Таблица 1.3. Энергетические свойства различных видов топлива
Показатель |
Бензин |
Нефтяной газ |
Природный газ |
Октановое число |
76 – 98 |
100 – 110 |
110 – 125 |
Низшая теплота сгорания, кДж/кг |
44 |
46 |
48,5 |
Стехиометрическое отношение, кг воздуха/кг топлива |
15 |
16 |
17 |
Теплота сгорания стехиометрической смеси (объёмная), кДж/м3 |
3,6 |
3,57 |
3,5 |
Теплота сгорания не является сама по себе параметром, прямо влияющим на показатели работы двигателя. На мощностные показатели рабочего процесса двигателя влияет теплота сгорания топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель. Наибольшую мощность следует ожидать при прочих равных условиях от двигателя, использующего смесь, выделяющую при сгорании наибольшее количество тепла в единице объема.
Если справедливо условие, что наибольшая полнота сгорания имеет место при горении стехиометрической смеси, то мощностные показатели двигателя для каждого вида топлива определяются теплотой сгорания именно такой смеси. Однако хорошо известно, что максимум мощности, например, бензинового двигателя имеет место не при стехиометрическом составе, а при несколько переобогащенной смеси, имеющей коэффициент избытка воздуха в пределах 0,87–0,9. С другой стороны при использовании сжиженного нефтяного газа (СНГ), максимум мощности соответствует коэффициенту избытка воздуха 0,94–0,96 и только для природного газа оптимум соответствует стехиометрии. Различия в значениях оптимального по максимуму мощности коэффициента избытка воздуха объясняются более тонкими различиями в физико-химической природе веществ, чем элементарный состав (табл. 1.4.).
Таблица 1.4. Энергетические показатели газовых моторных топлив
Расчетный состав |
Массовое содержание, % |
Теплота сгорания | |
топлива, кДж/кг |
стехиометрической смеси, кДж/м3 | ||
Природный газ | |||
Метан |
92 |
49790 |
3380 |
Этан |
5 | ||
Пропан |
2 | ||
Бутан |
1 | ||
Сжиженный нефтяной газ | |||
Пропан |
30 |
45990 |
3440 |
Бутан |
70 | ||
Пропан |
50 |
46110 |
3440 |
Бутан |
50 | ||
Пропан |
70 |
46220 |
3510 |
Бутан |
30 | ||
Биогаз | |||
Метан |
70 |
35020 |
3310 |
Углекислый газ |
30 | ||
Метан |
50 |
25010 |
3070 |
Углекислый газ |
50 | ||
Метан |
30 |
15010 |
2950 |
Углекислый газ |
70 | ||
Водородное топливо | |||
Водород |
95 |
114000 |
2440 |
Азот |
5 |