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一、柴油燃烧指标
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,自燃点越低,燃料火灾延迟期通常越短,发动机工作越稳定。如果柴油的十六烷值太低,不符合发动机要求,柴油会延迟发动机气缸中的火灾,导致燃烧异常。同时,由于气缸内压力的急剧增加,发动机工作不稳定,导致过早磨损,损坏曲轴轴承。
二、十六烷指数
一般来说,为了使柴油发动机稳定工作,我们都希望使用烷烃较多的柴油,但烷烃含量高的柴油冷凝点也会增加。当16烷值高于65时,柴油机会导致排气和黑烟,但燃油消耗增加。主要有两个原因:
一是烷烃热稳定性差,燃烧初期会分解大量碳,碳粒燃烧太晚;
二是高十六烷值柴油自燃延迟期过短,火灾后喷射的燃料燃烧不完全,污染空气,增加油耗。
因此,柴油的十六烷值越高越好。超过实际需要的十六烷值不能提高发动机的性能。在保证较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,以节约柴油资源。
二、柴油蒸发性能指标
1)馏程
指在规定条件下用油蒸馏获得的蒸发特性的温度范围,从初馏点到终馏点
①50%馏出温度
表示柴油中有多少轻馏分,温度越低,柴油机就越容易启动。
②90%和95%的蒸馏温度
这意味着柴油中的蒸馏量过高,会导致油燃烧不完全,冒黑烟,甚至稀释润滑油,导致发动机磨损。
当燃料蒸发性能好时,一般容易与空气形成可燃混合物,有利于低温启动 发动机在喷射过程中容易形成细油滴,可缩短发火延迟期,发动机工作稳定,蒸发性能好的燃料燃烧完全。
然而,当燃料蒸馏过轻时,延迟期蒸发量过大。当燃料发生火灾时,几乎所有喷射的燃料都参与了燃烧过程,导致压力增长过快,发动机工作粗糙。
三、柴油低温流动性指标
1)浊点
当燃料开始结晶时,较高温度称为浊点。
2)冷滤点
冷滤点是指在规定的实验条件下,石蜡沉淀的较高温度。内燃机的长期使用和大量的实验证明,冷滤点能反映柴油在低温下的实际使用性能,较接近柴油的实际使用温度。
3)倾点
在规定的冷却过程中,油可以在较低温度下流动。
4)凝点
在规定的冷却过程中,石蜡晶体沉淀,相互连接成三维网状结构,包裹油,使油失去流动性的较高温度,表示柴油品牌,中国柴油按冷凝点分为:10#、0#、-10#、-20#、-35#、-50#。
5)粘度
粘度是柴油的重要质量指标之一,它与柴油的输送、泵的操作和喷涂条件有关。当油温下降时,粘度迅速增加。当粘度增加到一定程度时,不易在低温下流动,减少供油,会影响发动机的性能。
柴油粘度与化学成分有关。一般来说,含烷烃较多的石蜡柴油粘度较小,其次是石蜡环烷基柴油,而环烷芳香基粘度较大。
四、柴油使用安全指标
1)闪点
直接影响油品运输、储存和使用安全的指标。闪点是指加热油溢出的蒸汽和空气与火焰接触时的较低温度℃闪点是控制油品安全使用的主要质量指标。一般规律是:油蒸气分压越高,蒸馏程越轻,闪点越低。相反,蒸馏程越重,闪点越高。
2)自燃点
指油在没有火焰的情况下自发着火的温度,油在高温下与空气接触,油可能会因剧烈氧化而产生火焰自燃。
自燃点不同于闪点。后者应引火,前者不应引火。因此,影响自燃点的因素与闪点相反。蒸馏程越轻,自燃点越高,烷烃含量越高,自燃点越低,环烷烃和芳香烃越高,自燃点越高。
五、柴油腐蚀性能指标
1)铜片腐蚀
柴油燃料腐蚀的原因是燃料中含有非碳氢化合物,主要是元素硫和硫化物、水溶性酸或碱和有机酸。硫、硫化氢和硫醇在各种含硫物质中具有较强的腐蚀作用。金属在室温下可直接腐蚀,称为活性硫。其他硫化物在室温下不能直接腐蚀金属,称为非活性硫。
由于铜对活性硫物质的腐蚀敏感,汽油、煤油和柴油中的活性硫物质经常用铜片腐蚀试验进行检测。
2)硫含量
硫含量与环境保护和腐蚀直接相关。无论是活性还是非活性,燃烧后都会产生SO2和SO3.废气排放造成环境污染,当气缸温度不高时,由于燃烧生成物-水蒸气的存在,气缸内壁内壁形成硫酸膜,腐蚀气缸活塞组等部件。当含硫废气进入气缸壁和曲轴箱时,润滑油会恶化,气体会变质SO2和SO也能促进气缸内沉积物的产生,该沉积物具有腐蚀和机械磨损的双重作用,其磨损比单纯的机械磨损严重得多。因此,在国家标准中,对硫含量的规定越来越严格。
3)酸度等
柴油中的有机酸主要是指原油加工过程中产生的环烷酸。环烷酸对铅、锌等有色金属具有较大的腐蚀性,产生不溶性腐蚀产物。这些盐经常粘附在容器和燃料系统的金属表面,部分悬浮在燃料中。使用过程中会堵塞滤油器、喷嘴或燃油管,影响燃油的正常循环,严重时会破坏燃料系统的正常运行。
柴油的酸度也对发动机的工作状态和使用寿命有显著影响。高酸柴油的使用不仅会增加发动机高压柱塞泵的腐蚀和磨损,还会增加喷嘴的碳积累和气缸中的沉积物,从而增加气缸活塞组的磨损。
此外,水和机械杂质对柱塞泵和喷嘴的磨损有影响,高速柴油机的燃料不得含有水和机械杂质。灰是燃料燃烧后残留的金属氧化物。灰进入积碳,使积碳更加坚固和磨损。因此,柴油中的灰含量应尽可能少。
六、柴油润滑性能指标
柴油的润滑性是从20世纪90年代提出的。以前的柴油在生产过程中精制度低,极性物质含量高,柴油粘度高,润滑性能满足高压泵润滑的需要,对柴油润滑没有特殊要求。
20世纪90年代以后,由于环境法规日益严格,柴油硫含量越来越低,加氢精制工艺广泛应用于柴油生产。然而,由于大多数极性物质被去除,柴油的润滑性显著降低。导致喷射泵磨损,发动机空转不稳定,功率和加速性能下降。
在欧洲,柴油出厂时,磨痕直径应控制在400μm磨损问题不会发生在左右。根据我国国家汽车柴油标准,磨痕直径应控制在460μm左右不会有磨损问题。
七、柴油储存稳定性指标
柴油的储存稳定性主要取决于燃料的化学成分、储存温度、环境因素和水含量。
1)色度
通常在测量条件下,当油的颜色较接近标准板的颜色时,测量的结果称为颜色度。所以石油产品的颜色也被称为颜色度。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,油的颜色较深是质量恶化的先兆。
2)氧化稳定性(直馏、催化裂化、热化裂)
在国家标准中,稳定性好的柴油可以在储运过程中保持颜色不变深,实际胶变化不大,基本不产生沉淀,适合长期储存;氧化稳定性差,沉淀会堵塞过滤器,在燃烧室形成大量碳,使喷射系统形成漆膜,增加活塞粘结磨损。
不稳定的柴油不仅会在长期储存过程中产生过多的胶体,还会产生不溶性沉淀或沉淀物。如果加入油箱,也会出现上述问题。
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