车用燃料汽油柴油电燃料等基本知识汽车运行材料课件学习.ppt

汽车运行材料,承德石油高等专科学校汽车工程系 许海东 邮箱：,课 程 目 标,基本知识的掌握： 了解汽车运行材料的性能和规格，掌握其使用技术要求和管理知识，并能够深刻认识到汽车运行材料对充分发挥汽车使用性能，保证安全运行，节约能源，减少环境污染，降低运输成本有着极其重要意义。,课程教学内容的组织安排,课程主要内容及学时分配 18课时 课程内容特点是“宽而浅”,主要内容,车辆运行过程中，使用周期较短，消耗费用较大，对车辆使用性能有较大影响的一些非金属材料。 车用燃料 （汽油、柴油、替代燃料） 车用润滑油料（发动机润滑油、车辆齿轮油、车用润滑脂） 车用工作液（液力传动油、汽车制动液、液压系统用油、发 动机冷却液、空调制冷剂、风窗玻璃清洗液） 汽车轮胎,第一章 石油的基本知识,又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。石油与煤一样属于化石燃料。,最早提出“石油”一词的是公元977年中国北宋编著的太平广记。正式命名为“石油”是根据中国北宋杰出的科学家沈括（1031一1095）在所著梦溪笔谈中根据这种油生于水际砂石，与泉水相杂，惘惘而出而命名的。在“石油”一词出现之前，国外称石油为“魔鬼的汗珠”、“发光的水”等，中国称“石脂水”、“猛火油”、“石漆”等。,我们平时的日常生活中到处都可以见到石油或其附属品的身影。比如汽油、柴油、煤油、润滑油、沥青、塑料、纤维等还有很多！这些都是从石油中提炼出来的；而我们日常所用的天然气（液化气）是从专门的气田中产出的！通过输气管道和气站再到各家各户。,目前就石油的成因有两种说法：无机论 即石油是在基性岩浆中形成的；有机论即各种有机物如动物、植物、特别是低等的动植物像藻类、细菌、蚌壳、鱼类等死后埋藏在不断下沉缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地经过许多物理化学作用，最后逐渐形成为石油。,原油的颜色非常丰富，红、金黄、墨绿、黑、褐红、甚至透明；原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量，含的越高颜色越深。原油的颜色越浅其油质越好！透明的原油可直接加在汽车油箱中代替汽油！原油的成分主要有：油质（这是其主要成分）、胶质（一种粘性的半固体物质）、沥青质（暗褐色或黑色脆性固体物质）、碳质（一种非碳氢化合物）。,一、石油的化学组成,组成石油的化学元素主要是碳 （83% 87%）、氢（11% 14%），其余为硫（0.06% 0.8%）、氮（0.02% 1.7%）、氧（0.08% 1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95% 99%，含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害， 在石油加工中应尽量除去。,不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大， 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油；介于二者之间的称中间基石油。,二、石油产品提炼的基本方法,常减压蒸馏 催化裂化 加氢裂化 催化重整 烷基化 延迟焦化,炼厂的一、二、三次加工装置,把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围(即馏分)叫一次加工；将一次加工得到的馏分再加工成商品油叫二次加工；将二次加工得到的商品油制取基本有机化工原料的工艺叫三次加工。一次加工装置；常压蒸馏或减压蒸馏。二次加工装置：催化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烃基化、加氢精制等。三次加工装置：裂解工艺制取乙烯、芳烃等化工原料。,1、常减压蒸馏 常减压蒸馏是根据组成原油的各类烃分子沸点的不同，利用加热炉、分馏塔等设备将原油进行多次的部分汽化和部分冷凝，使汽液两相进行充分的热量交换和质量交换，以达到分离的目的，从而制得汽油、煤油、柴油等馏分。,2、催化裂化 在催化剂存在下进行的石油裂化过程叫催化裂化。催化裂化通常用重质馏分如减压馏分、焦化柴油及蜡油等为原料，也有用预先脱沥青的常压重油为原料的。催化裂化汽油性质稳定、辛烷值高，故用作航空汽油和高辛烷值汽油的基本组分。,3、加氢裂化 在有催化剂和氢气存在的条件下，使重质油受热后通过裂化反应转化为轻质油的加工工艺叫加氢裂化。加氢裂化是生产优质航空喷气燃料和优质轻柴油采用最广泛的方法。,4、延迟焦化 延迟焦化是为了充分利用能源，以获得更多的轻质油，对减压渣油进行深度加工的一种炼制方法。原料油受热后的生焦现象不在加热炉管内而延迟到焦炭塔内出现的过程叫延迟焦化。焦化的原料主要是减压渣油，延迟焦化的产物主要是汽油、柴油、焦化蜡油、石油焦、焦化气等。,5、催化重整 在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程叫催化重整。催化重整按所用催化剂种类的不同，分为铂重整、铂铼重整和多金属重整。将汽油馏分进行催化重整可以是生产高辛烷值汽油的一种加工方法。,6、烷基化 烷基化指在催化剂作用下，烷烃与烯烃之间发生的化学反应。烷基化的原料是异丁烷-丁烯气体馏分，产物是异辛烷和其它烃类组成的混合物，叫烷基化油。将烷基化油进行分馏，切割50-180的主要成分可得到工业异辛烷，是航空汽油和高级车用汽油的高辛烷值组分。,、调合 调合是生产润滑油或为了改善某种油品组分和质量而常用的一种生产工序。调合的方法分为罐式调合和管道调合两种，我国目前大都采用罐式调合，调合的工序是按计算出的数量用泵将各种组分油从原料油储罐中抽入调合罐，然后再加入各种添加剂进行调合。,三、石油产品介绍,石油产品可分为：石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等6类。其中，各种燃料产量最大，约占总产量的90%；各种润滑剂品种最多，产量约占5%。各国都制定了产品标准，以适应生产和使用的需要。,第二章 汽车燃料及其使用,燃料通常是指能够将自身贮存的化学能通过化学反应（燃烧）转变为热能的物质。 汽车燃料主要有车用汽油和轻柴油，另外还有一些正在开发中的代用燃料,车用汽油,一、车用汽油的性能指标 1、蒸发性 汽油由液体状态转化为气体状态的性能 评定汽油挥发性的指标：,馏程 饱和蒸气压,馏程 用石油产品馏程测定仪对100ml油品蒸馏时，从初馏点到终馏点的温度范围和残留量 汽油的馏程一般用初馏点、10%、50%、90%馏出温度、终馏点和残留量表示,初馏点是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，流出第一滴汽油的气相温度。表示汽油中最轻组分的沸点。 10%蒸发温度是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，流出10ml汽油的气相温度。表示汽油中轻质馏分的含量。 10%蒸发温度与汽油机最低起动温度的关系如下表：,50%蒸发温度是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，流出50ml汽油的气相温度。表示汽油中中质馏分的含量，代表汽油的平均蒸发能力。对汽油机启动后到正常工作温度的预热时间、加速性能和工作稳定性有很大影响。 90%蒸发温度是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，流出90ml汽油的气相温度。表示汽油中重质馏分的含量。 终馏点是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，流出最后一滴汽油的气相温度。表示汽油中重质馏分的含量。 残留量是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，不能被蒸发的残留物质与100ml汽油的体积百分比。表示汽油中不易蒸发的重质馏分和贮存过程中氧化生成的胶质物质的含量。,饱和蒸气压 在规定条件下，汽油在适当的试验仪器中达到液气两相平衡时汽油蒸气所显示的最大压力 汽油常用雷德饱和蒸气压（rvp）表示，其物理含义是：在38c测得的汽油与其蒸气的体积比为1:4时的汽油最大蒸气压力,饱和蒸气压主要用来控制车用汽油挥发性的上限，下限由馏程控制,2、抗爆性 汽油在发动机的汽缸内燃烧时防止产生爆燃的能力,评定抗爆性的指标：,辛烷值 抗爆指数,辛烷值 表示点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数。用on表示。 在规定条件下的标准发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测定，用和被测定燃料具有相同抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分数表示 测定方法有马达法（mon）和研究法（ron）,在发动机转速较高、温度较高，点火提前角在上止点前1426的苛刻实验条件下测得的辛烷值,在发动机转速较低、温度不限制，点火提前角小的缓和实验条件下测得的辛烷值,抗爆指数 汽油研究法辛烷值与马达法辛烷值之和的 也叫平均辛烷值，可反映在一般条件下汽油的平均抗爆性能,3、氧化安定性 汽油在在正常的贮存和使用过程中，抵抗氧化生胶而保持自身性质不发生永久变化的能力,评定氧化安定性的指标：,实际胶质 诱导期,实际胶质 在规定条件下，对汽油进行快速蒸发后所测得的汽油蒸发残渣中的正庚烷的不溶物。 mg/100ml,诱导期 在规定的加速氧化条条件下，油品处于稳定状态所经历的时间周期。 min,4、防腐性 汽油阻止其相接触的金属被腐蚀的能力 汽油中主要腐蚀成分有：硫及其化合物、有机酸、水溶性酸或碱。,汽油腐蚀性的评定指标：,硫含量 铜片腐蚀试验 硫醇硫含量 水溶性酸和碱,硫含量 指存在于油品中硫及其衍生物的含量，以质量的百分数表示,铜片腐蚀试验 把一块已磨光的铜片浸没在一定量的试样中，并按要求维持50c的温度，保持3h，取出经洗涤后与腐蚀标准色板进行比较,硫醇硫含量,水溶性酸和碱 无机酸和低分子有机酸,5、无害性和清洁性 无害性指汽油在发动机内燃烧后的燃烧产物不对机动车排放、人体健康和生态环境产生不利影响的性能。 有害的汽油组分有铅、锰、铁、铜、磷、硫等，及苯、芳香烃、烯烃等有机物。 清洁性指汽油中不应含有机械杂质和水分 机械杂质和水分会造成油路堵塞，磨损加剧等严重后果,二、车用汽油的牌号和规格,我国生产的汽油是用研究法辛烷值来划分牌号的 车用汽油主要有90、93和97三个牌号 90号车用汽油是一种普通汽油，以催化裂化汽油为主要成分 97号为优质汽油,汽油规格,三、车用汽油的选择与使用,1、车用汽油的选择,根据发动机压缩比进行抗爆性的选择，压缩比越大，汽油的牌号越高 装有催化转换器和氧传感器的汽车选择含铅量低的汽油 区分季节选择汽油的蒸发性，冬季应选择蒸气压较大的汽油，夏季应选择蒸气压较小的汽油,2、汽油使用注意事项,发动机长期使用后，使压缩比发生变化，爆燃倾向增加，此时可考虑更换汽油牌号 原用低牌号汽油改用高牌号汽油时，可适当提前点火提前角；反之，应适当推迟，以免发生爆燃 汽车从平原驶到高原地区后，可换用较低辛烷值汽油，或适当调前点火提前角 不要使用长期存放变质的汽油，易结胶、积炭严重，对电喷发动机工作的影响更大 汽油易燃、易爆、易产生静电，使用中注意安全,车用轻柴油,柴油分为轻柴油和重柴油，轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中、低速柴油机，车用柴油属于轻柴油。 与汽油比，柴油具有馏分重，自燃点低，黏度大，蒸发性差，贮存和运输过程中损耗少，使用安全等特点。 柴油机与汽油机比，具有耗油量低，能量利用率高，废气排量小，工作可靠性好，功率使用范围宽等优点。,对柴油机的性能要求有： 1、良好的燃烧性 2、良好的低温流动性 3、良好的雾化和蒸发性 4、良好的安定性 5、对机件等无腐蚀性 6、柴油本身的清洁性,1、低温流动性 柴油在低温条件下所具有的一定流动状态的能力。 轻柴油的低温流动性，除了对柴油机燃料供给系在低温下能否正常供油有影响外，还影响低温下的贮存、运输、倒装等作业正常进行。,评定指标：,凝点 浊点 冷滤点,凝点 在规定条件下，将装柴油的试管倾斜45c，经过1min液面不流动，此时的温度即为柴油的凝点 我国柴油牌号按凝点划分,浊点 柴油中开始析出石蜡晶体，柴油出现混浊的最高温度,冷滤点 柴油在规定条件下冷却，以2kpa的真空压力抽吸，其不能以20ml/min的流量通过一定规格过滤器的最高温度 冷滤点要高于凝点4c6c 模拟发动机实际工作，更具实用性,改善柴油低温流动性的途径,脱蜡 使柴油生产率低，成本高 在柴油中掺二次加工柴油馏分和裂化煤油 高含蜡柴油除凝点较低，其他性能较好；往柴油中掺入裂化煤油，能降低凝点，并改善挥发性 加降凝添加剂 能延迟或防止石蜡结晶形成多联结构析出 加入量一般为0.05%0.1%,2、柴油的雾化和蒸发性 指轻柴油在柴油机气缸内经喷油器喷出时分散成液体雾粒及液体雾粒气化蒸发的能力。,评定指标：,馏程 运动黏度 闪点,馏程 主要有50%、90%、95%馏出温度 50%馏出温度越低，说明柴油中的轻质馏分越多，柴油机容易起动 90%和95%馏出温度越低，说明柴油中的重质馏分越少，燃烧越完全，不仅可以提高柴油机的动力性，减少机械磨损，避免发动机过热现象，而且可以降低油耗。国标规定轻柴油90%回收温度不能高于355，95%回收温度不高于365 。,运动黏度 粘温性能：油品的粘度随温度的变化而变化的特性。 液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，单位为mm2/s。轻柴油规格中规定20时的运动黏度。 运动黏度影响柴油的流动性和雾化质量。对雾化质量的影响主要考虑对喷出油束特性的影响。 试验证明，柴油在20时的运动黏度为5mm2/s 左右，既能保证柴油流动性和精密偶件的润滑要求，也能保证雾化质量和供油量。,闪点 是石油产品在一定实验条件下加热后，当油料蒸气与周围空气形成混合气接近火焰时，发生闪火的最低温度温度。 分为开口闪点和闭口闪点，车用柴油用闭口闪点评定，闪点低，蒸发性好，但闪点过低，容易产生工作粗暴现象。机油、齿轮油采用开口闪点评定。 闪点除了影响蒸发性外，对柴油的贮存和使用的安全性也有影响。如需加热，加热温度应低于闪点20-30。,3、良好的燃烧性（点火性） 柴油在柴油机中是否容易着火，并防止柴油机发生工作粗暴的能力。 轻柴油燃烧过程： 着火延迟阶段（压缩行程末） 速燃阶段（做功行程初） 缓燃阶段（做功行程中） 补燃阶段（做功行程末）,柴油机工作粗暴：柴油燃烧性差，在压缩行程末期积存过量柴油，以致造成做功行程初期有过量柴油同时燃烧，使气缸压力急剧升高，造成发动机运转不平稳，并产生强烈的震击声。这种不正常燃烧现象，称为柴油机工作粗暴。 燃烧性过好，自燃点过低，易使混合气混合不均，导致燃烧不完全，使柴油机功率下降，排气冒黑烟。所以燃烧性过好，也不利于使用。,十六烷值 表示压燃式发动机燃料燃烧性的一个约定值。缩写为cn。 它是在规定条件下的标准发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测量的， 只表明某一燃料的燃烧性与标准燃料相同，并不说明它含有那么多的十六烷值。,评定柴油燃烧性的指标：,十六烷指数 十六烷指数表示柴油燃烧性能的一个计算值，是一种不做发动机试验情况下估计柴油十六烷值的简单方法。,4、柴油的安定性 柴油在运输、贮存和使用过程中保持外观颜色、组成和使用性能不变的能力。包括贮存安定性和热安定性。,评定指标：,色度 氧化安定性 10%蒸余物残炭,色度：油品颜色的深浅，用色号表示。可直观反映油品安定性的好坏。 氧化安定性：指100ml柴油在规定的条件下氧化后所测得的总不溶物的毫克数。 10%蒸余物残炭：把柴油馏程试验中馏出90%后的蒸余物作为试样，经强烈加热一定时间让其裂解后，所形成的残留物。残炭值为残留物质量与原试样质量之比。反映柴油馏分的轻重和精制程度。,5、柴油的防腐性和清洁性 防腐性指车用柴油中要严格控制腐蚀性物质硫、酸、碱等的含量 评价指标：硫含量、酸度、铜片腐蚀试验 清洁性指严格控制车用柴油中的水分和机械杂质，燃烧不产生灰分等。国标规定不许含有机械杂质，水分不大于0.03%。 灰分指轻柴油中不能燃烧的机械杂质和融于其内的无机盐和有机盐类经煅烧后的剩余产物。国标规定不大于0.01%,二、轻柴油的牌号和规格,轻柴油按凝点划分 共分为10号、5号、0号、-10号、 -20号、 -35号、 -50号七个牌号 通常，在低凝点柴油中，还要根据使用性能的要求，适当调入一些煤油馏分,轻柴油的规格,三、轻柴油的选择与使用,10号：适用于有预热设备的柴油机 5号：适用于风险率为10%的最低气温，适宜在8c以上的地区使用 0号：适用于风险率为10%的最低气温，适宜在4c以上的地区使用,-10号：适用于风险率为10%的最低气温，适宜在-5c以上的地区使用 -20号：适用于风险率为10%的最低气温，适宜在-14c以上的地区使用 -35号：适用于风险率为10%的最低气温，适宜在-29c以上的地区使用 -50号：适用于风险率为10%的最低气温，适宜在-44c以上的地区使用,柴油的使用注意事项： 在柴油运送、储存、使用过程中应注意严防混入机械杂质和水分，以免磨损、堵塞和锈蚀柴油机供油系的精密机件 柴油加入汽车油箱前，要充分沉淀（不少于48h） 在气温允许的情况下尽量选用高牌号柴油 注意季节气温变化对用油的影响,汽油机和柴油机区别,汽油机和柴油机是目前广泛应用在工农业生产和交通运输部门的热机。它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。,1.压缩比是指活塞在气缸中运动时，气缸中出现气体的最大体积和最小体积之比。活塞在最低点时气缸中气体体积最大，活塞在最高点时气缸中气体体积最小，前者叫气缸总容积，后者叫气缸燃烧室容积。压缩比规定为 压缩比汽缸总容积燃烧室容积压缩比是内燃机的重要指标，压缩比越大，其压强越大，温度越高。汽油机的压缩比为46。柴油机的压缩比为1518。从理论上讲，压缩比越大，效率越高。但因为气缸受材料强度的限制，而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点，所以压缩比不能太大。,2.它们的点火方式不同，汽油机是把吸入气缸的汽油蒸汽与空气混合、加压，然后用火花塞点火。柴油机是由喷油嘴喷出的雾状柴油与空气混合、加压，靠压缩来提高混合气体的温度自动点火。汽油机是用汽油做燃料，柴油机是用柴油做燃料。它们的名称就是由此而来的。,3.汽油机使用铝合金、塑料等材料制成。体积小，重量轻，起动方便，运转平稳，转速快，适用于汽车、飞机等要求体积小、速度快的运输工具。柴油机的压缩比大，气缸因为要承受较大的压力而做得较为牢固笨重，一般用钢板，铁板等材料制成。它的功率大，适用于载重较大的大型卡车、拖拉机、机车和船舰。,排放物的主要区别表现在以下几个方面,1) 汽油具有很强的挥发性，而柴油很难挥发，因此汽油车污染物中有燃料蒸发排放物，其组分是碳氢化合物(hc)。 2) 汽油具有容易与空气混合，且混合后不易分离的特性。油机排放物中有较多的一氧化碳(co)、碳氢化合物(hc)。同时，发动机燃烧室内的高温，又导致了氮氧化合物(nox)的产生和排放。因此，汽油车排放的特点是一氧化碳(co)、碳氢化合物(hc)排放量高，而颗粒物排放量低，氮氧化合物(nox)排放与柴油车基本相同。 3) 柴油车燃料混合气的形成是在发动机燃烧室内进行的，柴油高压喷入燃烧室，压缩着火后进行边喷边燃烧的扩散燃烧方式。油料在高温缺氧时，易炭化形成炭烟。富余的空气在高温作用下容易产生氮氧化物(nox)，而一氧化碳(co)和碳氢化合物(hc)则不容易形成。因此，柴油车排放特点是颗粒物和氮氧化物(nox)排放量多而一氧化碳(co)和碳氢化合物(hc)排放量少。 此外，柴油燃烧后会生成一些有臭味的有机气体，因此，柴油机排放中还有臭味。,汽车使用中的节油措施,提高汽车的技术状况 提高和推广节油驾驶技术 提高维修质量 加强油料管理,汽车节油六条措施,1.保养空滤器 燃油太脏空气受阻易增加燃油消耗 空气滤清器的作用是净化进入气缸内的空气，如果加油超过标准和燃油太脏，都会阻碍空气畅通，从而造成燃油消耗增加。试验证明，如燃油太脏，油面太高会增耗燃油20%以上。因此要注意经常保养，每次清洁后再涂上一定的油膜，底部的润滑油也要按刻度标准加注。,2.勤清除积碳 积碳过多会增耗燃油8左右 燃烧室的积碳增多后，容易引起可燃混合气的自燃，造成功率下降，如果积碳过多，会增耗燃油8%左右，因此在二级保养和因其他原因拆卸气缸盖时要认真清除燃烧室和活塞顶部的积碳，减少不必要的燃油消耗。,3.检查火花塞 若一只火花塞不工作要多耗油25 火花塞是将高压电引进发动机的气缸内，在电极间产生火花，点燃混合气。据试验证明：一只火花塞不工作，要多消耗燃油25%。另外火花塞间隙的大小、积碳的多少等等都对功率和耗油有直接的影响。在使用中应注意正确调整好火花塞间隙。过大在发动机高速时容易断火，过小则火花较弱，不易点燃混合气，容易造成积碳，形成短路而不能跳火，从而影响发动机的正常工作，降低了发动机的功率，增加了燃油的消耗。,4.保证制动性能 防止出现制动不灵、发咬、跑偏等故障 良好的制动装置可以提高汽车行驶的平均技术速度和运输效率，如果制动性能不好，就难以保证行车安全，也同样影响发动机燃油的消耗量。因此正确地保养、调整好制动系统，也是安全节油的一个方面。在使用中要保证制动系的正常工作性能，防止出现制动不灵、制动发咬、制动跑偏和制动不稳等故障。,5.维护消声器 一旦损坏会阻碍废气排除从而增加油耗 消声器是为了减少噪声而设计的。它的功能主要是为了消除部分噪声，减少公害，但从另一方面讲它又阻碍废气的排出，消耗部分功率。如果消声器破裂损坏，则会进一步阻碍废气的排除畅通，增加油耗。因此平时要注意消声器的功能，如发现破损等现象应及时给予排除或更换。,6.随时查胎压 轮胎气压下降影响轮胎寿命及燃油消耗 由于轮胎在按标准充气后，经过一段时间就会自然消耗掉一部分，而轮胎气压的下降，对行驶阻力、轮胎的使用寿命及燃油的消耗有较大的影响。所以在行车中要注意检查轮胎的气压，保证其在正常范围之内。,正确驾驶操作技术,正确选用行车速度（通常发动机转速为20003000转，车速为6090km/h） 在道路上行车，汽车使用不同档位行驶，耗油是不一样的。最经济驾驶方法是高档的行驶可能性未用尽前，不应换低档。 把握良好换档时机。当发动机转速处于20003000转时是最佳的换档时机。低档高速行驶往往使油耗超过正常值的45%，高档低速则使发动机运转不充分，影响寿命。 在保证行车安全的前提下，利用汽车的惯性滑行，使汽车的动能得以充分地利用 踩油门要轻，缓慢加油 （一次猛加油和缓加油到同样速度，油耗相差可以到12ml ；“油耗杀手” ） 减少怠速状态,汽车的代用燃料,汽车代用燃料的选择标准： 1、储量丰富或原料丰富。 2、能量密度高，单位质量或单位体积的 低热值高。 3、污染小。 4、价格低廉。 5、良好的运输性,有发展前景的替代燃料： 醇类（甲醇、乙醇） 天然气 电能 液化石油气 氢气,醇类燃料,醇类燃料 主要是甲醇和乙醇 来源： 甲醇可以从天然气、煤、油页岩、重质燃料、木材和垃圾中制取。乙醇可从甜菜、甘蔗、草杆、薯类、玉米等农作物中制取。,特点 ： 辛烷值高，抗爆性好，可通过提高压缩比提高热效率 灵敏度(ron-mon)大,抗爆性随发动机转速提高而降低 蒸发潜热大，发动机起动困难 着火极限宽，可以实现稀薄燃烧 腐蚀性大 沸点低，易产生气阻 贮存和使用方便 排放污染低,应用： 醇类燃料辛烷值高，是汽油机良好的替代燃料。十六烷值比柴油低好多，在柴油上应用较困难。 在汽油机中应用醇类燃料主要有两种方法：掺醇燃烧和纯醇燃烧,掺醇燃烧 指把甲醇或乙醇以不同比例掺入汽油中。 甲醇、乙醇与汽油的混合燃料分别用m和e加一数字表示，其后的数字表示混合燃料中甲醇或乙醇的体积分数。 特点： 抗爆性好、排放尾气中no、烃类及co的含量低、价格低；醇类燃料与汽油互溶性差，易出现分层现象，对金属、橡胶、塑料等具有腐蚀性，低温起动性差，高温易发生气阻。,纯醇燃烧 指单纯燃烧甲醇或乙醇燃料 需对发动机进行改造：调整供油系统、加大油泵供油量、加装进气预热装置和改善零部件的抗腐蚀性能等。,主要成分是甲烷，占80%99% 天然气分气田气和油田气 储量大，据国际权威机构预测，20102020年间天然气在能源结构中的比例将达到35%40%，其地位也将超过石油，成为第一能源。 具有辛烷值高、混合均匀、燃烧积炭少、不冲刷缸壁油膜等特点,天然气,在汽车上的应用 天然气分为压缩天然气（cng）和液化天然气（lng）两种，天然气汽车分为压缩天然气汽车和 液化天然气汽车。 压缩天然气汽车按燃料供给系统不同又可分为专用压缩天然气汽车、压缩天然气与汽油两用燃料汽车、压缩天然气与柴油双燃料汽车。 液化天然气汽车对贮存技术要求较高，使得贮存容器的成本高，限制了液化天然气汽车的发展。,天然气汽车技术： 加气站技术 发动机技术 气瓶技术,电 能,电能是二次能源，可以来源于任何一种其他能源。 电动汽车有蓄电池式和燃料电池式 特点：来源方式多，直接污染及噪声很小，结构简单，维修方便；蓄电池能量密度小，续驶里程短，动力性差。蓄电池质量大，寿命短，价格高。蓄电池充电时间长。蓄电池制造和处理存在污染,现 状 与 前 景：,电动汽车从主体上看处于试验研究阶段 要完全解决技术上的难题并降低成本需要时间 有希望成为未来汽车主体 代表国家美国,氢 气,用氢气直接作燃料叫氢气汽车 优点： 不产生有害气体 热值高 辛烷值高,缺 点,氢气生产成本高 气态氢能量密度小、储运不便 液态氢技术难度大，成本高。 需要开发专用发动机,现状与前景,氢气汽车处于基础研究阶段。 前景难以估计,第三章 润滑材料及其使用,汽车的润滑材料包括发动机油、车辆齿轮油以及润滑脂,发动机润滑油,发动机润滑油是润滑系统的液态工作介质 主要作用是：润滑、冷却、清洁、密封和防蚀。要满足这些性能要求，发动机润滑油必须具有润滑性、粘温性、低温操作性、抗氧化性、抗腐性、清静分散性、抗泡性。,一、发动机油的性能指标 1、良好的润滑性 在各种条件下，发动机油降低摩擦、减缓磨损和防止金属烧结的能力 评定指标：,黏度,黏度 液体流动时内摩擦力的量度 黏度有不同的表示方法，一种是绝对黏度，一种是相对黏度， 绝对黏度又分为动力黏度和运动黏度 运动黏度在石油产品的黏度测定上获得广泛应用 机油的黏度通常使用毛细管粘度计测定,黏度对发动机工作的影响,黏度过小 高温高压下不能形成足够厚度的油膜，摩擦和磨损加剧；密封作用不好，气缸漏气，功率下降；蒸发性大，增大油耗 黏度过大 低温起动困难，油的泵送性能差，易出现干摩擦或半液体摩擦；循环速度慢，冷却和洗涤作用差,2、良好的低温操作性 发动机油保证发动机在低温条件下容易起动和可靠供油的性能 包括有利于低温起动和降低起动摩擦两方面,评定指标：,低温动力黏度 边界泵送温度 倾点,低温动力黏度：表示非牛顿液体流动时内摩擦特征的描述。 低温动力粘度是划分冬用润滑油粘度级号的依据之一 边界泵送温度：能将发动机润滑油连续和充分地供给润滑系统机油泵入口的最低温度。也是划分冬用润滑油粘度级号的依据之一 倾点：在规定冷却条件下试验时，某种润滑油能够流动的最低温度。,3、良好的粘温性 油品黏度随温度变化的特性称为粘温性 良好的粘温性指油品的黏度随温度的变化程度小,评定指标：,黏度指数（vi）,黏度指数越大，黏度受温度的影响越小,4、良好的清净分散性 发动机润滑油能抑制积炭、漆膜和油泥生成或将这些沉积物冲入润滑油中予以清除的性能。,评定指标：,硫酸盐灰分 残炭,5、良好的抗氧性（氧化安定性） 油品抵抗大气的作用而保持其性质不发生永久变化的能力 通常在油中加入抗氧剂等,6、良好的抗泡沫性 发动机油消除泡沫的性质 一般在发动机油中添加抗泡添剂,二、发动机油的分类,二、发动机润滑油的分类与规格 1. 按照发动机的类型分类 按发动机完成一个工作循环所需要的冲程数分类,分为二冲程和四冲程发动机油 2. 按照发动机油的使用性能（api）分类 根据油的性能和使用场合，把内燃机油分为s系列（汽油机油系列）；c系列（柴油机油系列） sa sb sc sd se sf sg sh ca cb cc cd cd-ii ce cf-4,api内燃机油使用分类摘要,3. 按发动机油的黏度（sae）分级 国际上广泛使用的是美国汽车工程师学会sae的发动机黏度分类法 按低温黏度等级、低温泵送性和100c时的运动黏度分级，分为组系列（冬用机油）和非组系列（春秋和夏用） 组 0w 5w 10w 15w 20w 25w 非w组 20 30 40 50 60,另还有多级油和单级油（稠化油）之分，只能满足单一黏度要求的润滑油为单级油，多级油由低温黏度级号与高温黏度级号组合来表示，如5w/30等,sae黏度分类,三、发动机油的选择与使用,发动机油的选择 ）根据机型不同，即工作条件的苛刻程度不同，选用适当的机油品种 ）根据地区季节气温，结合发动机的性能和技术状况，选用适当的机油牌号,机油使用的注意事项 ）选用机油，不是黏度等级越高越好 ）高级机油可在要求较低的发动上使用，但低级机油不能在要求较高的发动机上使用，否则会造成发动机早期磨损和损坏 ）保持曲轴箱油面正常 ）保持空气滤清器和机油滤清器清洁，定期更换 ）实行定期更换或按质更换机油,车辆齿轮油是指用于汽车、拖拉机和工程机械等车辆的手动变速器和驱动桥以及转向器的齿轮传动机构的润滑油 具有减磨、冷却、清洗、密封、防锈和降噪等作用 齿轮油工作时温度范围比发动机油小，但工作环境更苛刻,车辆齿轮油,一、车辆齿轮油的性能指标,良好的低温操作性及粘温性 良好的润滑性和极压抗磨性 极压性：指齿轮油中的极压抗磨剂在高压、高速、高温的苛刻工作条件下，能在赤面上与金属发生化学反应生成反应膜，防止齿面发生擦伤或烧结的性质，有时也叫承载能力或抗胶合性。 良好的热氧化安定性 良好的抗腐蚀性和防锈性,二、车辆齿轮油的分类和规格,车辆齿轮油广泛采用api使用分类法，按齿轮油负荷承载能力和使用场合不同， api将手动变速器和驱动桥齿轮油分为gl-1、gl-2、gl-3、gl-4、gl-5、gl-6六个等级,我国参照采用api分类法，把车辆齿轮油分为普通车辆齿轮油（clc）、中负荷车辆齿轮油(cld)和重负荷车辆齿轮油(cle)三个品种,分别与api分类法的gl-3、gl-4、gl-5 相对应。,车辆齿轮油的黏度分类采用美国汽车工程师学会sae的分类方法 黏度等级分为七级，含字母是冬季用齿轮油，不含字母的是夏季用齿轮油 冬季用：70w 75w 80w 85w 夏季用：90 140 250 我国车辆齿轮油按照粘度等级分类与sae分类法相同,车辆齿轮油的选择 应按车辆使用说明书的规定选择与该车型相适应的齿轮油品种和牌号。还可参照下列原则： ）根据工作条件的苛刻程度 ）根据当地季节气温选择齿轮油牌号,三、车辆齿轮油的选择与使用,车辆齿轮油使用注意事项 ）不能将使用级较低的齿轮油用在要求较高的车辆上 ）不要误认为高黏度齿轮油的润滑性能好 ）齿轮油油面一般要加到与齿轮箱加油口下缘平齐 ）齿轮油的使用寿命较长，但也应按规定的患有标准换用新油 换油时应趁热放出旧油，并清洗齿轮箱,润 滑 脂,润滑脂（俗称黄油）是将稠化剂分散于液体润滑剂中所组成的一种稳定的固体或半固体产品。 其中可以加入旨在改善某种特性的添加剂和填料,与金属表面有良好的粘附性，不易流失，在不易密封的部位使用 抗碾压，在高负荷下，仍有良好的润滑能力 润滑周期长，不需要经常补充，可降低维护费用 具有更好的密封和防护作用 使用温度范围较宽,润滑脂在车辆上的使用部位 轮毂轴承、各拉杆球结、发电机、水泵、钢板弹簧、离合器轴承和传动轴花键等,润滑脂的组成 一般润滑脂中，约含基础油75%90%，稠化剂10%20%,还加有少量添加剂和填料5%以下。,润滑脂的性能指标,稠度 指润滑脂的稀稠程度 润滑脂的稠度可用锥入度表示 锥入度越大，润滑脂越软，稠度越小，越易变形和流动；锥入度越小，则脂越硬。 我国用锥入度范围划分润滑脂的稠度牌号,高温性能 低温性能 抗水性 氧化安定性 防腐性 抗磨性,润滑脂的分类和规格,润滑脂分类 我国润滑脂的分类参照国际标准的分类方法 润滑脂属于类（润滑剂和有关产品）的组 每一种润滑脂用一组大写字母组成的代号来表示,润滑脂标记的字母顺序,-,类别（润滑剂） x组别（润滑脂） c最低工作温度（-30c） c最高工作温度（120c） h水污染（经受水洗，淡水能防锈） a负荷条件（非极压型脂） 2稠度等级（号）,润滑脂的选择与使用,润滑脂的选择 最低操作温度和最高操作温度 水污染 负荷 稠度级号,润滑脂使用注意事项 轮毂轴承是主要用脂部位，宜全年使用号脂（南方），或冬用号夏用号（北方），号脂只宜在热带重负荷车辆上使用 石墨钙基润滑脂因其中含有鳞片状石墨不能用于高速轴承上，钢板弹簧上必须使用石墨钙基润滑脂 各种润滑脂不能互相掺混 按规定说明书及时向各润滑点注脂,第四章 汽车用工作液,汽车用工作液包括 液力传动油 液压油 制动液 发动机冷却液 制冷剂等,液力传动油,一、液力传动油的性能指标 1、适当的黏度和良好的粘温性 黏度对液力变矩器的效率影响极大，通常黏度越小，效率越高。 液力传动油温度变化范围约为-25c170c，因此要有高粘温性。,2、良好的热氧化安定性 在液力传动油中加有性能良好的抗氧剂,3、良好的抗起泡性 在油中加入抗泡沫添加剂,4、良好的抗磨性 满足自动变速器中许多行星齿轮润滑的需要,二、液力传动油的分类,1. 国外液力传动油的分类 美国材料及试验学会(astm)和石油学会(api)的分类方案是将液力传动油分为ptf-1,ptf-2 ,ptf-3 2. 国产液力传动油的品种 按中国石油化工总公司企业标准有6号普通液力传动油和8号液力传动油两种；另有一种拖拉机传动、液压两用油 目前世界各国普遍使用美国生产的自动变速器油，主要有通用公司生产的dexron、dexron i、dexron 型和福特公司生产的e、f型。,ptf-1 主要用于轿车和轻型卡车的液力传动系统 特点：低温起动性好，对油的低温黏度及粘温性有很高的要求。 典型品种：美国通用gm dexron或gm dexron ii 福特汽车公司的f型油,ptf-2 主要用于重负荷的液力传动系统。如重型卡车、大型客车、越野车和工程机械的自动变速器 特点：适于在重负荷下工作，对极压抗磨性的要求很高 典型品种：美国通用gm allison c-3,ptf-3 随着全液压拖拉机的发展而产生的。 主要功能是作传动、差速器和最后驱动齿轮 的润滑，以及液压转向、制动的工作介质 典型品种：约翰狄尔(john deere) j-20a 福特 m2c41a 玛赛-费格森(masey-ferguson) m-1135,8号液力传动油 外观为红色透明体，适用于各种具有自动变速器的汽车。接近于ptf-1级油。 6号液力传动油 适用于内燃机车、载货汽车的液力变矩器。接近于ptf-2级油,三、液力传动油的选择与使用,液力传动油的选择 ）按车辆使用说明书的规定，选用适当品种的液力传动油。 我国的部分国产汽车和进口汽车多用美国通用公司生产的dexron 型和福特公司生产的f型自动变速器油。,液力传动油使用的注意事项 ）注意保持油温正常 ）经常检查油平面和油的质量 ）按规定更换液力传动油 ）避免与其他油品相混,液压油,自卸汽车、汽车起重机、轮胎起重机、其他各类装载机械，以及维修机具和机床等的液压系统，使用液压油作为工作介质。 为了保证液压系统工作正常，对液压油使用性能两个最基本的要求是工作中能保持其不可压缩性和良好的流体状态,一、液压油的性能指标,保持液压油的不可压缩性 良好的流体状态 良好的剪切稳定性 良好的抗磨性 5良好的氧化安定性,二、液压油的分类和规格,（一） 液压油的分类 按国标规定，液压油属于l类（润滑剂和有关产品）中h组（液压系统）,（二） 常用液压油的品种,l-hl液压油 通用工业机床润滑油，适用于机床和其他设备有抗氧防锈要求的低压系统和传动装置，在0c以上环境使用,l-hm液压油 抗磨性液压油，可用于低、中、高压液压系统，也可用于中等负荷机械设备的润滑部位，适应的环境温度为-6c60c,l-hv液压油 工程液压油或低温抗磨液压油，广泛用于野外和恶劣环境下工作的液压设备,l-hr液压油 在l-hl基础上改善其粘温性，也是一种低温液压油，但在抗磨性上不及l-hv油，可用l-hv 油代替,l-hs液压油 在低温性能上优于l-hv油，适合在严寒地区（环境温度为-40c以上）野外作业的工程机械使用,l-hg液压油 在l-hm油基础上，改善其粘-滑性能。 可用于液压系统和导轨润滑系统合用的机床，使导轨在低速下的振动和间断滑动减至最小。 不适用于高压液压系统。,三、液压油的选择与使用,液压油的选择 ）根据液压设备的工作环境和运转工况选择液压油的品种 2）根据液压泵的类型、压力和工作温度选择液压油的牌号,按环境和工况选择液压油的品种,液压油使用的注意事项 ）注意保持液压油的清洁 ）应按液压油的换油指标换油 对液压油定期进行取样化验，正常使用条件下，每两月取样一次；工作频繁、环境恶劣时，每月取样一次。 一般条件下，汽车和工程机械在高级维护时更换液压油 ）不同品种、不同牌号的液压油不得混合使用,制 动 液,汽车制动液是用于液压制动系统中传递压力的工作介质，是液压油的中的一个特殊品种，其性能对汽车行驶安全性影响很大。,优良的高温抗气阻性 良好的低温流动性和粘温性 良好的与橡胶的配伍性 对金属的腐蚀性要小,对制动液的具体要求：,制动液的分类,国外以前采用sae制动液分类。 主要有saej1702,用于严寒条件；saej1703,用于一般条件；saej1704,用于高温条件 美国联邦政府运输部提出更加苛刻的dot分类 主要有dot3,用于一般条件；dot4,用于高温条件；dot5,用于极高温条件,我国参照采用国际上通行的制动液分类规格，把我国现有和将来要有的制动液都包括在内。 主要根据其高温抗气阻性和低温流动性的不同，从低到高，分为jg0、 jg1、 jg2、 jg3、 jg4、 jg5等六级，并明确规定了各级制动液应达到的规格要求和适用范围 。,制动液的品种、牌号,根据制动液的组成和特性，一般把它们分为醇型、醇醚型、脂型、矿油型和硅油型等五种。 其中醇醚型和脂型统称为合成型，是目前广泛应用的主要品种。醇型制动液已被淘汰，矿油型制动液我国未被推广应用，硅油型制动液的价格昂贵。 合成制动液常用的有hzy2、hzy3和hzy4等三个牌号。,汽车制动液的合理使用,制动液的更换期根据车辆制造厂家的规定执行，一般在1224个月或2.46万公里之间 不同规格、不同制造厂家的制动液不能混用 防止水分或矿物油混入 制动液易挥发、易燃，管理和使用中要注意防火,制 冷 剂,目前汽车空调制冷剂有r12和r134a两种。 r12属于氟利昂系的制冷剂，其蒸发潜热大，易液化；在含水的场合，除了侵蚀镁和铝之外，不侵蚀其他金属；能溶化天然橡胶，但不侵蚀合成橡胶 由于r12会严重破坏大气臭氧层，引起严重的环保问题，目前各国已禁止使用，取而代之的是r134a 用r134a后，空调系统的输入功率与制冷量同时增大，空调装置的体积较原来小，是一种理想的替代品,制冷剂使用注意事项,避热 制冷剂易挥发，在保管是应避开日光直射、火炉及其他热源。添加制冷剂应在低温下进行 避免接触皮肤 制冷剂在大气压力下会急剧蒸发制冷，会冻伤皮肤，添加时要避免其进入眼睛 注意通风,发动机冷却液,对冷却液的要求 应有较低的冰点 传热效果好 对金属的腐蚀要小 不损坏橡胶制品 泡沫少 蒸发损失小,第五章 汽车轮胎,汽车轮胎发展史,橡胶之父查尔斯古德伊尔 年，开始进行软橡胶硬化的试验。经过无数次失败后，在一个偶然的机会，发现了硫化橡胶受热时不发粘而且弹性好，于是硬化橡胶诞生了，橡胶轮胎制造业从此也应运而生。 第一个空心轮子是1845年英国人罗伯特汤姆逊发明的，他提出用压缩空气充入弹性囊，以缓和运动时的振动与冲击。 得了第一个充气轮胎的专利权。,1888年，约翰.邓录普制成了橡胶空心轮胎 1895年，法国人米其林把1888年发明的自行车充气轮胎经过改良后安装在汽车上，参加巴黎至波尔多的比赛，才出现首辆使用这种轮胎的汽车。 由平纹帆布制成的单管式轮胎，有胎面胶而无花纹，1898-1900年出现轮胎面带花纹轮胎。 1903年，固特异轮胎公司的利奇菲尔德以获得无内胎车轮的专利。,汽车轮胎发展史,1892年英国的伯利密尔发明了帘布，1910年用于生产，这一成就除改进了轮胎质量，扩大了轮胎品种外，还使外胎具备了模制的可能性。 1904年马特创造了炭黑补强橡胶。 胎面中掺用炭黑以前，轮胎大约只行驶6000km就磨光了，掺用炭黑后，轮胎的行驶里程很快就得到显著的提高。,汽车轮胎发展史,汽车轮胎发展史,1925年轮胎圈具有一定的几何形状，并且胎圈内凸出部分嵌进轮辋边缘相应的凹陷部分。 1926年，随着福特公司采用轮辋和车轮做成一体的深槽式车轮。 1930年轮胎结构朝专门化方向发展。钢丝帘线胎开始应用。 1938年美国轮胎工业采用人造丝代替棉帘线。,1946年法国米其林的子午线轮胎是一项重大的革新。 1954年充气胎采用内外胎分离, 派科特首次将其装上汽车。 20世纪50-60年代出现拱相轮胎，调压宽断面轮胎和椭圆型轮胎. 在1998年12月，米其林推出新产品必比登轮辋。,汽车轮胎发展史,米其林(michelin) 普利司通 (bridgestone) 固特异 (goodyear) 邓录普 (dunlop) 马牌(continental),汽车轮胎著名生产厂家,米其林(michelin),从轮胎在欧美原配车的情况来看，米其林最受欢迎。几乎所有的标志、雪铁龙和雷诺的部分车型都是原配米奇林。德国车中的奔驰、奥迪、大众也大量采用米奇林轮胎。,普利司通 (bri