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普及 | 柴油主要性质指标
文章作者:admin 更新时间:2019-02-18 02-52-37

一、柴油的燃烧性指标


1)十六烷值(可变压缩比单缸试验机,CFR柴油机)

  柴油燃料的十六烷值对柴油机工作的影响主要是对燃烧过程的影响,十六烷值越高,其自燃点越低,燃料的发火延迟期通常较短,发动机工作越平稳,如果柴油的十六烷值太低,不符合发动机要求,就可引起柴油在发动机气缸中延迟发火,以致燃烧不正常。同时,由于气缸内压力剧烈增长使发动机工作不平稳,而引起过早的磨损,以致毁坏曲轴的轴承。


2)十六烷指数

  一般来说,为使柴油发动机工作平稳,都希望使用烷烃较多的柴油,但烷烃含量高的柴油凝点也随之增高,且十六烷值高于65时柴油机会导致排气冒黑烟,燃油消耗量反而增大,这主要有两个原因:

一是烷烃热安定性较差,在燃烧初期会分解出大量的炭,碳粒来不及燃烧引起的,

二是高十六烷值柴油自燃延迟期太短,发火后喷入的燃料导致燃烧不完全,污染空气并增大耗油量。

  所以,柴油的十六烷值不是越高越好,超过实际需要的十六烷值不能改善发动机的性能,在保证最大燃料适应性的情况下,十六烷值应尽可能低,控制在45-55之间就足够了,从而节省柴油资源。

二、柴油蒸发性能的指标

1)馏程

  是指以油品在规定条件下蒸馏所得到,从初馏点到终馏点表示蒸发特征的温度范围

①50%馏出温度

  表示柴油中轻馏分的多少,此温度越低,柴油机易于启动。

②90%及95%馏出温度

  表示柴油中重馏分的多少,此温度过高,会导致油品燃烧不完全,冒黑烟,甚至稀释润滑油造成发动机磨损。

  燃料的蒸发性能良好时,一般易于与空气形成可燃混合气,有利于在低温下启动  发动机,在喷射时容易形成较细油滴,可以缩短发火延迟期,发动机工作平稳,而且蒸发性能良好的燃料燃烧完全。

  但是燃料馏分过轻时,在延迟期中蒸发的数量过大,当燃料发火时,几乎所喷射的燃油全部参加燃烧过程,结果会导致压力增长过速,发动机工作粗暴。

三、柴油低温流动性

1)浊点

  燃料开始结晶时的最高温度称为浊点。


2)冷滤点

  冷滤点就是在规定实验条件下,试油不能通过细目过滤器时的温度,是石蜡析出的最高温度。内燃机长期使用和大量实验证明,冷滤点能够反映柴油低温下实际使用性能,最接近柴油实际使用温度。


3)倾点

  油品在规定的冷却过程中,能够流动的最低温度。


4)凝点

  油品在规定的冷却过程中,石蜡结晶析出,长大,互相连接成三维网状结构,把油包在其中,使油失去流动性的最高温度,用以表示柴油的牌号,我国柴油按凝点分为:10#、0#、-10#、-20#、-35#、-50#。


5)粘度

   粘度是柴油的重要质量指标之一,它对柴油的输送、泵的操作及喷雾状况都有关系。

  当油品在温度降低时,粘度增大很快,当粘度增加到一定程度,低温下不易流动,使供油量减少,就会影响发动机的性能。


柴油粘度与化学组成有关,一般含烷烃较多的石蜡柴油粘度较小,石蜡-环烷基柴油次之,而环烷-芳香基的粘度则较大。


四、使用安全性指标


1)闪点

  直接影响油品运输、储存以及使用安全性的指标。闪点是指在规定条件下,加热油品所溢出的蒸气和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度,以℃表示,闪点是控制油品安全使用的主要质量指标,一般规律是:油品蒸气分压越高,馏程越轻,则闪点越低,相反,馏程越重的油品则有较高的闪点。


2)自燃点

  是指油品在没有火焰时,自发着火的温度,油品在高温下与空气接触,油品即可能因剧烈的氧化而产生火焰自行燃烧。

  自燃点与闪点不同,后者要引火,前者不要引火,因此影响自燃点的因素与闪点是相反的。馏程愈轻则自燃点愈高,烷烃含量愈高,自燃点越低,环烷烃、芳香烃越高,自燃点越高。


五、柴油的腐蚀性能指标


1)铜片腐蚀

  柴油燃料产生腐蚀的原因是燃料中含有非烃物质,主要是元素硫和硫化物、水溶性酸或碱和有机酸等。各种含硫物质中元素硫、硫化氢和硫醇的腐蚀作用最强,在常温下能直接腐蚀金属,称为活性硫。其他硫化物在常温下不能直接腐蚀金属,称为非活性硫。

  由于铜对活性含硫物质的腐蚀比较敏感,所以经常使用铜片腐蚀实验检测汽油、煤油及柴油中的活性硫物质。


2)硫含量

  硫含量是直接与环境保护和腐蚀有关的项目。不论是活性或非活性的,在燃烧后都生成SO2和SO3,从尾气排放中造成环境污染,而且当汽缸温度不高时,由于燃烧生成物—水蒸气的存在,就会在汽缸内壁上形成一层硫酸薄膜,腐蚀汽缸活塞组及其他机件,当含硫废气进入汽缸壁和曲轴箱时,促使润滑油变质,燃气中的SO2和SO3还能促使汽缸中的沉积物的生成,这种沉积物同时兼有腐蚀和机械磨损双重作用,它所引起的磨损比单纯机械磨损要严重得多。所以,在国家标准中,对硫含量的规定越来越严格。


3)酸度及其他

  柴油中的有机酸主要指从原油加工时带来的环烷酸,环烷酸对铅、锌等有色金属腐蚀性较大,生成不溶性的腐蚀产物,这些盐类常粘附在容器及燃料系统的金属表面,部分悬浮于燃料中,使用中将会堵塞滤油器、喷嘴或燃油导管,影响燃油的正常流通,严重时将破坏燃料系统的正常工作。

  柴油的酸度对发动机的工作状态及寿命也有显著影响。使用高酸度的柴油,不但会增加发动机高压柱塞泵的腐蚀和磨损,而且使喷嘴积碳增多,汽缸中沉积物增多,从而使汽缸活塞组的磨损增大。

  此外水分和机械杂质对柱塞泵和喷嘴的磨损有影响,高速柴油机燃料应不含有水和机械杂质。

  灰分是燃料燃烧后残留的金属氧化物,灰分进入积碳中使积碳变得更坚固,更具有磨损性。所以,柴油中灰分含量应越少越好。


六、柴油的润滑性指标


1)磨痕直径

  柴油的润滑性是从20世纪90年代提出的,之前的柴油在生产过程中精制程度低,极性物质含量较高,加之柴油的粘度较大,其润滑性能够满足高压泵润滑需要,因此未对柴油润滑性作特别要求。

  20世纪90年代以后,由于环保法规日益严格,规定柴油硫含量越来越低,柴油生产普遍采用加氢精制工艺。但是由于加氢精制脱除了大部分极性物质,柴油的润滑性明显下降。导致喷射泵的磨损问题,使发动机发生不稳定空转,功率和加速性能下降。

  在欧洲,柴油出厂时,要求磨痕直径控制在400μm左右不会发生磨损问题。

我国车用柴油国家标准规定,要求磨痕直径控制在460μm左右不会发生磨损问题。


七、储存安定性指标



柴油的储存安定性良好与否,主要取决于燃料的化学组成、储存温度、环境因素和水含量等因素。


1)色度

  通常在测定条件下,把油品颜色最接近于某一标准色板的颜色时所测得的结果称为色度。所以石油产品颜色又称色度。石油产品的颜色与原油性质、加工工艺、精制深度等因素有关。一般认为,油品颜色变深是质量变坏的先兆。


2)氧化安定性(直馏、催化裂化、热化裂)

  国家标准里用总不溶物表示,安定性好的柴油,在储存和运输过程中能较好地保持其颜色不变深,实际胶质变化不大,基本不生成沉淀,适于较长时期的储存;氧化安定性不好,生成的沉渣会堵塞过滤器,在燃烧室形成大量积碳,使喷射系统形成漆膜并使活塞黏结加大磨损。

  性质不安定的柴油,在长期储存过程中,不仅生成过多的胶质,还会产生不溶性沉淀或沉渣。如果加入油箱,也会产生上述问题。