汽车材料模块一.ppt

模块一汽车用燃料 1 熟悉车用汽油的使用性能和规格 2 合理选用车用汽油 3 正确使用车用汽油 一辆白色的上海别克轿车驶入了加油站 在几台加油机上 分别标有90 93 97 等牌号 那么 上海别克轿车应开到哪台加油机上去加油呢 选择汽油牌号过高 会增加汽车运行成本 选用汽油牌号过低则会影响汽车的动力性和经济性 正确选用车用汽油 可以从以下几个方面入手 一 车用汽油的使用性能及评价指标 1 1 1 蒸发性蒸发性是指汽油从液态转化为气态的能力 汽油的蒸发性影响着燃料的雾化质量 1 汽油蒸发性对发动机的影响蒸发性好 发动机在低温 冷车下起动性能好 加速能力强 功率大 蒸发性差 汽油雾化不良 使可燃混合气品质变坏 发动机起动困难 功率下降 油耗增加 蒸发性过强 会使燃油系统产生 气阻 使供油中断 使汽油在保管和使用中的蒸发损失加大 一 车用汽油的使用性能及评价指标 1 2 2 汽油蒸发性的评价指标 馏程馏程是指定量油品在规定条件下蒸馏时 从初馏点到终馏点的温度范围 汽油馏程以初馏点 10 馏出温度 50 馏出温度 90 馏出温度 终馏点和残留量来表示 国家有关标准规定 汽油10 的馏出温度 70 汽油50 馏出温度 120 145 汽油90 馏出温度 190 汽油终馏点温度 205 汽油的残留量 1 5 2 一 车用汽油的使用性能及评价指标 1 3 饱和蒸气压饱和蒸气压是指汽油的液 气两相达到平衡时的汽油蒸气压强 汽油饱和蒸气压高 说明汽油含轻质成分多 挥发性好 起动性好 但产生 气阻 的倾向大 在储存中的蒸发损耗大 国家汽油质量指标规定 饱和蒸气压 67kPa 一 车用汽油的使用性能及评价指标 1 4 2 抗爆性汽油的抗爆性指汽油在汽油机中燃烧时抵抗爆燃的能力 1 汽油抗爆性的评定指标通常采用辛烷值作为汽油抗爆性的评定指标 测试辛烷值的方法有研究法和马达法两种 分别得到研究法辛烷值和马达法辛烷值 一 车用汽油的使用性能及评价指标 1 5 研究法辛烷值 RON 表示汽油机在中负荷 低转速运转条件下汽油的抗爆性 它是模拟了轿车在城市道路条件下行驶的工况而测得的 马达法辛烷值 MON 表示汽油机在重负荷 高速运转条件下汽油的抗爆性 模拟载货汽车在公路条件下行驶工况测得的 同一种汽油用研究法测定的辛烷值比马达法测定的辛烷值要高6 10个单位 这一差值称为汽油的灵敏度 汽油灵敏度越小越好 一 车用汽油的使用性能及评价指标 1 6 2 改善抗爆性的方法 采用新的炼制工艺 生产出含有高辛烷值的汽油在低辛烷值汽油中加入抗爆剂 过去广泛采用的抗爆剂是四乙基铅 但含铅汽油燃烧废气中有强烈的致癌物质 因此 各国先后取消使用含铅汽油 在汽油中调入辛烷值高的改善组分20世纪70年代起 国外出现了新的高辛烷值汽油调合组分 如甲基叔丁醚 MTBE 等含氧化合物 可代替四乙基铅及减少芳香烃调入量 一 车用汽油的使用性能及评价指标 1 7 3 安定性汽油的安定性是指汽油在储存 运输 加注和其他作业时抵抗氧化生胶的能力 安定性不好的汽油 容易发生氧化反应 生成胶状物质和酸性物质 使辛烷值降低 酸值增加 颜色变深 产生黏稠沉淀 使用安定性不好的汽油 会给汽车发动机带来严重的危害 从而使发动机的性能显著下降 一 车用汽油的使用性能及评价指标 1 8 汽油安定性的主要评定指标 实际胶质实际胶质是指在规定条件下测得的发动机燃料的蒸发物 以mg 100mL表示 对于汽油的实际胶质的规定 出厂时 5mg l00mL 出厂后4个月检查封样时 l0mg 100mL 油库交付给使用单位时 允许 25mg l00mL 诱导期诱导期是指在规定的加速氧化条件下 油品处于稳定状态下所经历的时间周期 以min表示 诱导期越长 越适宜长期储存 一般国产汽油出厂时诱导期在600 800min 在普通条件下储存21个月后 诱导期仍在400 500min 一 车用汽油的使用性能及评价指标 1 9 4 防腐性汽油的防腐性是指汽油阻止与其相接触的金属被腐蚀的能力 汽油的防腐性指标硫含量 博士试验 铜片腐蚀试验 酸度 水溶性酸和水溶性碱等 汽油中硫含量高 使汽车排放尾气中有害物质增多 污染严重 硫还会使催化转化器中的催化剂中毒 使催化剂活性下降 甚至失效 一 车用汽油的使用性能及评价指标 1 10 5 清洁性汽油的清洁性是指汽油是否含有机械杂质和水分 汽油清洁性的评定指标 机械杂质机械杂质会造成油路堵塞 磨损加剧等严重后果 水分水分混入汽油中 会加速汽油的氧化和金属的腐蚀 二 车用汽油的牌号和规格 2 1 1 车用汽油的牌号无铅车用汽油有90号 93号 95号三个牌号 我国车用汽油均用无铅汽油 其牌号是按照研究法辛烷值 RON 划分的 汽油牌号中的数字就是辛烷值 2 根据环保法规的要求 汽车必须使用无铅汽油国外开始生产新配方汽油 RFG 我国的无铅清洁汽油是加入5 10 醇类 并在出厂前调制好 由于醇类的燃烧值低于烃类 使用无铅清洁汽油的汽车动力性相对不足 二 车用汽油的牌号和规格 2 2 3 车用无铅汽油的质量指标要求 二 车用汽油的使用性能及评价指标 2 3 3 车用无铅汽油的质量指标要求 三 汽车发动机汽油蒸气的回收 3 1 1 汽油蒸气排放 EVAP 控制系统 汽油蒸气排放控制系统的组成与工作原理 三 汽车发动机汽油蒸气的回收 3 2 2 电控汽油蒸气排放控制系统 韩国现代轿车EVAP系统 一 车用汽油牌号的选用 1 1 应用案例 任务引入 中的上海别克轿车要加几号汽油呢 选用汽油有哪些原则呢 使用汽油有哪些注意事项呢 1 案例分析根据前面所学的汽油的使用性能 评价指标和汽油的牌号 可以总结出汽油的选用有如下几条原则 1 根据汽车使用说明书的要求选择汽油牌号 2 根据汽车发动机压缩比 选择以正常条件下发动机不发生爆燃为前提 选择适当牌号的车用汽油 一 车用汽油牌号的选用 1 2 3 根据使用条件选择汽油牌号高原地区大气压力小 空气稀薄 汽油机工作时爆震倾向减小 可以适当降低汽油的辛烷值 4 根据使用时间调整汽油牌号的选择发动机使用时间较长后 发动机气缸压力增加 这类汽车在维护后应该选用辛烷值高一级的汽油 5 选择时应重视汽油的质量加入质量低劣的燃油 不仅影响发动机的使用性能 会使动力性差 排放高 油耗高 严重的还会使发动机机件损坏 一 车用汽油牌号的选用 1 3 2 汽油牌号的选择按照使用说明书的要求 上海别克使用93号汽油 目前 我国大部分载重汽车及部分轿车均采用90号国产汽油 如CAlO9l EQl091 桑塔纳 奥迪V6 捷达 本田雅阁 富康轿车等 上海别克 夏利电喷轿车使用93号国产汽油 上海帕萨特B5 日产风度 奔驰S6O0轿车等使用95号国产汽油 因此 上海别克轿车应开到93号汽油加油机上加油 一 车用汽油牌号的选用 1 4 3 使用汽油的注意事项 发动机长期使用后 可考虑更换汽油牌号 原用低牌号汽油的发动机改用高牌号时 可适当提前点火提前角 在炎热的夏季和高原地区 应加强发动机散热 或者换用饱和蒸气压较低的汽油 汽油中不能掺入煤油或柴油 不要使用长期存放变质的汽油 汽油易燃 易爆 易产生静电 使用中要注意安全 二 故障诊断与排除 2 1 应用案例 在北方寒冷的冬季 一辆富康轿车在低温情况下不能起动 经检查 汽缸无缸压 气门已顶弯 维修后 次日早上又发生同样的故障 气门再次全部顶弯 对该车进行全面检查 配气相位正常 正时齿带无断齿 断裂现象 其他方面也没有任何异常 再次维修后 第三天早晨一起动发动机 气门又全部顶弯 二 故障诊断与排除 2 2 1 案例分析北方冬季严寒 汽车消声器内的存水容易结冰 使排气管堵塞 发动机不易起动 但若处理不当 用牵引的方法强制起动发动机 则易发生正时齿带错齿 顶气门现象 该车排除了上述情况 配气相位正常 而且又排除了防冻液渗漏的可能 那为什么又会顶气门呢 后来在发动机进气歧管内壁 发现有一层胶状物质 于是怀疑是劣质汽油在作怪 二 故障诊断与排除 2 3 2 故障排除 一 选择题1 引起汽油发动机三元催化转化器中毒是因为汽油中含有 A 氧B 铅C 水D 碳2 汽油选用的原则是以发动机工作时不发生 为前提 A 飞车B 表面燃烧C 爆燃D 共振3 馏出温度表示汽油中含重质成分的多少 A 10 B 50 C 90 D 100 二 判断题1 使用安定性差的汽油 会造成电喷发动机的喷嘴胶结 2 电喷发动机汽油牌号的选择要严格按照压缩比进行 3 一般海拔每上升100m 选用汽油辛烷值要升高约0 1个单位 三 填空题1 车用汽油的使用性能包括蒸发性 和清洁性 2 我国按划分无铅汽油牌号 共有 三个牌号 3 评定汽油的清洁性的指标是和 四 问答题1 如何合理选用汽油 汽油的使用有哪些注意事项 2 汽油的使用性能有哪些 分别有哪些评价指标 3 什么是汽油的辛烷值 辛烷值的测试有哪两种方法 1 熟悉车用柴油的使用性能 规格和评价指标 2 能正确选用车用柴油 3 会合理使用车用柴油 南方炎热的夏季气温高达40 而北方寒冷的冬天气温低至零下40 以下 汽车在这两种不同环境下工作 能使用同一种型号的柴油吗 南方炎热的夏天 北方寒冷的冬天 学会选择和使用车用柴油 可以从以下几个方面入手 一 车用柴油的使用性能及评价指标 1 1 1 柴油的燃烧性能及评价指标 燃烧性柴油的燃烧性是指其自燃能力柴油的燃烧性能差 着火延迟期就长 发动机工作粗暴 反之 燃烧性能良好的柴油 柴油机工作柔和 评价指标柴油燃烧性的评定指标是十六烷值十六烷值采用和被测定燃料具有相同着火延迟期的标准燃料中正十六烷的体积百分数表示 十六烷值高的柴油 其燃烧性能好 着火延迟期短 低温起动性好 但十六烷值过高 柴油的低温流动性 喷雾和蒸发性差 标准规定 轻柴油十六烷值不小于48 一 车用柴油的使用性能及评价指标 1 2 2 雾化和蒸发性及评价指标 雾化和蒸发性柴油的雾化和蒸发性决定了柴油在发动机燃烧室内形成混合气的质量和速度 车用柴油必须具有良好的雾化和蒸发性能 评价指标评定柴油的雾化和蒸发性的主要指标是运动黏度 馏程 闪点和密度 一 车用柴油的使用性能及评价指标 1 3 运动黏度运动黏度表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度 运动黏度影响着柴油的流动性和雾化质量 柴油黏度太大或太小都会对发动机产生严重的影响 因此 每一种牌号柴油的运动黏度都规定了一个范围值 馏程柴油馏程的测定项目有50 90 和95 馏出温度 50 馏出温度越低 柴油蒸发速度越快 柴油机越易起动 90 和95 馏出温度越低 混合气燃烧越完全 一 车用柴油的使用性能及评价指标 1 4 闪点在规定条件下 加热油品所逸出的蒸气和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火的最低温度叫闪点 单位是 闪点低 说明柴油中轻质馏分多 蒸发性能好 但不能过低 否则会引起柴油机工作粗暴 密度柴油的密度增大 其黏度也将增大 使雾化质量变差 不能形成质量良好的混合气 使燃烧条件变坏 柴油的密度提高也是柴油内存在芳香烃的标志 它将导致柴油机的工作粗暴现象 一 车用柴油的使用性能及评价指标 1 5 3 低温流动性及评价指标 低温流动性柴油的低温流动性反映了柴油在低温条件下具有一定的流动状态的性能 柴油的低温流动性能直接影响到柴油能否可靠地供给汽缸 发动机能否正常工作 评价指标柴油低温流动性能的评价指标有凝点 浊点 冷滤点 凝点凝点是将柴油装在规定的试管内 冷却到预期的温度 将试管倾斜45度 经过lmin液面不移动 此时的温度便是柴油的凝点 我国的轻柴油按凝点划分牌号 一 车用柴油的使用性能及评价指标 1 6 浊点浊点是柴油中开始析出石蜡晶体 柴油失去透明时的最高温度 柴油达到浊点后虽然末失去流动性 但在燃料供给系中易造成油路堵塞 使供油减少以致逐步中断供油 冷滤点冷滤点是指在规定的冷却条件下 柴油在1 96kPa压力下进行抽吸试油 lmin通过缝隙宽度45 m金属滤网的柴油体积少于20mL的最高温度 冷滤点可作为根据气温选择柴油牌号的依据 我国用冷滤点和凝点对柴油低温流动性进行评价 一 车用柴油的使用性能及评价指标 1 7 4 柴油的安定性 安定性柴油的安定性是指柴油在运输 储存和使用过程中保持其外观颜色 组成和使用性能不变的能力 使用安定性差的柴油 易生成胶状物质使发动机供油系统堵塞 评价指标实际胶质 10 蒸余物残炭 颜色 一 车用柴油的使用性能及评价指标 1 8 5 柴油的腐蚀性 腐蚀性柴油中含有硫及硫化物 水分及酸性物质 对零件产生腐蚀作用 燃烧后的排放污染严重 而且促进柴油机沉积物的生成 要求车用柴油具有无腐蚀性 评价指标腐蚀性可用硫含量 硫醇硫含量 酸度 铜片腐蚀试验 水溶性酸或碱等指标评价 评价指标的测定标准与汽油机相同 一 车用柴油的使用性能及评价指标 1 9 硫含量柴油中硫含量高 不仅会增加柴油机机件的磨损 见图a 还会使柴油机的沉积物增加 排气污染严重 硫醇硫含量硫醇硫含量用其在柴油中所占的质量百分数表示 硫醇硫含量高会增加柴油机机件的磨损 特别是供油系统零件的磨损 见图b 并对人造橡胶有不良影响 二 车用柴油的牌号和规格 2 1 目前 我国车用柴油套用 轻柴油 GB252 1994 国家标准 该标准将柴油按凝点分为10 0 10 20 35和 50六种牌号 同时规定车用柴油十六烷值 45 硫含量 0 2 实际胶质 70mg 100mL 2000年 中国石化集团发布了 城市车用柴油技术要求 Q SHR006 2000 企业标准 该标准将柴油按凝点分为 10号 5号 0号 5号 10号 20号六个牌号 同时要求十六烷值 48 硫含量 0 05 氧化安定性总不溶物 2 5mg 100mL 二 车用柴油的牌号和规格 2 2 城市车用柴油的技术要求 二 车用柴油的牌号和规格 2 3 城市车用柴油的技术要求 三 车用柴油的开发和利用 3 1 1 生物柴油生物柴油是植物柴油和动物柴油的总称 生物柴油是优质的石油柴油代用品 是典型的 绿色能源 植物柴油可以由米糠 大豆 油菜仔 玉米 棉籽 藻类等提炼得到 动物柴油可以由工农业生产中的有机废物 动物油脂 排泄物 废弃食物中提取 2 复合柴油复合柴油是以各种化工厂 石化厂 炼油厂副产品为主要原材料 按一定工艺及配方勾兑调配而成的 复合柴油与市售柴油基本相同 它无毒性 无异味 不分层 起动快 马力大 尾气有害物的排放量低 既可以单独使用 也可以同纯柴油相混使用 一 柴油牌号的选择 1 1 应用案例 前面 任务引入 中提到的同一辆汽车在不同地区 不同季节能否使用同一种牌号的柴油呢 如何选择车用柴油的牌号呢 使用车用柴油有哪些注意事项呢 1 案例分析不同规格柴油的凝固点在 50 10 之间 不同地区 不同季节不能使用同一种牌号的柴油 而是要根据具体情况进行选择 不同牌号的柴油除凝点有明显区别 其余指标基本相同 因此可以按照柴油的牌号 凝点 总结出车用柴油的选择方法 同时 我们也可以根据柴油的性能特点得出车用柴油的使用注意事项 一 柴油牌号的选择 1 2 2 柴油牌号的选择 按所在地区季节气温来选用所选柴油牌号 凝点 要比当地当月最低气温还低3 5 气温高选用高牌号油 气温低选用低牌号油 为了充分利用资源与降低成本 不同牌号的柴油可以掺兑使用 对照当地当月风险率为10 的最低气温选择柴油牌号风险率为10 最低气温 反映最低气温低于该值的概率为10 例如河北省 一月份风险率为10 最低气温为 14 指一个月按30天计算 可能有3 4天气温低于 14 一 柴油牌号的选择 1 3 各地选用车用柴油可参考下表 一 柴油牌号的选择 1 4 城市车用柴油一般可按照下列情况选用 10号城市车用柴油适用于有预热设备的柴油机 5号城市车用柴油适用于风险率为10 的最低气温在8 以上的地区使用 0号城市用柴油适用于风险率为10 的最低气温在4 以上的地区使用 5号城市车用柴油适用于风险率为10 的最低气温在 1 以上的地区使用 10号城市车用柴油适用于风险率为10 的最低气温在 5 以上的地区使用 20号城市车用柴油适用于风险率为10 的最低气温在 14 以上的地区使用 一 柴油牌号的选择 1 5 3 柴油的使用注意事项 柴油加入油箱前 要充分沉淀 不少于48h 然后用麂皮 绸布或细布仔细过滤 除去杂质 在寒冷地区 缺乏低凝点柴油时 可向高凝点 轻柴油中掺入10 40 的裂化煤油以降低凝点 掺兑后应注意搅拌均匀 严禁向柴油中掺入汽油 因为汽油发火性差 掺汽油会导致起动困难 甚至不能起动 在低温起动困难时 可采用适当的预热措施 提高发动机温度 也可另用起动燃料帮助起动 二 故障诊断与排除 2 1 应用案例 一辆装有预热塞的柴油车 见下图 在结冰的天气不能起动 手摸预热塞外表 没有温度升高的感觉 其他检查均未发现异样 请问该车出现了什么故障 能否起动 如何处理 不能启动的柴油车 二 故障诊断与排除 2 2 1 案例分析手摸预热塞外表 没有温度升高的感觉 说明该车预热电路或元件出现了故障 结冰的天气 外界气度很低 进入发动机汽缸的新鲜空气的温度也很低 从而使喷入汽缸的柴油的蒸发性变差 不能很好的雾化 缸内气体被压缩后的温度不能达到柴油的闪点温度 柴油不能自燃 所以发动机不能启动 只要提高汽缸内的温度 发动机是可以启动的 二 故障诊断与排除 2 3 2 故障处理 待水温达到正常温度后 将汽车开到修理厂进行预热装置的维修 使汽缸内温度升高 然后起动发动机 充分预热 一 选择题1 造成柴油工作粗暴的原因是柴油的 A 凝点过低B 粘度过大C 闪点过低D 十六烷值高2 柴油的低温流动性的评价指标有 A 闪点B 浊点C 馏程D 十六烷值二 判断题1 选用柴油时 柴油使用的最低温度不应低于柴油牌号的数字 2 柴油中的十六烷值越高越好 3 柴油的雾化和蒸发性是选用柴油牌号的主要依据 三 填空题1 柴油腐蚀性评定有 两项 2 柴油是按划分牌号的 Q SHR006 2000将柴油分为六个牌号的城市车用柴油 它们是 3 十六烷值低的柴油 其燃烧性能 着火延迟期 易产生工作粗暴 四 问答题1 如何合理选用柴油 2 柴油的主要使用性能是什么 3 车用柴油的牌号是根据什么来划分的 1 了解代用燃料的特点 现状和前景 3 了解未来汽车燃料发展方向 2 熟悉各种代用能源 电动汽车和氢气汽车是已经开发或正在研究的新型 绿色 汽车 它使用新能源代替传统的石油燃料 那么 目前已经出现或正在研究的代用能源有哪些呢 其各自的特点 现状和发展前景怎样呢 电动汽车 氢燃料汽车 现阶段 常用的汽车代用能源有电能 天然气 液化石油气 醇类燃料和氢气等 要了解这些燃料的特点 正确使用新能源汽车 我们必须 一 电能 1 1 以电能为动力的汽车称为电动汽车 目前电动汽车上常用的蓄电池主要有铅酸电池 镉镍电池 氢镍电池 锂电池及燃料电池等 1 性能特点电能直接污染小 来源方式多 结构简单 电动汽车持续行驶里程短 动力性差 成本高 充电时间长 蓄电池使用后会对环境产生污染 2 现状与前景电动汽车在限定范围内应用的技术已经成熟 但电动汽车的广泛应用还存在许多问题 但有希望成为未来汽车的主体 二 天然气 2 1 天然气主要成分是甲烷 约占85 95 其余为乙烷 丙烷 丁烷和少量其他物质 按其存在形式分为压缩天然气和液化天然气两种 目前广泛用于汽车上的是压缩天然气 1 性能特点 热值高 抗爆性能好 混合气发火界限高 着火温度高 二 天然气 2 2 2 现状与前景天然气是世界公认的 清洁燃料 天然气以其丰富的自然资源和低排放性能受到各国的普遍重视 包括富气贫油的国家和环保要求严格的国家 我国天然气汽车起步于20世纪50年代的 气囊车 现在 我国改装压缩天然气技术汽车已经成熟 成立了 全国天然气汽车协调领导小组 计划未来大力发展天然气汽车 我国汽车用压缩天然气行业标准是 汽车用压缩天然气 SY T7546 1996 三 液化石油气 3 1 液化石油气 英文缩写LGP 是由以三个或四个碳原子的烃类如丙烷 丙烯 丁烷 丁烯为主的一种混合物 1 性能特点 热值高 抗爆性能好 燃烧完全 积炭少 排放污染物低 着火温度高 三 液化石油气 3 2 2 现状与前景液化石油气汽车在替代能源汽车中发展最快 在美国 加拿大 意大利和荷兰等国 LPG汽车有520万辆 我国近年来LPG汽车的发展很快 北京已经在2002年建立了数百个加气站 并将部分汽车改建为燃气汽车 一汽大众公司完成了捷达三种车型燃用液化石油气的开发工作 安装了当今世界上最先进的LPG液态电喷系统 上海桑塔纳轿车也完成了双燃料汽车的试制 我国汽车用石油气行业标准是 车用液化石油气 SY7548 1998 四 醇类燃料 4 1 醇类燃料汽车是指以甲醇或乙醇为燃料的汽车 1 性能特点 辛烷值比汽油高 蒸发潜热大 常温下为液体 储带方便 可燃界限宽 可以实现稀燃技术 与传统的发动机技术有继承性 热值低 沸点低 蒸气压高 容易产生气阻 甲醇有毒 腐蚀性大 醇混合燃料容易发生分层 四 醇类燃料 4 2 2 现状与前景醇类燃料汽车发展得较早 和天然气汽车一样 都是新能源和低公害汽车 到目前为止 在技术方面和成本方面醇类汽车已达到实用阶段 在巴西 有30 以上的汽车是乙醇汽车 我国醇类燃料有着广泛的发展前景 2001年4月15日起开始实施的 变性燃料乙醇 车用乙醇汽油 两项国家强制性标准 以促进车用醇类燃料的使用 五 氢气 5 1 氢气的来源主要是从水中通过裂解制取 或者来源于各种工业副产品 用氢气作为燃料的汽车称为氢气汽车 1 特点氢气热值高 热效率高 辛烷值高 燃烧后不产生有害气体 气态氢能量密度小 储运不方便 液态氢技术