当前课程知识点：汽车发动机原理 > 第二章：燃料、工质与热化学 > 2.0 导论 > Video
同学们好
现在我们开始第二章
燃料工质和热化学的学习
燃料对于发动机的重要性
就像粮食对于人类的重要性一样
既要求燃料有热量
又要求燃料干净
还要求燃料能适合不同发动机的胃口
所以我们希望通过这一章的学习
大家能够掌握燃料的分类
理化特性
包括汽 柴油 质量的标准
工质热力参数
燃烧热化学以及燃料与燃烧模式
等知识点
燃料对发动机的重要性
主要体现在以下四个方面
一、燃料理化特性
决定了发动机混合气形成
和着火方式
是造成发动机
不同工作方式的决定性因素
二、燃料热值是影响发动机动力性
经济性 “量”环节的主要因素之一
三、工质热力参数
对循环热效率有重要的影响
是决定发动机动力性、经济性
“质”环节的重要因素
在第三章我们还要展开讲
这一部分内容
四、燃料组分对燃烧和排放
有重要的影响
是发动机满足严格汽车排放法规的
关键环节之一
发动机的燃料问题
在宏观层面涉及到能源安全
化石能源的存储和开采
以及燃料的炼制和输运
人们经常会问
既然化石燃料不可再生
那什么时候会用完
其实这个问题并不是很容易回答的
因为石油的使用年限
是由石油可开采量和消耗量
动态决定的
这一幅图给出了2013年
英国石油公司
对世界能源的统计展望
从图中可以看出
全球石油探明储量
一直处于增长态势
石油的储量
与产销量之比
也就是图上的这个RP
总体也呈增长态势
这说明尽管石油销量
快速增长
但石油储存量
在以更快的增长率增长
因此石油可开采年限
由上世纪80年代的三十年提高到了
2010年左右的五十年以上
从化石燃料的需求端来看
未来相当长的时间
世界对交通能源的需求
呈增长态势
但是这种增加需求
主要来自于非经合组织
就是这个图上的Non-OECD
也就是不发达国家
如中国 印度 巴西等国家
而欧美日等经合组织OECD
即发达国家的交通能源需求
是逐年下降的
交通燃料可分为柴油 航空煤油
和汽油三种
这幅图所示的
是世界能源委员会WEC
对未来交通能源
销量的一个预测
从图中我们可以看出
未来三十到四十年
世界交通燃料增长需求
主要来自于柴油和航空煤油的增长
而汽油燃料总体呈下降趋势
柴油加航空煤油与汽油
消耗量之比
在2030年前后超过2.0
之后呈快速增长态势
但是中国的交通燃料增长情况
与世界平均的增长情况有所不同
如这幅图所示
从2010年起
中国的柴油与汽油消耗量之比
也就是柴汽比呈下降趋势
这一方面是由于中国GDP
这几年呈下滑趋势
造成作为生产资料的柴油货车
和非道路动力机械销量下滑
柴油销量降低
另外一方面
随着人们生活水平的提高
汽车快速走进百姓家
汽车销量突破2000万辆
汽油消耗量快速增长
所以造成中国的柴汽比呈下降趋势
从化石燃料的供应端来看
世界石油版图的中心
正在从中东逐渐向西半球
也就是北美 南美偏移
2013年国外石油科技发展报告指出
加拿大的油砂
美国的页岩油 气
和巴西的深海岩下油资源非常丰富
近几年因为科技进步
得到快速的发展
成为能源的新宠
随着油砂的开发
加拿大已超过海湾国家
成为美国最主要的石油进口来源
美国页岩油和页岩气的开发
使得页岩油气
成为国际能源界的
博弈改变者
预计2020年
美国能源自给率
将突破85%
随着岩下油勘探技术的进步
巴西近几年发现多个
海上大气油田
到2020年
巴西的石油产量
日产量
也达到沙特的55%
全球天然气资源的发展势头
也非常看好
美国非常规天然气开发速度
大大超出想象
产量增长之快
使美国的能源独立
不再是天方夜谭
到2035年前后
美国将变成一个天然气净输出国
而从2018年起
俄罗斯开始通过
中俄天然气管道
东线向中国供气
输气量逐渐增长
最终达到每年380亿立方米
累计三十年
因此页岩气已经改变了
世界化石能源的游戏规则
说到能源
它涉及到两种概念
也就是一次能源和二次能源
一次能源是指在大自然中存在的能源
如石油 天然气 煤炭等化石能源
还有生物质能源
水能 风能 太阳能等可再生能源
以及核能
这些都是一次能源的概念
而二次能源呢
是指通过一次能源转化得到的
能源载体
像我们汽油 柴油
液化石油气 压缩天然气
合成柴油
等烃类燃料
以及甲醇 乙醇 生物柴油
等含氧燃料
包括氢燃料
以及电都是二次能源载体
即使未来某一天
石油 天然气等化石能源用尽了
但是由于合成汽油
合成柴油
以及各种醇 醚 酯含氧燃料
仍然可以从一次可再生能源中
提取得到
所以内燃机用燃料不会枯竭
内燃机作为一种高效
清洁的动力装置
将长久地运转下去
需要强调的是
人类只有解决了
一次能源的来源与供应问题
才算真正解决了能源安全问题
二次能源是能源载体
只是人们依据不同的应用场合
选择不同的能源载体形式而已
目前所谓的新能源汽车
本质上并没有解决交通能源的
安全供给问题
只是在一定条件
一定场合
实现了能源的清洁
或高效利用
对第二章燃料工质
热化学的总体认识
以及内燃机的燃料和能源问题
我们就介绍到这里
同学们再见
-0.1 总论
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-0.2 车用发动机的种类
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-1.1 示功图及其测取
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-1.2 四冲程发动机示功图分析
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-1.3 二冲程发动机示功图分析
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-1.4 性能指标分类与循环指示功
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-1.5 动力、经济性能指标与测定换算
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-1.6 影响动力、经济性能指标的环节和因素
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-第一章习题(计入课程成绩)--作业
-2.0 导论
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-2.1 燃料的分类
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-2.2 汽油、柴油的炼制
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-2.3 汽油的理化特性
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-2.4 柴油的理化特性
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-2.5 燃料构成与理化特性
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-2.6 汽油、柴油质量标准
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-2.7 燃料与发动机工作模式
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-2.8 工质主要热力参数
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-2.9 燃烧热化学
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-第二章习题(计入课程成绩)--作业
-3.0 导论
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-3.1 热力过程与热机循环的简化
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-3.2 理论循环分类及循环热效率
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-3.3 理论循环热力参数对热效率的影响
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-3.4 工质对循环热效率的影响
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-3.5 真实循环对热效率的影响
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-3.6 机械损失的构成
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-3.7 机械损失的测量方法
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-3.8 机械效率的影响因素
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-3.9 发动机的能量分配与转化效率
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-3.10 发动机的节能途径与技术
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-第三章：工作循环与能量利用--第三章习题(计入课程成绩)
-4.0 导论
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-4.1 四冲程发动机换气系统及换气过程
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-4.2 配气相位对发动机性能的影响
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-4.3 充量系数的解析式
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-4.4 进气阻力对充量系数的影响
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-4.5 其他因素对充量系数的影响
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-4.6 充量系数的速度特性
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-4.7 压力波及其传播特性
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-4.8 单缸机的进排气动态效应
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-4.9 多缸机的进排气动态效应与进气不均匀性
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-4.10 四冲程发动机增压系统及性能
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-4.11 二冲程发动机的换气过程与换气质量
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-第四章习题(计入课程成绩)--作业
-5.0 导论
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-5.1 发动机运行工况
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-5.2 发动机特性曲线分类
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-5.3 发动机速度特性
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-5.4 发动机负荷特性
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-5.5 发动机全特性
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-5.6 发动机外特性与整车动力性
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-5.7 发动机全特性与整车经济性
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-5.8 混合动力专用发动机及其运行特性
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-第五章习题(计入课程成绩)--作业
-期中考试（只有一次答题机会！）--期中测试题（占30%总分）
-6.0 导论
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-6.1 燃烧现象及其分类
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-6.2 可燃混合气的着火与着火理论
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-6.3 湍流及其在燃烧中的作用
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-6.4 均质混合气中的火焰传播
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-6.5 液体燃料的雾化
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-6.6 油滴的蒸发与燃烧
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-6.7 示功图与燃烧放热率
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-第六章习题(计入课程成绩)--作业
-7.1 柴油机燃烧过程分析
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-7.2 柴油机燃烧放热规律
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-7.3 柴油机燃油喷射系统
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-7.4 柴油机喷油过程
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-7.5 柴油机缸内气流运动
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-7.6 柴油机燃烧室的分类及其特性
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-7.7 柴油机混合气形成方式
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-7.8 柴油机粗暴燃烧与燃烧噪声
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-第七章习题(计入课程成绩)--作业
-8.1 汽油机燃烧过程分析
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-8.2 汽油机的不正常燃烧：爆燃和表面点火
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-8.3 汽油机的不规则燃烧：循环波动和各缸不均匀性
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-8.4 汽油机燃油喷射系统及其演变
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-8.5 非直喷汽油机燃烧室及其特性
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-8.6 汽油机进气道喷射与混合气形成
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-8.7 汽油机缸内直喷与混合气形成
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-第八章习题(计入课程成绩)--作业
-9.1 有害排放物种类及其危害
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-9.2.1 NO的生成机理
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-9.2.2 CO和HC的生成机理
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-9.2.3 PM和Soot的生成机理
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-9.3 有害排放物生成的影响因素
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-9.4 汽油机机内净化技术
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-9.5 柴油机机内净化技术
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-9.6 汽油机后处理技术
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-9.7 柴油机后处理技术
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-第九章习题(计入课程成绩)--作业
-10.1 燃烧模式及其分类
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-10.2 汽油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.3 柴油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.4 内燃机部分预混压燃（PCCI）模式
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-10.5 均质混合气引燃（HCII）模式
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-10.6 天然气发动机
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-10.7 氢燃料发动机
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-10.8 二甲醚发动机
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-10.9 甲醇发动机
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-10.10 乙醇发动机
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-10.11 生物柴油发动机
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-第十章习题(计入课程成绩)--作业
-期末考试--期末测试题（占30%总分）
