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點擊次數:1273     更新時間:2020-06-12

柴油主要性質指標

一、柴油的燃燒性指標

1)十六烷值(可變壓縮比單缸試驗機,CFR柴油機)

  柴油燃料的十六烷值對柴油機工作的影響主要是對燃燒過程的影響,十六烷值越高,其自燃點越低,燃料的發火延遲期通常較短,發動機工作越平穩,如果柴油的十六烷值太低,不符合發動機要求,就可引起柴油在發動機氣缸中延遲發火,以致燃燒不正常。同時,由于氣缸內壓力劇烈增長使發動機工作不平穩,而引起過早的磨損,以致毀壞曲軸的軸承。

2)十六烷指數

  一般來說,為使柴油發動機工作平穩,都希望使用烷烴較多的柴油,但烷烴含量高的柴油凝點也隨之增高,且十六烷值高于65時柴油機會導致排氣冒黑煙,燃油消耗量反而增大,這主要有兩個原因:

一是烷烴熱安定性較差,在燃燒初期會分解出大量的炭,碳粒來不及燃燒引起的,

二是高十六烷值柴油自燃延遲期太短,發火后噴入的燃料導致燃燒不完全,污染空氣并增大耗油量。

  所以,柴油的十六烷值不是越高越好,超過實際需要的十六烷值不能改善發動機的性能,在保證最大燃料適應性的情況下,十六烷值應盡可能低,控制在45-55之間就足夠了,從而節省柴油資源。

 

二、柴油蒸發性能的指標

1)餾程

  是指以油品在規定條件下蒸餾所得到,從初餾點到終餾點表示蒸發特征的溫度范圍

①50%餾出溫度

  表示柴油中輕餾分的多少,此溫度越低,柴油機易于啟動。

②90%及95%餾出溫度

  表示柴油中重餾分的多少,此溫度過高,會導致油品燃燒不完全,冒黑煙,甚至稀釋潤滑油造成發動機磨損。

  燃料的蒸發性能良好時,一般易于與空氣形成可燃混合氣,有利于在低溫下啟動  發動機,在噴射時容易形成較細油滴,可以縮短發火延遲期,發動機工作平穩,而且蒸發性能良好的燃料燃燒完全。

  但是燃料餾分過輕時,在延遲期中蒸發的數量過大,當燃料發火時,幾乎所噴射的燃油全部參加燃燒過程,結果會導致壓力增長過速,發動機工作粗暴。

 

三、柴油低溫流動性

1)濁點

  燃料開始結晶時的最高溫度稱為濁點。

2)冷濾點

  冷濾點就是在規定實驗條件下,試油不能通過細目過濾器時的溫度,是石蠟析出的最高溫度。內燃機長期使用和大量實驗證明,冷濾點能夠反映柴油低溫下實際使用性能,最接近柴油實際使用溫度。

3)傾點

  油品在規定的冷卻過程中,能夠流動的最低溫度。

4)凝點

  油品在規定的冷卻過程中,石蠟結晶析出,長大,互相連接成三維網狀結構,把油包在其中,使油失去流動性的最高溫度,用以表示柴油的牌號,我國柴油按凝點分為:10#、0#、-10#、-20#、-35#、-50#。

5)粘度

   粘度是柴油的重要質量指標之一,它對柴油的輸送、泵的操作及噴霧狀況都有關系。

  當油品在溫度降低時,粘度增大很快,當粘度增加到一定程度,低溫下不易流動,使供油量減少,就會影響發動機的性能。

柴油粘度與化學組成有關,一般含烷烴較多的石蠟柴油粘度較小,石蠟-環烷基柴油次之,而環烷-芳香基的粘度則較大。

 

四、使用安全性指標

1)閃點

  直接影響油品運輸、儲存以及使用安全性的指標。閃點是指在規定條件下,加熱油品所溢出的蒸氣和空氣組成的混合物與火焰接觸發生瞬間閃火時的最低溫度,以℃表示,閃點是控制油品安全使用的主要質量指標,一般規律是:油品蒸氣分壓越高,餾程越輕,則閃點越低,相反,餾程越重的油品則有較高的閃點。

2)自燃點

  是指油品在沒有火焰時,自發著火的溫度,油品在高溫下與空氣接觸,油品即可能因劇烈的氧化而產生火焰自行燃燒。

  自燃點與閃點不同,后者要引火,前者不要引火,因此影響自燃點的因素與閃點是相反的。餾程愈輕則自燃點愈高,烷烴含量愈高,自燃點越低,環烷烴、芳香烴越高,自燃點越高。


五、柴油的腐蝕性能指標

1)銅片腐蝕

  柴油燃料產生腐蝕的原因是燃料中含有非烴物質,主要是元素硫和硫化物、水溶性酸或堿和有機酸等。各種含硫物質中元素硫、硫化氫和硫醇的腐蝕作用最強,在常溫下能直接腐蝕金屬,稱為活性硫。其他硫化物在常溫下不能直接腐蝕金屬,稱為非活性硫。

  由于銅對活性含硫物質的腐蝕比較敏感,所以經常使用銅片腐蝕實驗檢測汽油、煤油及柴油中的活性硫物質。

2)硫含量

  硫含量是直接與環境保護和腐蝕有關的項目。不論是活性或非活性的,在燃燒后都生成SO2和SO3,從尾氣排放中造成環境污染,而且當汽缸溫度不高時,由于燃燒生成物—水蒸氣的存在,就會在汽缸內壁上形成一層硫酸薄膜,腐蝕汽缸活塞組及其他機件,當含硫廢氣進入汽缸壁和曲軸箱時,促使潤滑油變質,燃氣中的SO2和SO3還能促使汽缸中的沉積物的生成,這種沉積物同時兼有腐蝕和機械磨損雙重作用,它所引起的磨損比單純機械磨損要嚴重得多。所以,在國家標準中,對硫含量的規定越來越嚴格。

3)酸度及其他

  柴油中的有機酸主要指從原油加工時帶來的環烷酸,環烷酸對鉛、鋅等有色金屬腐蝕性較大,生成不溶性的腐蝕產物,這些鹽類常粘附在容器及燃料系統的金屬表面,部分懸浮于燃料中,使用中將會堵塞濾油器、噴嘴或燃油導管,影響燃油的正常流通,嚴重時將破壞燃料系統的正常工作。

  柴油的酸度對發動機的工作狀態及壽命也有顯著影響。使用高酸度的柴油,不但會增加發動機高壓柱塞泵的腐蝕和磨損,而且使噴嘴積碳增多,汽缸中沉積物增多,從而使汽缸活塞組的磨損增大。

  此外水分和機械雜質對柱塞泵和噴嘴的磨損有影響,高速柴油機燃料應不含有水和機械雜質。

  灰分是燃料燃燒后殘留的金屬氧化物,灰分進入積碳中使積碳變得更堅固,更具有磨損性。所以,柴油中灰分含量應越少越好。


六、柴油的潤滑性指標

1)磨痕直徑

  柴油的潤滑性是從20世紀90年代提出的,之前的柴油在生產過程中精制程度低,極性物質含量較高,加之柴油的粘度較大,其潤滑性能夠滿足高壓泵潤滑需要,因此未對柴油潤滑性作特別要求。

  20世紀90年代以后,由于環保法規日益嚴格,規定柴油硫含量越來越低,柴油生產普遍采用加氫精制工藝。但是由于加氫精制脫除了大部分極性物質,柴油的潤滑性明顯下降。導致噴射泵的磨損問題,使發動機發生不穩定空轉,功率和加速性能下降。

  在歐洲,柴油出廠時,要求磨痕直徑控制在400μm左右不會發生磨損問題。

我國車用柴油國家標準規定,要求磨痕直徑控制在460μm左右不會發生磨損問題。

 

七、儲存安定性指標

柴油的儲存安定性良好與否,主要取決于燃料的化學組成、儲存溫度、環境因素和水含量等因素。

1)色度

  通常在測定條件下,把油品顏色最接近于某一標準色板的顏色時所測得的結果稱為色度。所以石油產品顏色又稱色度。石油產品的顏色與原油性質、加工工藝、精制深度等因素有關。一般認為,油品顏色變深是質量變壞的先兆。

2)氧化安定性(直餾、催化裂化、熱化裂)

  國家標準里用總不溶物表示,安定性好的柴油,在儲存和運輸過程中能較好地保持其顏色不變深,實際膠質變化不大,基本不生成沉淀,適于較長時期的儲存;氧化安定性不好,生成的沉渣會堵塞過濾器,在燃燒室形成大量積碳,使噴射系統形成漆膜并使活塞黏結加大磨損。

  性質不安定的柴油,在長期儲存過程中,不僅生成過多的膠質,還會產生不溶性沉淀或沉渣。如果加入油箱,也會產生上述問題。


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