條件下蒸餾時(shí)，從冷凝管流出第一滴油時(shí)的溫度。

10％餾出溫度指對(duì)100mL汽油在規(guī)定條件下蒸餾時(shí)，得到10mL汽油餾分的溫度。這個(gè)餾出溫度表示汽油中含輕質(zhì)餾分的多少。10％餾出溫度越低，說(shuō)明汽油中輕質(zhì)成分越多，揮發(fā)性越好，發(fā)動(dòng)機(jī)易在低溫下起動(dòng)，起動(dòng)時(shí)間短，耗油少。國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各牌號(hào)汽油的10%蒸發(fā)溫度不高于70℃。但10%餾出溫度過(guò)低，在夏季易產(chǎn)生“氣阻”，使汽油機(jī)功率下降，甚至供油中斷。50％餾出溫度指對(duì)100mL汽油在規(guī)定條件下蒸餾時(shí)，得到50mL汽油餾分的溫度。它表示了汽油的平均蒸發(fā)性。該溫度低，汽油容易蒸發(fā)成氣體，發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)性、加速性和運(yùn)行穩(wěn)定性好。反之，發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)性、加速性會(huì)變差，加速時(shí)，供油量突然劇增，使汽油來(lái)不及蒸發(fā)、燃燒不完全。所以，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定50％餾出溫度不高出120～145℃。

汽油50％餾出溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱的關(guān)系50％餾出溫度/℃104127148起動(dòng)后到正常溫度的預(yù)熱時(shí)間101528以上90%餾出溫度表示汽油含重質(zhì)成分的多少。其溫度越高，汽油的揮發(fā)性就越差，在燃燒過(guò)程中易產(chǎn)生燃燒不完全、冒黑煙，耗油量多，對(duì)氣缸的磨損加劇。因此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各牌號(hào)汽油的90％餾出溫度不能高于190℃。終餾點(diǎn)與汽缸磨損、耗油量的關(guān)系

終餾點(diǎn)溫度/℃175200225250氣缸磨損（%）97100200500耗油量/L98100107140終餾點(diǎn)指對(duì)100mL汽油在規(guī)定條件下蒸餾時(shí)，蒸餾結(jié)束時(shí)的溫度，也叫干點(diǎn)。它的影響與90％餾出溫度一樣，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各牌號(hào)汽油的終餾點(diǎn)不能高于205℃。殘留量是對(duì)100mL汽油在規(guī)定條件下蒸餾結(jié)束后，殘留物質(zhì)的體積百分?jǐn)?shù)。殘留量是指汽油中最不易蒸發(fā)的重質(zhì)成分和貯存過(guò)程中生成的氧化膠狀物的含量。殘留量過(guò)多，會(huì)影響汽油機(jī)的正常工作。因此，對(duì)殘留物要嚴(yán)格限制。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，車用汽油的殘留量Φ應(yīng)不大于1.5%～2%。

2．抗爆性汽油的抗爆性指汽油在汽油機(jī)中燃燒時(shí)抵抗爆燃的能力。(1)爆燃它是汽油機(jī)的一種不正常燃燒。它是在特定的情況下，當(dāng)混合氣已燃燒了2／3～3／4時(shí)，由于受到氣缸溫度、壓力上升的影響，未燃部分的混合氣中產(chǎn)生大量不穩(wěn)定的過(guò)氧化物，在正?；鹧媲颁h未到達(dá)前，由于劇烈氧化而自燃，產(chǎn)生許多火焰中心，火焰?zhèn)鞑O快，形成壓力脈沖，使氣缸內(nèi)產(chǎn)生清脆的金屬敲擊聲，并引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。爆燃會(huì)使機(jī)件過(guò)快磨損，熱負(fù)荷增加，噪聲增大，功率下降，油耗上升。俗稱“敲缸”。

爆燃的危害：爆震時(shí)氣缸發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低，汽油的單位消耗量增加，氣缸壁與活塞的磨損急劇增大。嚴(yán)重的爆震會(huì)引起活塞、活塞環(huán)和氣門等機(jī)件被燒毀，軸承震裂以及火花塞絕緣體損壞等故障。造成爆震的主要原因是汽油的抗爆性與汽油機(jī)的壓縮比不相適應(yīng)。(2)汽油的抗爆性的評(píng)定指標(biāo)：通常采用辛烷值作為汽油抗爆性的評(píng)定指標(biāo)。正構(gòu)烷烴的抗爆性差，異構(gòu)烷烴的抗爆性好。利用異構(gòu)烷烴中抗爆性最好的異辛烷烴作為測(cè)定的汽油的抗爆性基準(zhǔn)。取異辛烷烴的辛烷值為100單位，正庚烷烴的辛烷值為0，將異辛烷烴與正庚烷烴按不同比例摻合，就可得到辛烷值從0～100的標(biāo)準(zhǔn)燃料。從使用角度來(lái)講，研究法辛烷值(RON)表示汽油機(jī)在中負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下汽油的抗爆性。它以較低的混合氣溫度(一般不加熱)和較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(一般在600r／min)的中等苛刻條件為其特征的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)得的辛烷值，它模擬轎車在城市道路條件下行駛的工況；馬達(dá)法辛烷值(MON)則表示汽油機(jī)在重負(fù)荷、高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下汽油的抗爆性。它以較高的混合氣溫度(一般加熱至149℃)和較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(一般達(dá)900r／min)的苛刻條件為其特征的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)得的辛烷值，它模擬了載貨汽車在公路條件下行駛的工況。同一種汽油用研究法測(cè)定的辛烷值比馬達(dá)法測(cè)定的辛烷值要高6～10個(gè)單位。這一差值稱為汽油的靈敏度，可用來(lái)反映汽油抗爆性隨運(yùn)轉(zhuǎn)工況激烈程度的增加而降低的情況，汽油靈敏度越小越好。

(3)改善抗爆性的方法1)采用新的煉制工藝，多生產(chǎn)出含有高辛烷值的汽油；工藝方法獲得汽油的辛烷值常壓蒸餾法40~50熱裂化和焦化法50~65催化裂化、催化重整和加氫裂化70~853)在汽油中調(diào)入辛烷值高的改善組分。20世紀(jì)70年代起，國(guó)外出現(xiàn)了新的高辛烷值汽油調(diào)合組分如甲基叔丁醚(MTBE)等含氧化合物。MTBE的研究法辛烷值為117，不僅抗爆性好，因含氧燃燒性能好，可代替四乙基鉛及減少芳香烴調(diào)入量，使車用汽油在有較高辛烷值的同時(shí)，排放更加干凈。

3．安定性汽油的安定性指汽油在貯存、運(yùn)輸、加注和其他作業(yè)時(shí)抵抗氧化生膠的能力。安定性不好的汽油，容易發(fā)生氧化反應(yīng)，生成膠狀物質(zhì)和酸性物質(zhì)。使辛烷值降低，酸值增加，顏色變深，產(chǎn)生粘稠沉淀。使用這種汽油，易使油箱、輸油管和過(guò)濾器中產(chǎn)生膠狀物，造成供油不暢，并堵塞電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴，氣門粘結(jié)關(guān)閉不嚴(yán)，積炭增加，氣缸散熱不良，火花塞積炭導(dǎo)致點(diǎn)火不良等。評(píng)定汽油安定性主要指標(biāo)有實(shí)際膠質(zhì)和誘導(dǎo)期。(1)實(shí)際膠質(zhì)是指在規(guī)定條件下測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的蒸發(fā)物，以mg／100mL表示。實(shí)際膠質(zhì)是判斷汽油在使用過(guò)程中生成膠的傾向，從而決定汽油能否使用和能否繼續(xù)貯存。對(duì)于汽油的實(shí)際膠質(zhì)，規(guī)定出廠時(shí)不大于5mg／100mL；出廠后4個(gè)月檢查封樣時(shí)不大于10mg／100mL；油庫(kù)交付給使用單位時(shí)，允許不大于25mg／100mL。

4．防腐性汽油的防腐性是指汽油阻止與其相接觸的金屬被腐蝕的能力。汽油機(jī)的燃料供給系統(tǒng)是由許多金屬零件組成的，如果汽油中含有元素硫、活性硫化物、水溶性酸及堿等，會(huì)對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕作用。汽油中的各種烴都沒(méi)有腐蝕性，但若汽油中含有硫及硫化物、有機(jī)酸及水溶性酸水溶性堿及水分等，汽油就帶有了腐蝕性。汽油的防腐性用硫含量、博士試驗(yàn)、銅片腐蝕試驗(yàn)、酸度、水溶性酸和水溶性堿等指標(biāo)來(lái)衡量。5．清潔性汽油的清潔性是指汽油是否含有機(jī)械雜質(zhì)和水分。機(jī)械雜質(zhì)和水分會(huì)造成油路堵塞，磨損加劇等嚴(yán)重后果。評(píng)定汽油的清潔性的指標(biāo)是機(jī)械雜質(zhì)和水分。二、車用汽油的牌號(hào)和規(guī)格我國(guó)車用汽油有含鉛和無(wú)鉛兩種。無(wú)鉛車用汽油有90、93、95三個(gè)牌號(hào)(SH0041—1993)。牌號(hào)中，數(shù)字代表汽油的研究法辛烷值，例如90號(hào)油的研究法辛烷值為90個(gè)單位。不論是有鉛汽油還是無(wú)鉛汽油，都以研究法辛烷值來(lái)劃分油料牌號(hào)，只要油料牌號(hào)相同，其抗爆性是相同的。1994年，我國(guó)發(fā)布了GBl5058—1994《車用含鉛普通標(biāo)準(zhǔn)汽油)；1999年發(fā)布了GB17930—1999《標(biāo)準(zhǔn)車用無(wú)鉛汽油》，見(jiàn)表1-1-5；從2000年1月起我國(guó)禁用含鉛汽油。國(guó)外根據(jù)其環(huán)保法規(guī)，絕大多數(shù)汽車使用無(wú)鉛或低鉛汽油。為保證電噴汽油機(jī)性能的充分發(fā)揮和長(zhǎng)壽命運(yùn)行，以及符合美國(guó)1990年頒布的清潔空氣法的要求，國(guó)外開(kāi)始生產(chǎn)新配方汽油(RFG)。按新配方RFG方法生產(chǎn)的汽油，使排放中的NO、CO、HC含量大大下降，故名為清潔汽油。國(guó)產(chǎn)的無(wú)鉛清潔汽油是加入5％～10%醇類，并在出廠前調(diào)制好。由于醇類的燃燒值低于烴類，使用無(wú)鉛清潔汽油的汽車動(dòng)力性相對(duì)不足。三、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽油蒸氣的回收汽油蒸氣看不見(jiàn)、摸不著，卻有濃重的“汽油味”，為了司乘人員的健康，改善空氣品質(zhì)，有效防止或減少汽油油箱里的汽油蒸氣外泄，減少汽油的損耗，現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上配備了汽油蒸氣排放控制系統(tǒng)。汽油蒸氣排放控制系統(tǒng)功能：收集汽油箱內(nèi)的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導(dǎo)入氣缸參加燃燒，從而防止汽油蒸氣直接排入大氣而造成污染。同時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況，控制導(dǎo)入氣缸參加燃燒的汽油蒸氣量。四、車用汽油牌號(hào)的選用選擇汽油牌號(hào)應(yīng)恰當(dāng)，選擇汽油牌號(hào)過(guò)高，會(huì)增加費(fèi)用。選擇的牌號(hào)過(guò)低則會(huì)使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆振，影響動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使汽油機(jī)損壞。一般以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)抗爆燃(不產(chǎn)生爆燃)、壓縮比和經(jīng)濟(jì)性方面來(lái)考慮選擇汽油牌號(hào)。選擇汽油牌號(hào)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．根據(jù)汽車使用說(shuō)明書的要求選擇選擇時(shí)注意說(shuō)明書上要求的辛烷值是研究法辛烷值(RON)還是馬達(dá)法辛值(MON)。2．根據(jù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比ε選擇以正常條件下發(fā)動(dòng)機(jī)不發(fā)生爆燃為前提，選擇適當(dāng)牌號(hào)的車用汽油。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃有密切的關(guān)系，使用同一牌號(hào)的汽油，壓縮比越高，越容易發(fā)生爆燃。一般壓縮比ε高的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)選擇高標(biāo)號(hào)汽油，壓縮比ε低的發(fā)動(dòng)機(jī)選低標(biāo)號(hào)汽油。高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)如果選用低標(biāo)號(hào)汽油，會(huì)使汽缸溫度劇升，汽油燃燒不完全，機(jī)器強(qiáng)烈震動(dòng)，從而使輸出功率下降，機(jī)件受損。低壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)硬要用高標(biāo)號(hào)油，就會(huì)出現(xiàn)“滯燃”現(xiàn)象，即壓到了頭它還不到自燃點(diǎn)，一樣會(huì)出現(xiàn)燃燒不完全現(xiàn)象，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)也沒(méi)什么好處。發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比與選用汽油牌號(hào)

汽油機(jī)壓縮比ε＜88＜ε＜9ε＞9汽油牌號(hào)909397適用車型一般貨車、客車、農(nóng)用車、摩托車一般轎車、摩托車高級(jí)轎車在電控燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)上，微機(jī)控制的電子點(diǎn)火系統(tǒng)可根據(jù)燃油的品質(zhì)及發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，使發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角工作在最佳值，消除了爆震。因此，電噴發(fā)動(dòng)機(jī)不需要過(guò)分強(qiáng)調(diào)根據(jù)壓縮比選擇汽油牌號(hào)。3．根據(jù)使用條件選擇高原地區(qū)大氣壓力小，空氣稀薄，汽油機(jī)工作時(shí)爆振傾向減小，可以適當(dāng)降低汽油的辛烷值。一般海拔每上升100m，汽油辛烷值可降低約0.1個(gè)單位。經(jīng)常在大負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速下工作的汽油機(jī)，應(yīng)選擇較高辛烷值汽油。4．根據(jù)使用時(shí)間調(diào)整汽油牌號(hào)的選擇發(fā)動(dòng)機(jī)使用時(shí)間較長(zhǎng)后，由于燃燒室積炭、水套積垢等會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)壓力增加，此時(shí)，再使用原牌號(hào)汽油時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)有爆燃，因此，這類汽車在維護(hù)后應(yīng)該燃用高一級(jí)的汽油。5．汽車使用者應(yīng)重視汽油的質(zhì)量加入質(zhì)量低劣的燃油，不僅影響發(fā)動(dòng)機(jī)使用性能，會(huì)使動(dòng)力性差、排放高、油耗高、嚴(yán)重的會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件損壞。

五、汽油使用注意事項(xiàng)1)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期使用后，由于燃燒室積炭，水套積垢等原因，爆燃傾向增加，應(yīng)及時(shí)維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，如壓縮比有所改變，原牌號(hào)汽油不能滿足需要，可考慮更換汽油牌號(hào)。

2)原用汽油由低牌號(hào)改用高牌號(hào)時(shí)，可適當(dāng)提前點(diǎn)火提前角，以發(fā)揮高牌號(hào)汽油優(yōu)良性能；反之，應(yīng)將點(diǎn)火提前角適當(dāng)遲后，以免發(fā)生爆燃。

3)在炎熱的夏季和高原地區(qū)，由于氣溫高，氣壓低，易發(fā)生氣阻，應(yīng)加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)散熱，使油管和汽油泵隔熱，或者換用飽和蒸氣壓較低的汽油。4)汽車從平原駛到高原地區(qū)后，可換用較低辛烷值汽油，或適當(dāng)調(diào)前點(diǎn)火提前角。

5)汽油不能摻入煤油或柴油，后者揮發(fā)性和抗振性差，會(huì)引起爆燃和嚴(yán)重破壞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。6)不要使用長(zhǎng)期存放變質(zhì)的汽油，否則結(jié)膠、積炭嚴(yán)重，這對(duì)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響更大。同時(shí)，盡可能加滿油箱，以避免蒸發(fā)損失。7)汽油易燃、易爆、易產(chǎn)生靜電，使用中要注意安全。降標(biāo)用油與超標(biāo)用油

93號(hào)油比90號(hào)油貴5％，但能耗也小5％左右，從百公里耗油錢量上比，理論上是相等的。但考慮93號(hào)油匹配的高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)用90號(hào)油時(shí)會(huì)發(fā)生二次燃燒和不完全燃燒現(xiàn)象，將額外損失5％—8％的功率，再考慮對(duì)車輛造成的維護(hù)費(fèi)增加，車況下降，壽命減少等一系列后果，降標(biāo)用油的費(fèi)用就進(jìn)去了。

汽油是極易揮發(fā)的液體，零下30攝氏度時(shí)仍有可燃成分揮發(fā)出來(lái)，當(dāng)汽油標(biāo)號(hào)過(guò)低時(shí)，壓縮的混合油氣將在點(diǎn)火前自燃，點(diǎn)火時(shí)，已開(kāi)始自燃的油氣又將產(chǎn)生強(qiáng)烈爆炸，使原先精確設(shè)計(jì)的燃燒程序失控，一部分汽油做了負(fù)功，一部分因?yàn)槿紵^(guò)程與活塞行程不同步不能完全燃燒，造成進(jìn)氣閥和缸內(nèi)嚴(yán)重積碳，油耗增加，尾氣惡劣。當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，混亂的燃燒過(guò)程將產(chǎn)生連續(xù)爆震，它會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷發(fā)動(dòng)機(jī)，造成火花塞絕緣破裂，電極過(guò)度燃燒，活塞敲缸，活塞環(huán)卡死，氣門燒蝕等后果。這種“瘋狂”的傳動(dòng)方式，讓自己汽車的傳動(dòng)方式在“高頻搖滾”狀態(tài)下工作，后果可想而知。最近幾年，97＃汽油開(kāi)始在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)廣泛出現(xiàn)。一些車友對(duì)汽油的使用也陷入了一種誤區(qū)，就是熱衷于使用高標(biāo)號(hào)的汽油。甚至一些車友把汽油的標(biāo)號(hào)看成是油品純凈度和質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。這是錯(cuò)誤的。其實(shí)汽油標(biāo)號(hào)的高低只是表示汽油辛烷值的大小，絕不能把標(biāo)號(hào)與純凈度和質(zhì)量混為一談。用93號(hào)油的發(fā)動(dòng)機(jī)硬要用97號(hào)油就會(huì)出現(xiàn)“滯燃”現(xiàn)象，即壓到了頭它還不到自燃點(diǎn)，一樣會(huì)出現(xiàn)燃燒不完全現(xiàn)象。