柴油的質量要求

www.bomingjun.com 來源：互聯網作者：類別：修車常識時間：2008-05-14

（一）柴油的質量要求：

為了保證柴油在高速柴油發(fā)動機中能正常燃燒,對柴油的質量要求如下:

l.良好的燃燒性,十六烷值適宜,自燃點低,燃燒完全,發(fā)動機工作穩(wěn)定性好,不發(fā)生爆震現象。

2.良好的蒸發(fā)性能,蒸發(fā)速度要適宜,輕餾分所占比例應大些,否則會使發(fā)動機油耗增大,磨損加劇,功率下降。

3.柴油的粘度應適宜,即具有良好的流動性,以保證高壓油泵的潤滑和噴油霧化的質量,形成良好的混合氣。

4.含硫量小,以保證不腐蝕發(fā)動帆。含硫量較低是我國國產柴油的特點之一。

5.安定性好,在儲存時生成膠質及燃燒后形成積炭的傾向都較小。

(二)評價柴油性能的指標：

l.柴油的燃燒性能及其評價指標

(l)柴油機的工作粗暴與柴油的發(fā)火性為使讀者對柴油的發(fā)火性能有一個更為全面的理解,我們先介紹柴油在柴油機氣缸內燃燒的情況。柴油機在壓縮終了時,缸內溫度可達500'C一600`C,壓力達3~4MPa。這時柴油以高壓呈細霧狀噴入燃燒室內,由于燃燒室的溫度巳超過柴油和自燃點,故從理論上而言,柴油--噴入燃燒室,便具備了著火燃燒的基本條件。但從柴油噴入至自燃,往往還有一定的時問間隔,這是因為在這一時問問隔內,柴油需完成與空氣的充分混合、先期氧化及形成局部著火點等物理化學的進一步準備,我們將從噴油開始到柴油開始燃燒的時間問隔稱之為著火延遲期。如果著火延遲期長,則噴入燃燒室的柴油量增多,著火前形成的混合氣數量就多,一旦著火,就有過量的柴油著火燃燒,這會造成缸內壓力劇增,氣缸內便將產生強烈的震擊作用,通常把這種震擊作用稱為柴油機工作粗暴。柴油機工作粗暴的后果與汽油機爆震一樣,會使發(fā)動機曲柄連桿機構承受過大的沖擊力作用,產生強烈的金屬敲擊聲,加速零件的磨損并且使柴油機起動困難,造成柴油機功率下降,油耗增大。影響著火延遲期的因素較多,其中柴油的發(fā)火性是主要因素之一。柴油的發(fā)火性是指柴油自燃的能力,發(fā)火性好的柴油,著火延遲期短,著火燃燒后缸內壓力上升平緩,柴油機工作柔和。

另外需要指出的一點是柴油機的工作粗暴與汽油機的爆震在本質上是有很大區(qū)別的。汽油機的爆震是由于點火燃著的火焰前沿還沒傳播到的那部分混合氣生成過氧化物,自行燃燒而致,一般發(fā)生在燃燒末期;而柴油機工作粗暴卻是由于柴油的發(fā)火性差使得著火延遲期過長而致、一般發(fā)生在燃燒的初期。因此,各種影響汽油機爆震與柴油機工作粗暴的因素也完全不同。如汽油機若提高壓縮比或增高氣缸溫度會促發(fā)爆震,而柴油帆若提高壓縮比或增高氣缸溫度卻能減輕其工作粗暴的傾向。汽油中的正構烷烴易使汽油機發(fā)生爆震,而對于柴油而言,所含的正構烷烴卻能減輕柴油機工作粗暴。由此,我們可了解汽油機爆震與柴油機工作粗暴的根本區(qū)別。

可見,柴油的發(fā)火性,是評價柴油燃燒性能的一個重要指標。

(2)柴油的十六烷值十六烷值是代表柴油在柴油發(fā)動帆中發(fā)火性能的一個約定量值。它是在規(guī)定條件下的標準發(fā)動機試驗中,通過和標準燃料進行比較來測定,采用和被測定燃料具有相同著火延遲期的標準燃料中十六烷的體積百分數來表示。供參比用的標準燃料是用兩種發(fā)火性相差破為懸殊的烴作為基準物對比得出的數渣。一種烴是正十六烷,它在高溫條件下可迅速形成過氧化物.著火延遲期最短,即自燃點低,發(fā)火性好,規(guī)定它的十六烷值為100。另一種烴是a-甲基茶,屬于芳烴.它的著火延遲期長.自燃點高,友火性差.規(guī)定它的十六烷值為0,將此二種烴按不同的體積比例混合,就可以得到十六烷值從O一100供參比用的標準燃料。

柴油十六烷值可按GB/T38G一91的規(guī)定進行測定。主要的測試設備為一臺可調壓縮比(7-23)的供試驗用的標準單缸柴油機。試驗時調節(jié)柴油機壓縮比,確定被試燃料的閃火時問。如果被試燃料和某一參比燃料在同樣條件下同期閃火,所選用的壓縮比又相同,則它們的十六烷值相同,標準燃料中十六烷的體積百分比合量即為被測燃料的十六烷值。

除通過上述辦法測定柴油的十六烷值外,還可以通過測取柴油的某些較易獲得的物理參數,而后通過簡單計算得出柴油的近,擬十六烷值。

①柴油指數表示柴油在柴油機中發(fā)火性能的一個計算值。該值通過柴油的相對密度與苯胺點計算而得,且不因使用發(fā)火促進劑而改變其計算值。柴油的苯胺點是普通化驗室都可測定的，它是按GB/T262一88的規(guī)定進行。方法概要:將規(guī)定體積的苯胺和試樣置于試管(或U形管)中,并用機械攪拌使其混合�；旌衔镆钥刂扑俣燃訜嶂羶上嗤耆旌�。然后將混合物在控制速度下冷卻當兩相分離時,記錄的溫度即為苯胺點。可按下述經驗公式計算柴袖指數:

柴油指數=(1.8T十32)X(141.5一131.5p)/100p

式中:T-柴油的苯胺點，C;

p一柴油在15.6'C時的密度,g/cm3。

根據計算的柴油指數,可按下列公式計算十六烷值在20一60之問的柴油十六烷值,即:

十六烷值=(2/3)X柴油指數十14

②十六烷指數通過測定柴油的50X餾出溫度和密度并利用經驗公式,也可以直接計算出十六烷值來,所得的計算值稱為十六烷指數,以便與實測的十六烷值相區(qū)別。計算公式如下：

十六烷指數=一418.51+（162.42）lgt50/p20

式中:t50---柴油試樣50%餾出溫度,'C;

p20---柴油試樣20'C時的密度,g/cm3。

(3)十六烷值與柴油使用的關系

柴油機的額定轉速越高,就要求柴油的發(fā)火性好,以確保在短時問內燃燒完全,對柴油十六烷值的要求就高。一般情況下,額定轉速在1 000r/min以下的柴油機,可使用十六烷值為35一40的柴油;轉速在1 000~1 500r/min的柴油機,可使用十六烷值為40-45的柴油;轉速在1 500r/min以上的柴油機,可使用十六烷值為45一60的柴油。

柴油的十六烷值對柴油機在不同氣溫下的啟動性能也有影響,十六烷值高的柴油,即使在較低氣溫條件也易于啟動。但柴油的蒸發(fā)性對發(fā)動機啟動性的影響比十六烷值重要-,而十六烷值高的柴油,蒸發(fā)性就差些。所以,評定柴油的啟動性應將十六烷值與柴油的蒸發(fā)性結合起來綜合評定。

柴油的十六烷值高,其燃燒性能就好,但柴油的十六烷值過高了也不適宜。因為當柴油的十六烷值高于50后再繼續(xù)提高,對著火延遲期的縮短作用不大。另外,十六烷值過肩的柴油其分子量均較大,使柴油的低溫流動性、霧化與蒸發(fā)均受影響,會使燃燒不完全,導致發(fā)動機功率下降、油耗升高及排氣冒黑煙。因此,在選用柴油時不應單純地追求高十六烷值,通常要求柴油的十六烷恒在40一60之間,基本上已能滿足高速柴油機的工作要求。GB252一87規(guī)定輕柴油的十六烷值應不小于45。

(4)提高柴油十六烷值的方法提高柴油十六烷值的方法,一種是用硫酸或選擇溶劑除去柴油中的芳香烴。這種方法柴油產率低、凝點提高且消耗大量硫酸或溶劑。另一種簡便的方法是用石蠟基原油直按蒸餾制取柴油,這種直餾柴油其十六烷值可達50一60,甚至更高一些。但直餾柴油產量受限,故可在直餾柴油中調人熱裂化和催化裂化柴油餾分以增加產量。裂化柴油的十六烷值雖然只有30一40,但與直餾柴油調合后,可保證成品柴油的十六烷值達50左右。還有一種方法是通過向柴油中添加能提高十六烷值的添加劑,添加劑應無毒、能很好地溶解于柴油中、沒有爆炸的危險、性能穩(wěn)定、無腐蝕性且成本低。能滿足上述要求的添加劑主要有丙酮過氧化物、烷基硝酸酯、四氫蔡過氧化物等。加入量一般根據添加劑的不同控制在0.*25%~3兒之間,可提高十六烷值16一24個單位,加注過量時,對提高十六烷值作用并不明顯。這種方法的優(yōu)點是:無成品損失也不改變柴油的凝點。采用添加劑的辦法提高柴油的十六烷值必須考慮柴油本身的化學安定性。柴油本身的批學安定性好,添加劑加入后能在較長時間內發(fā)揮效用,否則,在柴油儲存期問,其十六烷值就將降低。