(新版)汽车材料课件：汽车燃料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,汽车燃料,本章概述：,汽车的主要燃料包括石油、汽油、柴油和其他代用燃料石油的组成比较复杂，它既不是由单质组成的，也不是由单一化合物组成，而是由多种化合物组成的混合物，其中碳和氮组成的烃类化合物占,95%,以上汽油的使用性能直接影响到汽油机的工作性能，因此要求汽油应具有适宜的蒸发性、良好的杭爆性、杭腐性性、氧化安定性和清洁性柴油的使用性能要求有低温流动性、燃烧性、私度、腐蚀性及清洁性等虽然这两种燃料燃烧后的能量转化率低和时环境有污染，但目前汽车上使用的燃料仍主要是汽油和柴油汽车代用燃料的研究已经成为世界各国研究的课题，石油气、液化天然气、醇类燃料、二甲醚、生物燃料、氢气等也可用作汽车燃料课题一 石油,石油又称原油，是一种黏稠的液体，易燃烧，有特殊的气味，颜色非常丰富，有红、金、墨绿、黑、褐红、淡白色等,;,原油的颜色与它本身所含胶质、沥青质的含量有关，胶质、沥青质的含量越高原油的颜色越深，原油的颜色越浅其油质越好原油的黏度范围很宽，凝固点差别很大，沸点范围为常温到,500,以上，可溶于多种有机溶剂，但不溶于水，可与水形成乳状液。

石油被誉为,“,黑色的金子,”,、,“,工业的血液,”,，在国民经济中的地位和作用十分重要，它对于经济、政治、军事和人民生活的影响极大日常生活中到处可见石油产品及其附属品的身影，如汽车上用到的汽油、柴油、石油气、润滑油、制动液以及塑料、纤维等，都是从石油中提炼出来的课题一 石油,一、,生成原因,研究表明，石油的生成至少需要,200,万年的时间，在现今已发现的油藏中，时间最老的达,5,亿年之久在地球不断演化的漫长历史过程中，有一些,“,特殊,”,时期，如古生代和中生代，大量的植物和动物死亡后，构成其身体的有机物质不断分解，与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层由于沉积物不断地堆积加厚，导致温度和压力上升，随着这种过程的不断进行，沉积层变为沉积岩，进而形成沉积盆地，这就为石油的生成提供了基本的地质环境大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样，是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的按照这个理论石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的陆上的植物则一般形成煤经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合，被埋在厚厚的沉积岩下在地下的高温和高压下它们逐渐转化，首先形成腊状的油页岩，后来退化成液态和气态的碳氢化合物。

由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻，它们向上渗透到附近的岩层中，直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中这样聚集到一起的石油形成油田通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油地质学家将石油形成的温度范围称为,“,油窗,”,温度太低石油无法形成，温度太高则会形成天然气课题一 石油,一、,石油的分类,1.化学分类,根据石油的密度、沸点等物理化学特性，通常将以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主的石油称环烃基石油；介于二者之间的石油称中间基石油2.关键馏分特性分类,用特定的仪器将石油在常压,250,275,和减压,275,300,下蒸馏出来的两个关键馏分，根据这两馏分测算出的特性因素，石油可分为,:,石蜡基、石蜡一中间基、中间一石蜡基、中间基、中间一环烷基、环烷一中间基和环烷基七种原油3.工业分类,在工业上通常按原油,密度来分：相对密度小于0.852,，称为轻质原油；相对密度在,0.853,到,0.930,为中质原油；相对密度在,0.931-0.998,之间为重质原油，相对密度大于,0.998,为特稠原油（单位：克每立方厘米）4.商品分类,(1)按含蜡量分类从石油中取出一馏分，其运动豁度为,53(50,),，然后测其凝点。

当凝点低于,-6,时，称低蜡原油,;,当凝点在,-6,21,时，称含蜡原油,;,当凝点大于,21,时，称多蜡原油2)按含硫量分类含硫量小于,0.5%,的原油称为低硫原油；含硫量在,0.5%2%,的原油称为含硫原油；含硫量大于,2%,的原油称为高硫原油课题一 石油,三、石油的化学构成,石油的主要化学元素是碳和氢组成石油的各化学元素的含量依次是碳,(83%-87%),氢,(11%14%),、硫,(0.06%0.8%),、氮,(0.02%1.7%),、氧,(0.08%-1.82%),及微量金属元素镍、钒、铁等各种元素在原油中不是以单质的结构存在，而是以相互结合的各种碳氢或非碳氢化合物存在，由碳和氢化合形成的烃类是石油的主要组成部分，约占,95%99%,不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，但主要有烷烃、环烷烃、芳香烃和不饱和烃四类1.烷烃,烷烃是开链的饱和烃碳原子在,10,以内，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名，,10,以上者直接用数字十一、十二,烷烃按其结构的不同可分为正构烷烃和异构烷烃两类凡碳链为直链者为正构烷，有支链者为异构烷如图,2-1,所示：,课题一 石油,图,2-1,正辛烷与异辛烷结构,课题一 石油,2.环烷烃,环烷烃是闭链的饱和烃。

它们的命名方法是在烷烃命名方法的基础上加一,“,环,”,字如图,2-2,所示：,图,2-2,环戊烷与环己烷结构,课题一 石油,3.芳香烃,芳香烃是一种碳原子环状结合，单、双键交替的不饱和烃如图,2-3,所示：,图,2-3,苯的结构,课题一 石油,4.烯烃,烯烃分子结构和烷烃相似，但烯烃碳原子中带有双键一个双键的称为烯烃，两个双键的则称为二烯烃如图,2-4,所示：,图,2-4,乙烯与丁二烯结构,课题一 石油,5.石油产品中的非烃化合物,石油产品中还含有一些非烃化合物，在石油的炼制过程中，多数精制过程都是为了去除非烃化合物他们对石油产品的使用性能和石油加工都有很大的影响，非烃化合物主要包括含氧化合物、含氮化合物、含硫化合物及胶质、沥青质等石油产品中的非烃化合物主要是胶质和沥青质，其含量在石油中占,10%40%,课题一 石油,四、石油的馏分构成,石油中各种碳氢化合物都有不同的沸点，因此随着对石油逐步加热，不同的温度使不同沸点的成分蒸发出来这些蒸发出来的成分，通常称为馏分将某一温度范围内蒸发出来的成分积聚后再分离出来，就可以得到不同成分含量的石油产品在低温范围内蒸发出来的称为轻馏分；在高温范围蒸发出来的称为重馏分。

石油中的轻馏分是汽油，中馏分是柴油，重馏分是润滑油的原料，重油蒸发剩下的称为沥青，沥青是良好的铺路材料课题一 石油,五、石油的提炼,组分不同的石油，其加工方法有差别，产品的性能也不同，加工时应当做到物尽其用根据各炼油厂主要产品的不同，炼油厂可分为三种类型，即燃料型、燃料一润滑油型与燃料一化工型以下我们仅介绍燃料一润滑油型炼油厂石油炼制的工艺和基本流程1.石油炼制工艺,(1)转化 转化工艺有两种一种是将化学结构转化，如催化重整和异构化,;,另一种是将化学结构和沸点范围同时转化，如烷基化、热裂化、催化裂化和加氢裂化等2)分离 分离工艺有两种一种是按沸点不同的范围来分离，即常压、减压蒸馏,;,另一种是按化学组成分离，如溶剂或分子筛脱蜡等3)精制 精制工艺也有两种一种是净化除去硫、氧和氮的化合物，如电化学等,;,另一种是稳定，将不饱和烃转化为饱和烃，如加氢精制等课题一 石油,2.石油炼制的基本流程,以生产燃料和润滑油为目的的炼油厂里，通常是先将原油进行常压、减压蒸馏，依次分离为汽油、煤油、柴油、重柴油，以及轻质、中质和重质润滑油等各种沸点不同的馏分，上述过程属于物理过程，原油中的烃类化合物在结构上没有发生变化，称为一次加工。

以一次加工得到的各种馏分为原料，按产品质量的要求，分别进行加工，可生产不同品种、规格的燃料和润滑油等石油产品在加工过程中有化学反应发生且原料中的烃类化合物在结构上也发生变化，称为二次加工石油炼制过程中属于一次加工工艺的主要是常压与减压蒸馏；属于二次加工中的转化工艺的主要有热裂化、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整与烷基化,;,属于二次加工中精制工艺的主要有酸碱精制、溶剂精制、加氢精制、润滑油加氢处理、白土补充精制、丙烷脱沥青、脱蜡等课题一 石油,六、计量单位,1吨约等于,7,桶，如果油质较轻（稀）则,1,吨约等于,7.2,桶或,7.3,桶美欧等国的加油站，通常用加仑做单位，我国的加油站则用升计价1桶,=42,加仑,1加仑,=3.78543,升,美制,1,加仑,=3.785,升,英制,1,加仑,=4.546,升,国际上一般采用美制加仑，所以，,1,桶,=158.99,升,课题一 石油,七、石油产品,石油经过加工提炼，可以得到的产品大致可分为四大类：,1.石油燃料,石油燃料是用量最大的油品按其用途和使用范围可以分为如下五种：,（,1,）点燃式发动机燃料有航空汽油，车用汽油等2,）喷气式发动机燃料,(,喷气燃料,),有航空煤油。

3,）压燃式发动机燃料,(,柴油机燃料,),有高速、中速、低速柴油4,）液化石油气燃料即液态烃5,）锅炉燃料有炉用燃料油和船舶用燃料油2.润滑油和润滑脂,润滑油和润滑脂被用来减少机件之间的摩擦，保护机件以延长它们的使用寿命并节省动力它们的数量只占全部石油产品的,5%,左右，但其品种繁多3沥青和石油焦,它们是从生产燃料和润滑油时进一步加工得来的，其产量约为所加工原油的百分之几4.溶剂和石油化工产品,课题一 石油,八、我国的主要石油产品,目前以原油为原料，我国已能制成,2500,多种性能相异的不同石油产品，以及,3000,多种石油化学品石油产品虽多，但可分成以下七大类：气体类产品、燃料类产品,(F),、润滑油脂,(L),、柏油类产品,(B),、溶剂类产品,(S),、石油化学品及其他产品课题二 汽油,汽油是点燃式发动机,(,即汽油发动机,),的专用燃料，它是从石油中提炼而来的由碳、氢元素组成的烃类化合物汽油是一种密度小而易于蒸发的液体燃料汽油的外观一般为水白色透明液体，有特殊的汽油芳香味汽油发动机使用的是车用汽油，汽油分为航空汽油、工业汽油和车用汽油,3,种一、,车用汽油的性能指标,1.蒸发性能,2.抗爆性能,3.氧化安定性能,4.清洁性能,5.腐蚀性能,课题二 汽油,二、车用汽油的规格、牌号及选用,1.汽油的规格、牌号,采用研究法辛烷值划分汽油可分为含铅汽油和无铅汽油两类，车用含铅汽油根据国家标准,GB484-1993,规定，划分为,90,号、,93,号、,97,号,3,个牌号。

课题二 汽油,2.汽油的选用标准,(1)根据车辆使用说明书的要求选用在车辆使用说明书中推荐选用的汽油牌号已经综合考虑该型发动机的压缩比、结构、工作情况等因素，并且经过试验证明可以保证该型汽油机能可靠工作的汽油牌号2)根据发动机的使用时间来选用使用时间长的汽油机，由于燃烧室积炭、水套积垢等原因，使爆燃的倾向增加，应选用高一级牌号的汽油3)根据发动机的压缩比选用压缩比大，选用高牌号的汽油,;,反之，压缩比小，选用低牌号的汽油如果压缩比大的发动机选用低牌号的汽油，发动机易引起爆震燃烧，从而使发动机动力下降，油耗增加,;,反之，如果压缩比小的发动机选用高牌号的汽油，则会造成浪费，增加成本，还会使发动机过热因此，必须正确选用汽油的牌号4)根据使用条件选用高原地区大气压力小，空气稀薄，汽油机工作时爆震的倾向减小，可以适当降低汽油的辛烷值一般海拔每上升,100 m,，汽油辛烷值可以降低约,0.1,个单位但若是经常在大负荷低转速下工作的汽油机，应选择较高辛烷值课题二 汽油,三、使用汽油的注意事项,（,1,）发动机长期使用后，可考虑更换汽油牌号2,）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。

3,）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4,）汽油中不能掺入煤油或柴油5,）不要使用长期存放变质的汽油。