Влияние физико-химических свойств на Снижение температуры во впускном трубопроводе (а = 1)

Недостатки

• В холодное время года необходимо подогревать топливо, идущее из топливного бака в топливный насос, или применять смеси 20 % биодизеля и 80 % диз топлива марки В20.
• Долго не хранится (около 3 месяцев)
• Производство топлива из растений занимает сельскохозяйственные площади.
• В той или иной степени характерны недостатки использования чистого масла

Теплота́ сгора́ния

Теплота́ сгора́ния — это количество выделившейся теплоты при полном сгорании массовой (для твердых и жидких веществ) или объёмной (для газообразных) единицы вещества. Измеряется в джоулях или калориях. Теплота сгорания, отнесённая к единице массы или объёма топлива, называется удельной теплотой сгорания (дж или кал на 1 кг, м³ или моль).

Уде́льная теплота́ сгора́ния то́плива — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг или объёмом 1 м³.

Удельная теплота сгорания измеряется в Дж/кг (Дж/м³) или калория/кг (калория/м³). Для экспериментального измерения этой величины используются методы калориметрии.

Чем больше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше удельный расход топлива при той же величине коэффициента полезного действия (КПД) двигателя.

Теплоемкость

 

Теплоемкость - количество теплоты, необходимое для нагрева единицы массы вещества на 1 градус. Так что если теплоемкость вещества меньше, то оно нагревается быстрее.

Теплоемкость зависит от индивидуальных свойств вещества, от его агрегатного состояния, состояния среды (давления и температуры).

Так, чтоб попроще, то это сколько влазит тепла в тело. Например, чтоб поднять температуру литра воды на 10*С нужно сколько-то тепла (энергии), а чтоб поднять температуру литра масла тоже на 10*С нужно в 2 раза меньше тепла - т. к. у масла меньше теплоемкость.

Что касается воды, необходимо отметить, что это жидкость с самым высоким значением удельной теплоемкости. Другими словами, чтобы обеспечить заданное количество температуры, вода должна поглотить или отдать количество тепла значительно больше, чем любое другое тело такой же массы.

Что быстрее нагревается у того и меньше теплоёмкость. Воздух нагреть легче чем жидкость. В таблице значения:

Роль теплоемкости углеводородного топлива в понижении температуры при испарении относительно невелика; кроме того, сами значения теплоемкостей различных топлив близки между собой.

Теплоемкость жидких углеводородов и моторных топлив при температуре 20°С колеблется в пределах от 0,60 до 0,35 ккал/(кгград). Парафиновые углеводороды имеют более высокие значения теплоемкостей, чем ароматические и нафтеновые. Углеводороды нормального строения обладают большей теплоемкостью, чем изомерные. С увеличением плотности теплоемкость топлив, как правило, уменьшается.

 

Теплота парообразования

Теплота парообразования вещества — количество теплоты, необходимое для перевода 1 моля вещества в состояние пара при температуре кипения. Измеряется в Джоулях.

Для индивидуальных углеводородов и моторных топлив теплота парообразования уменьшается с увеличением молекулярного веса и температуры кипения. При одном и том же молекулярном весе углеводородов наибольшие значения теплоты парообразования имеют ароматические и ацетиленовые, наименьшие — парафиновые и олефиновые; нафтеновые углеводороды занимают промежуточное положение. Углеводороды изомерного строения каждого класса имеют более низкую темплоту парообразования, чем углеводороды нормального строения.

Среди соединений, нашедших применение в качестве компонентов автомобильных топлив, наиболее высокую теплоту парообразования имеют спирты. Понижение температуры во впускном трубопроводе за счет более высокого значения теплоты парообразования спиртов примерно в 3 раза больше, чем при испарении углеводородных топлив. Однако фактическое понижение температуры при испарении спиртов в двигателе еще больше, так как для их сгорания требуется меньше воздуха, чем для углеводородных топлив.

Углеводород или топливо

Теплота испарения,

кк ал/кг

Теплоемкость, ккал/кг • град)

Снижение темпе­ратуры смеси при полном испарении топлива, *С

Изопентан

82,0

0,52

19,5

н-Гептан

75,8

0,52

18,3

Изооктан

65,1

0,47

16,0

Бензол

94,2

0,40

26,4

Изопропилбензол

75,5

0,41

20,3

Метиловый спирт

263,4

0,58

123,1

Этиловый спирт

219,5

0,75

80,4

Диэтиловый эфир

86,2

0,54

26,3

Бензины:

 

 

 

А-76

71,0

0,48

17,7

АИ -91

73,0

0,47

18,6

Керосин

52,0

0,46

13,3

 

Это свойство спиртов широко используется при их применении в качестве топлив для гоночных автомобилей и мотоциклов. Тепловой режим двигателей таких машин бывает обычно очень напряжен, и применение спиртов позволяет снизить температуру газов в конце такта впуска.

Более низкая температура смеси в конце впуска при использовании спиртов приводит к увеличению плотности заряда и повышению коэффициента наполнения, что в свою очередь ведет к повышению среднего эффективного давления и увеличению мощности двигателя.
Следует отметить, что в результате понижения температуры во впускном трубопроводе условия испарения топлива ухудшаются. Поэтому в современных автомобильных двигателях впускные трубопроводы подогреваются.