可燃混合气
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简述柴油机混合气的形成和燃烧过程的主要特点
柴油机混合气的形成主要通过喷油器将柴油喷入气缸内,并与空气混合形成可燃的混合气。
在柴油机中,柴油的喷射是通过高压喷油系统实现的,喷油器会将柴油以高速喷入气缸内,形成小的液滴。
随着喷雾进一步扩散和混合,柴油蒸发成为气态,与周围的空气发生反应,形成高温、高压的混合气。
柴油机燃烧过程的主要特点有以下几点:
1. 自燃性:柴油机的燃烧过程是自燃的,即燃料不需要预先混合空气,在高温和高压的条件下,柴油会自发地点燃。
2. 气缸压力高:由于柴油机采用的是压燃式燃烧方式,混合气在气缸内的压力相对较高,通常达到较高的压缩比,从而增加了柴油机的热效率和功率。
3. 燃烧过程较长:相对于汽油机的燃烧过程来说,柴油机的燃烧速率较慢。
这是因为柴油燃料的自燃性会引起燃烧的延迟,混合气的蒸发和扩散时间相对较长。
4. 高温高压条件下生成大量烟雾:由于柴油燃烧过程中温度和压力较高,同时还有一部分未完全燃烧的碳氢化合物存在,因此柴油机的排放中常常会产生大量的烟雾和颗粒物。
综上所述,柴油机混合气的形成和燃烧过程具有高压、自燃、延迟燃烧和较高的烟雾排放等特点。
这些特点决定了柴油机在高负荷工况下有较高的热效率和牵引力,适用于重载和长途运输等场景。
实验:气相色谱法分析天然气成分[精心整理] 实验三气相色谱法分析天然气成分一、实验目的燃气是一种可燃混合气体,其成分是一个重要参数,它关系到燃气的质量如何。
因此我们有必要对然其成分进行分析,这样就可以得出可燃混合气中各种成分的体积百分比,进而可以计算得出燃气的热值和密度,分析该燃气的质量如何。
二、试验方法及原理到目前为止,分析燃气成分最好的办法是使用气相色谱法。
气相色谱法是一种物理化学分离分析方法。
分析燃气成分时,我们通过色谱仪的定量管把被测燃气样品送进气相色谱仪的进样口内,燃气样品中的各种组分,经过进样口后被载气送进色谱柱逐渐被分离,然后进入检测器,由检测器把通过色谱柱后,按一定顺序逐个流出的各组分的浓度信号转变为电信号,经过测量臂检测,形成按时间顺序排列的谱峰面积图,这些色谱图通过微机软件定性分析处理和定量计算后,就可以求得被分析燃气样品中各组分的百分含量。
因此在气相色谱仪中,色谱柱和检测器是两个关键的组成部件,下面就这两个部件的原理简要介绍。
1.色谱柱的分离原理在气象色谱仪中有两相,一个是固定相,另一个是流动相。
对填充柱而言,固定相系指填充在色谱柱中的固体吸附剂,或在惰性固体颗粒(或载体)表面涂有一层高沸点有机化合物(称为固定液)。
流动相是由不会与被测气样和固定液起化学反应,也不能被固定相吸附或溶解的气体(称为载体)和其所携带的被测气样组成,它在色谱柱中与固定相作相对运动。
当气样通过色谱柱时由于色谱柱中的固定相对被测气样中的各组分有不同的吸附和溶解的能力,这也称为气样中各组分在固定相和流动相中有不同的分配系数。
当燃气气样被载气带入色谱柱中,并不断向前移动时,分配系数(即被固定相溶解和吸附的能力)较小的组分移动速度快,而分配系数较大的组分移动速度较慢。
这样分配系数小的组分先流出色谱柱。
分配系数大的组分后流出色谱柱,从而达到各组分分离的效果。
检测器2.用于燃气分析的检测器很多,最常用的有热导检测器(TCD)和火焰离子化检测器(FID),现我们只介绍热导检测器(TCD)。
汽油机各工况下对可燃混合气浓度的要求汽油机作为内燃机的一种,是目前交通工具和机械设备中最常见的动力装置之一。
在汽油机的工作过程中,可燃混合气的浓度是非常重要的参数之一。
可燃混合气浓度不仅会直接影响燃烧效率和动力输出,还会对发动机的工作稳定性、排放性能和耐久性产生重要影响。
汽油机在不同的工况下对可燃混合气的浓度要求也各有不同,下面我们来逐一探讨。
1. 怠速工况下对可燃混合气浓度的要求在怠速工况下,发动机的负荷较低,需要燃烧的空气量也相对较少。
此时,如果可燃混合气的浓度过低,容易导致发动机不稳定运转甚至熄火。
怠速工况下对可燃混合气浓度的要求一般较高,通常在13:1到15:1之间,以保证燃烧的稳定性和可靠性。
2. 高速高负荷工况下对可燃混合气浓度的要求在高速高负荷工况下,发动机需要更多的动力输出,因此对可燃混合气的需求量也相对较大。
此时,如果可燃混合气的浓度过高,容易导致爆震现象的发生,严重影响发动机的工作稳定性和耐久性。
高速高负荷工况下对可燃混合气浓度的要求一般较低,通常在12:1到13:1之间,以防止爆震的发生。
3. 启动和加速工况下对可燃混合气浓度的要求在启动和加速工况下,发动机需要迅速提供足够的动力输出,因此对可燃混合气的需求量急剧增加。
此时,如果可燃混合气的浓度不能迅速达到要求,会导致启动困难或者加速不畅。
启动和加速工况下对可燃混合气浓度的要求一般较高,通常在11:1到12:1之间,以确保发动机可以迅速提供足够的动力输出。
汽油机在不同工况下对可燃混合气浓度的要求各有不同,但总体来说,合理控制好可燃混合气的浓度是保证发动机正常工作和提高燃烧效率的关键之一。
在实际的汽车和机械设备维护中,合理调整和控制可燃混合气的浓度将会对提高动力输出、降低排放和延长发动机寿命产生积极的影响。
个人观点和理解:在汽油机的运行过程中,对可燃混合气浓度的合理控制是非常重要的。
合理控制可燃混合气的浓度可以提高燃烧效率,减少尾气排放,延长发动机的使用寿命。
柴油机可燃混合气的形成方法柴油机是一种燃烧内燃机,其燃烧过程是在高压下进行的。
在柴油机中,燃油和空气是分开进入燃烧室的,这就要求燃烧室内的空气和燃油能够进行充分的混合,形成可燃的混合气体。
而柴油机的燃油是通过高压喷射进入气缸内的,因此如何让燃油和空气充分混合是非常关键的。
1. 喷油嘴的喷油方式柴油机采用高压喷油的方式将燃油喷入燃烧室,为了使燃油和空气充分混合,喷油嘴的工作方式显得尤为重要。
通常情况下,柴油机采用喷雾式喷油嘴,喷油嘴的内部结构影响喷油的质量和形状。
喷油嘴的孔径、喷嘴形状、嘴孔数量等参数的优化,可以改善燃油喷雾的品质,使其更加均匀细密,有利于燃油和空气混合。
2. 空气进气方式为了使燃油和空气在燃烧室内更充分地混合,柴油机的进气系统也需要进行优化。
空气的进气方式对于可燃混合气的形成起到了决定性的作用。
通常情况下,柴油机采用中冷或者涡轮增压的方式增加空气量,克服空气进入不足的问题。
在进气系统中加入进气道膜片、进气道加热等装置,也可以提高空气的进气速度和进气流量,使得空气能够更快更加均匀地进入燃烧室,加强混合。
3. 活塞结构和形态柴油机的活塞结构和形态也会影响可燃混合气的形成。
为了提高燃烧室内空气的流动性,柴油机的活塞通常采用凹形设计,这可以使空气在进入燃烧室之前形成漩涡,从而增加空气和燃油的接触面积。
活塞的头部也可以加工成不同的形状,如切角、圆弧等,以改善空气流动的连续性和流速分布状态,从而提高混合气的质量和完整度。
4. 点火系统要使混合气在燃烧室内完全燃烧,必须采用合理的点火系统。
点火系统不仅需要能够在恰当的时机引燃混合气,还需要能够使燃烧在较短的时间内完成。
目前柴油机采用的点火系统主要有两种:机械式点火和电控式点火。
机械式点火通常采用压电式喷嘴,将燃油喷入燃烧室后即可引燃;而电控式点火则采用电子控制系统,能够对点火时间和点火能量进行精确的控制,以确保混合气的燃烧质量。
柴油机可燃混合气的形成方法包括喷油嘴的喷油方式、空气进气方式、活塞结构和形态、点火系统等多方面的因素。
课题:可燃混合气第27~28 课时教学目标:掌握可燃混合气的表示方法及形成过程
重点:过量空气系数和空燃比的概念
难点:表示混合气的稀浓
教学过程:
一.课前提问
1.燃料供给系的作用?
2.燃料供给系的组成?
3.燃料供给系的供给过程?
二.可燃混合气的形成过程
在进气行程中,由于活塞由上止点向下止点运动,缸内产生真空度,汽油在压力差的作用下,有喷管被吸出,喷出的汽油在喉管中遇到高速空气流而被冲散、形成细小的雾状颗粒,并逐步被汽化。
汽油经过进气歧管时,有一部分没有被汽化的汽油,在进入气缸后,与上一循环的残余废气和高温机件接触而被加热,在涡流的作用下,使汽油彻底汽化,即形成了可燃混合气。
(可燃混合气是汽油通过雾化、汽化并与空气以一定比例混合的汽油空气混合物)
三.可燃混合气的表示方法
(1)空燃比:就是可燃混合气中的空气质量(kg)与燃油质量(kg)的比值,用R表示。
R=空气质量(KG)/燃油质量(KG)
理论上讲,在混合气中,1KG汽油完全燃烧,约需15KG空气与其混合。
比例15:1。
即R=15;
标准混合气R=15 经济混合气:R=15.8~17.3
浓混合气R〈15 功率混合气:R=12.3~14.2
稀混合气R〉15
(2)过量空气系数
α=实际燃烧1KG汽油所需的空气质量/理论上燃烧1KG汽油所需的空气质量α=1时,标准α=1.05~1.15时,经济混合气
α〈1时,浓
α〉1时,稀α=0.85~0.95时,功率混合气四.可燃混合气燃烧必须符合的条件
汽油与空气以一定的重量比例混合,汽油在空气中彻底雾化,蒸发并与空气均匀地混合。
五.小结
六.作业:同步训练及课后练习。