Теплота сгорания топлива - Состав и основные свойства моторных топлив и масел, применяемых в двигателях внутреннего сгорания

Качество топлива определяется теплотой его сгорания, т. е. количеством теплоты, выделившейся при полном сгорании массовой единицы топлива. В результате полного сгорания образуются углекислый газ и водяной пар, при конденсации которого выделяется некоторое количество теплоты. Общее количество теплоты с учетом конденсации называют "высшей теплотой сгорания" Н0. В двигателе внутреннего сгорания отработавшие газы удаляются при высокой температуре, когда не происходит конденсации влаги, поэтому необходимо вести расчеты по "низшей теплоте сгорания" Нu

Для практических целей расчета теплоты сгорания углеводородных топлив применима формула Д. И. Менделеева:

Нu=33.9C + 103.0Н -10.9(О-S) МДж/кг,

Где С, Н, О, S - массовые доли элементов.

Чем больше массовая доля водорода в топливе, тем выше его теплота сгорания. Алканы имеют наибольшую теплоту сгорания, ароматические углеводороды - наименьшую.

Энергетические характеристики некоторых углеводородов Таблица 3

Соединения	Lo, кг воздуха на кг топлива	Нu, МДж/кг
Изооктан	15.15	44.6
Бензол	13.26	41.0
Бензин	14.80	44.0
Керосин	15.00	43.2
Диз. топливо	15.00	42.6
Метанол	6.50	19.0
Этанол	9.00	26.4

Для более полной характеристики топлива необходимо иметь не только теплоту сгорания самого топлива, но и теплоту сгорания топливовоздушной смеси (ТВС).

При б ?1 - Нсм =Нu/(1+бlo), МДж/кг ТВС.

При б<1 - существует химическая неполнота сгорания топлива из-за недостатка кислорода: ?Н=А(1-б)Lo,

Где Lo= мвозд - l0 =(С/12+Н/4-От/32)/0,21 кмоль воздуха/кг топлива - мольный стехиометрический коэффициент.

Тогда - Нсм =(Нu-ДН)/(бlo+1), МДж/кг

Коэффициент А = 114 при К=0.5-0.45 ,

А = 116 при К=0.3

Коэффициент "К" характеризует отношение числа молей водорода и окиси углерода в отработанных газах для данного топлива при неполном сгорании. Для бензинов, у которых Н/С =0.17-0.19, К=0.45-0.50, в случае Н/С=0.13, К=0.3.