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第三章 燃油喷射与燃烧. 燃烧质量对柴油机性能有决定性影响 对燃烧的要求：及时、完全、平稳. 第一节 燃油. 一、燃油的化学组成. 二、燃油的主要性能指标. 三 . 燃油的种类和标准. 四、燃油燃烧的热化学. 一、燃油的化学组成. 化学元素：. C ： 83% ～ 87% H ： 11% ～ 14% 氧、硫、氮等元素： 0.5% ～ 5% 微量元素. 化学成份 :. 1) 脂肪烃：烷烃、烯烃和炔烃 2) 环烷烃 3) 芳香烃. 二、燃油的主要性能指标. 1 、十六烷值. 是评定燃油自燃性的指标。十六烷值高，燃油易发火，燃 烧好，柴油机工作柔和。.
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第三章 燃油喷射与燃烧 • 燃烧质量对柴油机性能有决定性影响 • 对燃烧的要求：及时、完全、平稳
第一节 燃油 一、燃油的化学组成 二、燃油的主要性能指标 三.燃油的种类和标准 四、燃油燃烧的热化学
一、燃油的化学组成 化学元素： C：83%～87% H：11%～14% 氧、硫、氮等元素：0.5%～5% 微量元素 化学成份: 1)脂肪烃：烷烃、烯烃和炔烃 2)环烷烃 3)芳香烃
二、燃油的主要性能指标 1、十六烷值 • 是评定燃油自燃性的指标。十六烷值高，燃油易发火，燃 烧好，柴油机工作柔和。 • 不同转速的柴油机对十六烷值有不同的要求 高速机40~60，中速机35~45，低速机不低于25。 • 轻油一般给出十六烷值。一般燃油都能满足中、低速机要 求。所以燃料油指标中一般不列该值。 • 十六烷值过高也易冒黑烟。
2．苯胺点和柴油指数 • 苯胺点指同体积的燃油与苯胺混合加热成单一液相溶液，然后使之冷却，当混合液开始混浊（析出沉淀物）时的温度（℃）。 • 柴油指数也是衡量燃油自燃性的指标。它不必使用贵重试验设备而可以在试验室中用简单的方法测定，并按下式计算燃油的柴油指数(D.I.)： • D.I.＝（1.8ｔ＋32）（141.5／d－131.5）×1／100 • 式中： • d—燃油比重（温度为60°F时同体积燃油与水重量之比）； • t—苯胺点（℃）。 • 柴油指数和十六烷值在数值上相近。二者换算公式为： • 十六烷值＝2/3×柴油指数＋14
3、计算碳芳香烃指数（CCAI） CCAI是用来评价燃料油的发火质量， 由Shell公司提出。 CCAI在800～850柴油机工作正常，875以上工作有困难。 CCAI计算公式为： ρ: 15 °C时的密度(kg/m3) ν: 50 °C时的粘度(mm2/s)
4、热值 • 1kg燃油完全燃烧时放出的热量称为燃油的热值或发热值，单位：kJ/kg(千焦/千克） • 低热值Ｈμ：不计入燃烧产物中水蒸气的汽化潜热 • 重油的基准低热值Ｈμ＝42,000kJ/kg • 轻油的基准低热值Ｈμ＝42,700kJ/kg
5、粘度 • 粘度是表示燃油自身流动时的内阻力，是评定燃油流动 • 性的指标。是燃油最重要的指标。 • 粘度对燃油的驳运、净化、雾化、燃烧影响很大。 • 燃油价格基本上根据粘度确定。 ①运动粘度 运动粘度是动力粘度与同温度下液体密度之比。ISO规定50℃的运动粘度作为世界通用粘度（单位mm2/s 常用cSt表示）。 ②雷氏粘度 常用Red NoⅠ（s） 。英国常用的粘度表示法。 ③赛氏粘度 美国常用的粘度表示法（s） 。 不同粘度之间可进行换算。表示粘度必须明确温度才有意义。
6、密度 燃油在温度t（℃）时单位体积的质量称为密度。常用单位kg/ m3或g/cm3。我国以20℃时的密度作为标准密度。ρ20。ISO 以15℃时密度为标准密度。 密度对燃油使用有很重要的意义： 其一、根据体积计算燃油的质量 温度变化时应对密度进行修正。 ρt=ρ20-γ(t-20) 如果把油温度40℃写成30℃，燃油数量可差5%。 轮机长应在加油单据上签注：仅在加油温度хх℃下 加装燃油体积为хххm3。而不是收到多少t燃油。 其二、密度是分油机调整的重要依据 其三、换用不同密度燃油，油格相同情况下， 转速会相应变化。
7、硫分 燃油中所含硫的重量百分数叫硫分。 燃油中含硫的危害有四： 其一、液态的硫化物对燃油系统的设备有腐蚀作用； 其二：燃烧产物中的SO3和水蒸气（H2O）会生成硫酸附着在缸 壁表面产生强烈的腐蚀作用，称为低温腐蚀； 其三、燃烧产物中的SO3能加速碳氢化合物聚合而结炭，而且 此结炭较硬不易清除； 其四、硫燃烧后生成的SO2是柴油机排放的主要有害成分。 燃油中的硫分主要与原油产地有关，同时也受加工炼制工艺方法的影响。虽然可以通过燃油脱硫显著降低燃油中的硫分，但燃油的价格将大幅度上涨。
8、灰分 灰分是在规定条件下燃油完全燃烧剩余物的重量百分数。燃烧残存的灰分中含有的各种金属氧化物，可造成燃烧室部件的高温腐蚀和磨料磨损，加剧气缸的磨损。主机日耗30t油，如灰分为0.1%，相当于加入30kg磨料。 9、钒、钠含量 燃油中含钒、钠等金属的质量浓度用（ppm）表示。钒与钠燃烧 后生成低熔点的化合物（如5Na2O.V2O4.11V2O5熔点为535℃）。 易产生高温腐蚀
10、机械杂质和水分 机械杂质为燃油中所含不溶于汽油或苯的固体颗粒或沉淀物的重量百分数 水分即油中含水的体积百分数。 水分使燃油成本增加，加油1000t，水分1%，则有10t水。加油时应注意检查含水 量，含水超标，应在加油单据上签注。 水分会降低热效率、破坏正常发火，海水会将盐带入气缸， 增加腐蚀。 11、沥青分 沥青分表示沥青占燃油重量的百分数。沥青不易燃烧，导致滞燃期长，产生后燃，冒黑烟；使用中易形成沉积胶膜和结炭，增加磨损。ISO 8217中没有明确限制，实际供油中有时含量更高。
12、残炭值 燃油在隔绝空气条件下加热干馏，最后剩下的一种鳞片状炭渣物称为残炭。残炭占实验油重量的百分数称为残炭值。残炭值表示燃油燃烧时形成结炭、结焦的倾向，并不表示结炭的数值 13、闪点 燃油在规定条件下加热到它的蒸汽与空气的混合气能同火燃接触而发生闪火的最低温度称为闪点。分为开口闪点和闭口闪点。是衡量产生爆炸或火灾性的指标。船舶使用的燃油闭口闪点不得低于60℃。
14、凝点、倾点和浊点 • 燃油在试验条件下冷却至液面不移动时的最高温度称为凝点 • 燃油尚能够流动的最低温度称为倾点。 • 燃油开始变混浊的温度称为浊点 • 通常，浊点高于凝点5～10℃；倾点高于凝点3～５℃。燃油的温度低于浊点时将使滤器堵塞，供油中断。燃油温度低于凝点时，将无法泵送。燃油的使用温度应至少高于浊点3～5℃。 • 对无加热条件的用油首先要考虑凝点。
三.燃油的种类和标准 1、我国燃油种类与规格 ①轻柴油 我国油质较好，但含蜡较高，轻油使用时凝点是主要考虑的问题，所以以凝点作标号。有10、5、0、-10、-20、-35、-50七个牌号。 ②船用燃油（GB/T—17411） 我国船用燃油有两种规格，船用馏分燃料油和船用残渣燃料油。
2、ISO燃油标准 第四版的ISO 8217:2005(E)国际船用燃油标准已 前三版为 1987,1996,2001
四、燃油燃烧的热化学 1、完全燃烧1 kg燃油所需的理论空气量 理论空气量：化学方程式算得1 kg燃油完全燃烧 时所需的空气量。L0 如ｇｃ＝0.86、ｇｈ＝0.13、gｏ＝0.01 则有L0＝14.3kg
2、燃烧过量空气系数α 为得到完全燃烧，实际向气缸供给的空气量必须大于理论空气量 • 过量空气系数α：充入气缸内的实际空气量与进入气缸内的 • 燃油完全燃烧所需的理论空气量之比 • α＝L/L0 • 过量空气系数对柴油机工作的影响： • α，气缸喷油量，pe ，强化程度，经济性，tr ，热负荷，可靠性; • α，气缸喷油量，pe ，强化程度，经济性，tr ，热负荷，可靠性; α的大小反映该机的负荷大小, 经济性高低, 可靠性高低 及排气污染程度. 通常: 2S4S, 增压机(非增压机
