汽油柴油相關知識

關于汽油柴油相關知識1液體燃料的分類一、石油燃料的分類石油產(chǎn)品燃料(F類)分類總則GB/T12692-90規(guī)定石油燃料分為四組。組別字母燃料類型G氣體燃料：主要由甲烷或乙烷，或它們的混合物組成L液化氣燃料：主要由丙烷-丙烯，或丁烷-丁烯，或丙烷-丙烯和丁烷-丁烯混合物組成D餾分燃料：除液化石油氣以外的石油燃料，包括汽油、煤油和柴油等以及重質餾分油。R殘渣燃料：主要由蒸餾殘油組成的石油燃料。首頁主菜單目錄第2頁,共84頁，2024年2月25日，星期天2液體燃料的分類二、餾分燃料(D組)的分類及使用范圍類別種類名稱使用范圍汽油機燃料航空燃料航空汽油活塞式航空發(fā)動機、快速艦艇發(fā)動機汽車燃料車用汽油汽油機汽車、艦艇汽油發(fā)動機柴油機燃料高速柴油機燃料輕柴油軍用柴油各種柴油機汽車及牽引機、坦克柴油發(fā)動機、艦艇柴油發(fā)動機中速柴油機燃料重柴油中速柴油機低速柴油機燃料船用燃料大功率低速柴油機噴氣發(fā)動機燃料噴氣燃料煤油型寬餾分型高閃點型大比重型渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪風扇發(fā)動機、渦輪軸發(fā)動機、渦輪螺槳發(fā)動機、槳扇發(fā)動機鍋爐燃料鍋爐燃料艦用燃料油艦、船鍋爐首頁主菜單目錄第3頁,共84頁，2024年2月25日，星期天3汽油(Gasoline)一、汽油的分類(1)車用汽油(motorgasoline)：汽油機使用的燃料。(2)航空汽油(aviationgasoline)：活塞式航空發(fā)動機使用的燃料。(3)洗滌汽油：用作清洗精密機件的油料。(4)起動汽油：用作低溫下起動發(fā)動機的汽油。二、汽油機工作原理以及對汽油的要求按燃料供給方式可分為：①化油器式；②噴射式。1、汽油機結構單缸汽油機的基本結構如下圖，多缸發(fā)動機的各個氣缸的結構是完全相同的。首頁主菜單目錄第4頁,共84頁，2024年2月25日，星期天4汽油(Gasoline)(1)上止點：活塞向上運動所能達到的最高位置。(2)下止點：活塞向下運動所能達到的最低位置。(3)活塞行程：活塞從上止點到下止點的直線距離。(4)壓縮比：汽缸總容積V1與燃燒室容積V2的比值。首頁主菜單目錄第5頁,共84頁，2024年2月25日，星期天5汽油(Gasoline)2、汽油機工作過程(1)進氣（Air、Oil）活塞從上止點向下止點運動，進氣閥打開。因氣缸容積↗，氣缸內產(chǎn)生部分真空?？諝饨?jīng)喉管進入混合室。汽油經(jīng)導管、噴嘴在喉管處與空氣混合進入混合室，然后再進入氣缸。汽油將在混合室和氣缸中汽化，與空氣形成均勻的混合氣體。首頁主菜單目錄第6頁,共84頁，2024年2月25日，星期天6汽油(Gasoline)(2)壓縮（Air、Oil）進氣終了時，活塞處于下止點。進氣閥關閉，活塞從下止點向上止點運動。氣缸內容積減少，汽缸中的混合氣體逐漸被壓縮。(3)膨脹作功當活塞運動到接近上止點時，火花塞閃火，混合氣體被電火花點燃。燃氣迅速燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，推動活塞作功，將熱能轉換成機械能。首頁主菜單目錄第7頁,共84頁，2024年2月25日，星期天7汽油(Gasoline)(4)排氣(燃燒廢氣)活塞下行至下止點時，排氣閥打開，開始排氣過程。活塞被曲軸帶動上行將燃燒后的廢氣排出氣缸。經(jīng)歷上述四個過程之后汽油機就完成了一個工作循環(huán)。3、汽油機對汽油的使用要求①要求汽油的蒸發(fā)性良好。②燃燒平衡，不產(chǎn)生爆震燃燒。③要求汽油具有良好的安定性。首頁主菜單目錄第8頁,共84頁，2024年2月25日，星期天8汽油(Gasoline)④腐蝕性小，不含機械雜質和水分；燃燒后污染物少。三、汽油的抗爆性(anti-knockproperties)汽油機將熱能轉換成機械能的效率與壓縮比直接相關。首頁主菜單目錄第9頁,共84頁，2024年2月25日，星期天9汽油(Gasoline)提高汽油壓縮比要受到制造發(fā)動機的材質和汽油質量的限制。下面主要討論有關汽油質量的問題。1、爆震現(xiàn)象汽油機在工作過程中，出現(xiàn)氣缸壁溫度急劇升高，有金屬敲擊聲，排出大量黑色廢氣。發(fā)動機功率下降，耗油率增加，嚴重時氣缸零件燒壞，軸承震裂。2、產(chǎn)生爆震燃燒的原因(1)焰前反應在發(fā)動機進行壓縮行程時，油氣混合物的溫度和壓力都很快上升，汽油開始發(fā)生氧化反應生成一些過氧化物。首頁主菜單目錄第10頁,共84頁，2024年2月25日，星期天10汽油(Gasoline)(2)火焰中心當火花塞點火后，火花附近的混合氣溫度急劇升高，氧化加劇，進而出現(xiàn)最初的火焰中心。(3)正常燃燒火焰以30～70m/s的速度向外擴展。汽缸內溫度、壓力的變化均勻，活塞被均勻地推動。發(fā)動機工作狀態(tài)良好。首頁主菜單目錄第11頁,共84頁，2024年2月25日，星期天11汽油(Gasoline)(4)爆震燃燒混合氣燃燒后，在火焰尚未傳播到的混合氣中，因受高溫高壓影響，形成大量自然點較低的過氧化合物，在多個部位猛烈自燃，使火焰速度高達1500～2500m／s。溫度、壓力劇增，形成沖擊波，在缸壁上多次反射，如同重錘敲擊活塞和氣缸，發(fā)出金屬撞擊聲，燃燒不完全，排出帶黑煙廢氣。首頁主菜單目錄第12頁,共84頁，2024年2月25日，星期天12汽油(Gasoline)(5)爆震燃燒產(chǎn)生的原因汽油機的爆震與兩方面因素有關：①燃料性質：燃料易氧化，氧化后過氧化物不易分解，自燃點低，爆震比較容易產(chǎn)生。反之不易發(fā)生。②發(fā)動機工作條件：發(fā)動機的壓縮比大，氣缸內溫度、壓力就越高，就容易產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。3、爆震燃燒的危害(1)損壞機件；(2)燃料消耗增加；(3)發(fā)動機輸出功率下降；(4)排氣冒黑煙。首頁主菜單目錄第13頁,共84頁，2024年2月25日，星期天13汽油(Gasoline)4、抗爆性的表示方法(1)辛烷值(OctaneValue)①定義：在規(guī)定條件下，在發(fā)動機試驗中通過標準燃料進行比較來測定的。標準燃料(referencefuel)：由異辛烷和正庚烷以不同體積比混合而成。正庚烷的抗爆性很差，規(guī)定它的辛烷值為0，異辛烷的抗爆性很好，規(guī)定它的辛烷值為100。測定辛烷值時，把汽油和標準燃料進行比較實驗。若汽油抗爆性與含90%異辛烷和10%正庚烷的標準燃料相同，則汽油辛烷值為90。首頁主菜單目錄第14頁,共84頁，2024年2月25日，星期天14汽油(Gasoline)②測定方法評定辛烷值的方法有馬達法和研究法兩種。馬達法(MON)：表示車用汽油在發(fā)動機重負荷條件下高速運轉時的抗爆性。研究法(RON)：表示車用汽油在發(fā)動機加速條件下低速運轉時的抗爆性。

MON＝RON×0.8＋10(2)抗爆指數(shù)(anti-knockindex)上世紀70年代以來，一些國家采用了一個新指標稱為抗爆指數(shù)(ONI)，也叫平均實驗辛烷值。

ONI＝（MON＋RON）/2首頁主菜單目錄第15頁,共84頁，2024年2月25日，星期天15汽油(Gasoline)(3)品度航空汽油的辛烷值只能表示飛機在巡航時，發(fā)動機在貧混合氣下工作時的抗爆性。在爬高或戰(zhàn)斗時，為了得到最大功率，須在富混合氣。定義：將待測航空汽油在富空氣條件不產(chǎn)生爆震所能發(fā)出的最大功率和純異辛烷所能發(fā)出的最大功率之比。5、汽油抗爆性與其組成的關系抗爆性與烴類分子大小和化學組成有著密切的關系。①分子量大致相近時：芳香烴＞異構烷烴(烯烴)＞環(huán)烷烴、正構烯烴＞正構烷烴首頁主菜單目錄第16頁,共84頁，2024年2月25日，星期天16汽油(Gasoline)對于汽油來說，芳香烴和高度分支的異構烷烴是汽油的理想組分。②同一類烴，碳原子數(shù)增加，沸點升高，抗爆性變差。同一原油的汽油餾分越輕，辛烷值越高。因此，汽油在使用和儲存過程中，輕組分的蒸發(fā)損失會引起汽油辛烷值降低。6、提高汽油辛烷值的方法①加入抗爆劑加四乙基鉛Pb(C2H5)4、甲基環(huán)戊二烯三羰基錳。因大量的鉛排入大氣會污染環(huán)境，故國內外已禁止使用含鉛汽油。首頁主菜單目錄第17頁,共84頁，2024年2月25日，星期天17汽油(Gasoline)②調合往低辛烷值汽油中加入高辛烷值組成；或加入含氧化合物，如醚類(MTBE、ETBE、TAME)、醇類(甲醇、乙醇)。③提高加工深度通過催化重整、異構化、烷基化等加工過程，使汽油改質，增加芳烴、烯烴、異構烷烴含量，從而提高辛烷值。7、汽油機壓縮比與爆震燃燒的關系爆震燃燒不僅與燃燒性質有關，還與壓縮比有關。壓縮比↗，壓縮過程終止時，氣缸內混合氣的溫度和壓力↗，過氧化物量↗，容易自燃，爆震傾向↗。提高壓縮比，可提高熱效率，降低油耗。首頁主菜單目錄第18頁,共84頁，2024年2月25日，星期天18汽油(Gasoline)四、汽油的蒸發(fā)性(vaporizability)汽油從液態(tài)變成氣態(tài)的性能稱為汽油的蒸發(fā)性。在進氣管中停留時間：0.005～0.05s；在氣缸內的蒸發(fā)時間：0.02～0.03s。1、汽油蒸發(fā)性對發(fā)動機性能的影響(1)蒸發(fā)性良好容易氣化，易與空氣形成可燃氣，利于完全、正常燃燒，亦能保證發(fā)動機在冷車、低溫下迅速起動。車型壓縮比所需辛烷值(RON)油耗，L/100km北京BJ2138.29011.0桑塔納8.5939.0奧迪10.0978.7首頁主菜單目錄第19頁,共84頁，2024年2月25日，星期天19汽油(Gasoline)(2)蒸發(fā)性不好汽油氣化不完全，難以形成足夠濃度的混合氣，發(fā)動機不易起動。油滴進入氣缸后，燃燒不完全，發(fā)動機工作不穩(wěn)定，耗油量將增大。油滴會沖洗或稀釋掉潤滑油，使運轉部件的磨損相應增加，密封變差。(3)蒸發(fā)性過強汽油的損耗增加，易形成氣阻(在汽油泵、輸油管等處或油管溫度較高部件形成氣泡，氣泡像塞子一樣堵住油管，造成供油不暢，使發(fā)動機熄火)。首頁主菜單目錄第20頁,共84頁，2024年2月25日，星期天20汽油(Gasoline)2、表征汽油的指標及評價方法(1)餾程(distillationrange)①10%餾出溫度表示燃料中輕餾分的相對數(shù)量，表明汽油在發(fā)動機中低溫時啟動性能的好壞。汽油10%餾出溫度過高，起動時間長，耗油量增加，特別在冬季使用時啟動就困難。汽油10%餾出溫度與最低起動溫度的關系10%餾出溫度，℃546066717782最低起動溫度，℃-21-17-13-9-6-2首頁主菜單目錄第21頁,共84頁，2024年2月25日，星期天21汽油(Gasoline)10%餾出溫度低的汽油，迅速形成可燃混合氣，起動時間短，起動時相對耗油量低。汽油10%餾出溫度與起動時間和耗油的關系10%餾出溫度，℃環(huán)境溫度，℃起動時間，s耗油量，ml79010.510-645487209.40.7-6293010%餾出溫度過低，汽油容易在輸油管中迅速氣化，產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象。這對航空汽油尤其重要。首頁主菜單目錄第22頁,共84頁，2024年2月25日，星期天22汽油(Gasoline)汽油10%餾出溫度與形成氣阻時油溫的關系10%餾出溫度，℃4050607080開始產(chǎn)生氣阻溫度，℃-13+7+27+47+67②50%餾出溫度表示燃料的平均氣化性能。影響發(fā)動機的加速性、過渡性和工作穩(wěn)定性。50%餾出溫度低，發(fā)動機的加速性和穩(wěn)定性就好。50%餾出溫度過高，當發(fā)動機加速時，供油量急劇增加，汽油就來不及氣化，不易形成均勻的可燃混合氣，燃燒就不完全，加速時發(fā)不出應有的功率。首頁主菜單目錄第23頁,共84頁，2024年2月25日，星期天23汽油(Gasoline)③90%餾出溫度和干點表示汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程度，用來控制汽油中重質餾分的。汽油干點與耗油量、活塞磨損的關系汽油干點，℃175200225250活塞磨損，%97100200500汽油消耗量，%9810010714090%餾出溫度和干點過高，汽油中重質組分多，不能完全蒸發(fā)，導致燃燒不完全，發(fā)動機冒黑煙，耗油量增加。不能蒸發(fā)的重質油滴會沖洗掉潤滑油，加劇運轉部件的磨損。首頁主菜單目錄第24頁,共84頁，2024年2月25日，星期天24汽油(Gasoline)④殘留量表示汽油中重質餾分和在儲存過程中氧化生成膠質物質的含量。因這些物質可能會在氣缸內結焦，或堵塞在輸油管和噴油口等處。所以殘留量要有一定的限制，不允許過多。(2)飽和蒸汽壓(saturatedvapourpressure)汽油的蒸汽壓超高，汽油中輕組分含量越多，有利于低溫起動。在貯存和運輸過程中易蒸發(fā)損耗，著火危險性較大，容易產(chǎn)生氣阻，堵塞油路而停車。首頁主菜單目錄第25頁,共84頁，2024年2月25日，星期天25汽油(Gasoline)五、汽油的安定性(stability)1、安定性的定義汽油在貯存或使用中保持原有質量不變的性能。一般分為物理安定性、氧化安定性和熱安定性。(1)氧化安定性(oxidationstability)油品在常溫和液相條件下抵抗氧化的能力，亦稱為化學安定性。汽油在貯存中膠質、酸度的變化以及沉淀的析出都屬于化學安定性的范圍。(2)物理安定性首頁主菜單目錄第26頁,共84頁，2024年2月25日，星期天26汽油(Gasoline)指汽油保持物理性質不變的能力。如汽油中輕餾分的蒸發(fā)損失影響密度、蒸發(fā)壓等。(3)熱安定性(thermalstability)溫度較高條件下，保持原有質量，不生成沉淀的能力。2、汽油安定性不好的危害(1)影響發(fā)動機的工作如安定性差的汽油，膠質含量過多，則會堵塞油路、粘結氣門、增加積炭，引起功率下降增加耗油量。(2)使汽油的顏色逐漸變深安定性較差時，易產(chǎn)生膠質，甚至聚合成膠狀沉淀物。首頁主菜單目錄第27頁,共84頁，2024年2月25日，星期天27汽油(Gasoline)(3)降低汽油的儲存期3、影響汽油安定性的原因(1)燃料的組成汽油中的不安定組分是汽油儲存時變質的根本原因。①不飽和烴(二烯烴、環(huán)烯烴、鏈烯烴)不但自己易于在常溫下氧化，還會促使其它烴類氧化。②含硫化合物(硫醇、硫酚)促進膠質生成，使汽油顏色變紅變深，甚至產(chǎn)生沉淀。(2)外界條件①光照、溫度：光照和升溫能引發(fā)汽油中不安定組分的氧化鏈反應加速汽油變質；首頁主菜單目錄第28頁,共84頁，2024年2月25日，星期天28汽油(Gasoline)②金屬表面作用：某些金屬對汽油有催化氧化作用，使汽油顏色加深。③與空氣的接觸面積：汽油與空氣的接觸面積越大，氧化的傾向也越大。④水分的存在：汽油中水分的存在，會降低安定性，促進膠質、酸度增長。水分對汽油生成膠質的影響儲存條件儲存中汽油的實際膠質，mg/100ml開始1個月后3個月后6個月后無水時4468有水時461122首頁主菜單目錄第29頁,共84頁，2024年2月25日，星期天29汽油(Gasoline)4、評定汽油氧化安定性的指標(1)碘值（iodinevalue）100g汽油所反應掉的碘的克數(shù)，以g碘/100g為單位。表示汽油中不飽和烴的含量。碘值超高，不飽和烴含量越多，安定性就越差。(2)實際膠質（existentgum）指100ml燃料在試驗條件下所含膠質的毫克數(shù)，單位以mg/100ml表示。用熱空氣吹掃油面直到蒸發(fā)完畢，不能蒸發(fā)的棕色或黃色的殘留物。包括燃料中實際含有的膠質和試驗過程中產(chǎn)生的膠質。首頁主菜單目錄第30頁,共84頁，2024年2月25日，星期天30汽油(Gasoline)儲存中，如發(fā)現(xiàn)汽油的實際膠質有增長趨勢時，應盡快發(fā)出使用。(3)誘導期（inductionperiod）汽油在壓力為0.7MPa的氧氣中，在溫度為100℃時未被氧化的時間，以min為單位。評定汽油抗氧化安定性的指標。誘導期長，安定性就越好，不易氧化，適于長期儲存。(4)不安定指數(shù)(BZ16值)考慮了氧氣的消耗量和膠質的增長量。是130ml汽油在測定條件下(93℃，儲存16h)的吸氧率和膠質增長的乘積。首頁主菜單目錄第31頁,共84頁，2024年2月25日，星期天31汽油(Gasoline)反映汽油的儲存安定性，BZ16值越小，汽油的氧化安定性越好。5、改進汽油安定性的方法(1)精制汽油除去不飽和烴和非烴化合物等不安定組分。(2)加入適量的抗氧劑和金屬鈍化劑抗氧劑可阻止氧化反映的發(fā)生，金屬鈍化劑使金屬失去催化功能。(3)改變儲存的外界條件首頁主菜單目錄第32頁,共84頁，2024年2月25日，星期天32汽油(Gasoline)六、汽油的腐蝕性(corrosivity)1、引起汽油腐蝕性的原因汽油中的烴類不會腐蝕金屬。汽油中引起金屬腐蝕的組成為：活性硫化物、有機酸、水溶性酸或堿等非烴雜質。2、腐蝕性的評定方法(1)硫含量指燃料中元素硫和所有硫化物中硫的總量，以％(重量百分數(shù))表示。因汽油要求銅片或銀片腐蝕實驗合格，因而硫含量主要檢測的是非活性硫化物。首頁主菜單目錄第33頁,共84頁，2024年2月25日，星期天33汽油(Gasoline)(2)硫醇性硫含量硫醇性硫屬于活性硫化物，不僅對金屬產(chǎn)生腐蝕，而且會使燃料產(chǎn)生惡臭，因而要限制其含量。(3)水溶性酸或堿(water-solubleacidoralkali)指在加工過程中，操作不良，或成品油貯存時可能混入少量水溶性酸或堿。(4)酸度(acidity)中和100ml油品中酸性物質所需KOH的質量，單位以mgKOH/100ml油表示。檢測無機酸和有機酸的總含量，因燃料要求水溶性酸堿合格，即不允許含無機酸，故酸度反映有機酸的含量。首頁主菜單目錄第34頁,共84頁，2024年2月25日，星期天34汽油(Gasoline)3、腐蝕試驗(corrosiontest)銅片試驗(copperstriptest)、銀片試驗(silverstriptest)以磨光、洗凈、晾干的純金屬片浸入定量的油品中，在規(guī)定的溫度下保持一定時間后取出，判斷有無腐蝕。七、車用汽油的選用和使用1、汽油產(chǎn)品的牌號和規(guī)格2000年1月1日停止生產(chǎn)含鉛汽油；2000年7月1日，停止銷售和使用含鉛汽油。目前，執(zhí)行GB17930-1999。車用汽油的牌號是按研究法辛烷值劃分的。首頁主菜單目錄第35頁,共84頁，2024年2月25日，星期天35汽油(Gasoline)我國車用無鉛汽油規(guī)格(GB17930-1999)項目質量標準試驗方法90號93號95號抗爆性研究法辛烷值(RON)不小于抗爆指數(shù)(RON+MON)/2不小于908593889590GB/T5487GB/T503GB/T5487鉛含量，g/L不大于0.005GB/T8020餾程

10%蒸發(fā)溫度，℃不高于

50%蒸發(fā)溫度，℃不高于

90%蒸發(fā)溫度，℃不高于終餾點，℃不高于殘留量，%(體積分數(shù))不大于701201902052GB/T6536首頁主菜單目錄第36頁,共84頁，2024年2月25日，星期天36汽油(Gasoline)我國車用無鉛汽油規(guī)格(GB17930-1999)項目質量標準試驗方法90號93號95號蒸氣壓，kPa

從9月16日至3月15日不大于從3月16日至9月15日不大于8874GB/T8017實際膠質，mg/100mL不大于5GB/T8019誘導期，min不小于480GB/T8018硫含量，%(質量分數(shù))不大于0.008GB/T380硫醇(需滿足下列要求之一)博士試驗硫醇硫含量，%(質量分數(shù))不大于通過0.001SH/T0174GB/T1792銅片腐蝕(50℃，3h)，級不大于1GB/T5096續(xù)表首頁主菜單目錄第37頁,共84頁，2024年2月25日，星期天37汽油(Gasoline)我國車用無鉛汽油規(guī)格(GB17930-1999)續(xù)表項目質量標準試驗方法90號93號95號水溶性酸堿無GB/T259機械雜質及水分無目測苯含量，%(體積分數(shù))不大于2.5本標準附A芳烴含量，%(體積分數(shù))不大于40GB/T11132烯烴含量，%(體積分數(shù))不大于35GB/T11132注：1如加入有機含氧化合物，其氧含不得大于2.7%(質量分數(shù))，SH/T0663。

2錳含量，其檢查限量為不大于0.018g/L，試驗方法采用本標準附錄B。

3鐵不得加入，考慮到在煉油過程中和運輸、儲存產(chǎn)品時鐵污染，其檢查限量為不大于0.01g/L，試驗方法采用本標準附錄C。

4從2000年7月1日起，在北京、上海和廣州銷售的車用汽油中應加入有效的汽油清凈劑。首頁主菜單目錄第38頁,共84頁，2024年2月25日，星期天38汽油(Gasoline)2、車用汽油的正確選用根據(jù)壓縮比，正確選用汽油牌號，使發(fā)動機要求的抗爆性與汽油的辛烷值相匹配，充分發(fā)揮發(fā)動機的動力性能。汽油牌號↗，汽油的辛烷值↗，抗爆性越好，發(fā)動機壓縮比越大，輸出功率↗，耗油率相應↙，節(jié)油。車用汽油的選用是根據(jù)發(fā)動機的壓縮比。壓縮比↗，使用的汽油牌號就↗。發(fā)動機壓縮比＜7：選用90號車用汽油。發(fā)動機壓縮比在7～8之間：選用90號、93號車用汽油。發(fā)動機壓縮比＞8：選用93號、95號或更高牌號汽油。首頁主菜單目錄第39頁,共84頁，2024年2月25日，星期天39汽油(Gasoline)3、特殊情況下車用汽油的選用(1)高原地區(qū)在高原地區(qū)，空氣稀薄，大氣壓低，氣缸壓力隨之下降，不易產(chǎn)生爆震，因而可使用較低牌號的汽油。(2)高寒地區(qū)在高寒地區(qū)，溫度低，汽油機起動困難，需使用寒區(qū)起動汽油。是一種高蒸發(fā)性的輕質汽油，沸點范圍在26～85℃。4、長期貯存后車用汽油的使用運輸、貯存及換裝可能會使個別質量指標發(fā)生變化。首頁主菜單目錄第40頁,共84頁，2024年2月25日，星期天40汽油(Gasoline)①餾程變化的車用汽油的使用在運輸、貯存等時，輕質成分蒸發(fā)損失，餾程變化。②辛烷值降低的車用汽油的使用貯存過程中，汽油中成分的變化，可使辛烷值降低。考慮使用的地理條件、發(fā)動機點火角的調整、發(fā)動機的維護以及和高辛烷值汽油摻合。③膠質含量增多的汽油的使用在長期貯存中，由于各種因素，膠質含量要增加。適時清除燃料系統(tǒng)、火花塞等處的沉淀物和積炭；與指標合格的汽油摻合；過高時應盡快清除。首頁主菜單目錄第41頁,共84頁，2024年2月25日，星期天41汽油(Gasoline)八、國內與國外汽油規(guī)格的比較1、歐洲汽油標準變化項目1993年(EN228-93)1998年(EN228-98)2000年(EN228-99)2005年(待批)汽車排放標準歐洲Ⅰ號歐洲Ⅱ號歐洲Ⅲ號歐洲Ⅳ號硫含量，％不大于0.10.050.0150.005苯含量，％不大于5511芳烴含量，％不大于無規(guī)定無規(guī)定4235烯烴含量，％不大于無規(guī)定無規(guī)定1818氧含量，％不大于2.52.52.72.3鉛含量，mg/L不大于131355首頁主菜單目錄第42頁,共84頁，2024年2月25日，星期天42汽油(Gasoline)2、美國基礎汽油規(guī)格項目平均值抗爆指數(shù)，（RON＋MON）/287.3餾程初餾點，℃

10％蒸發(fā)溫度，℃

50％蒸發(fā)溫度℃

90％蒸發(fā)溫度,℃

終餾點，℃4653103166213蒸汽壓，kPa60烯烴含量，％（v/v）10.8芳烴含量,％（v/v）28.6苯含量,％（v/v）1.6硫含量,％（m/m）0.0339首頁主菜單目錄第43頁,共84頁，2024年2月25日，星期天43汽油(Gasoline)3、世界燃油規(guī)范汽油主要指標項目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類鉛，g/L不大于0.013未檢出未檢出未檢出硫含量，％（m/m）不大于0.100.020.003無氧含量，％（m/m）不大于2.72.72.72.7芳烴含量，％（v/v）不大于50.040.035.035.0烯烴含量，（v/v）不大于－20.010.010.0苯含量，（v/v）不大于5.02.51.01.0清凈劑－必須加必須加必須加1998年6月，在比利時布魯塞爾舉行的世界燃油會議上，由美國、歐洲和日本汽車制造商協(xié)會和發(fā)動機制造商協(xié)會提出(world-widefuelcharter)。首頁主菜單目錄第44頁,共84頁，2024年2月25日，星期天44汽油(Gasoline)4、國內外汽油標準的差別項目Ⅱ類汽油Ⅲ類汽油我國標準苯含量，%≤2.5≤1.0≤2.5烯烴含量，%≤20≤10≤35芳烴含量，%≤40≤35≤40含氧化合物，%≤2.7≤2.0≤2.7硫含量，ppm≤200≤30≤800主要指標項與國外都有一定差別。特別是在硫含量上，指標差別最大。首頁主菜單目錄第45頁,共84頁，2024年2月25日，星期天45柴油(DieselOil)柴油是柴油機使用的燃料，根據(jù)柴油機的轉速可將柴油分為：①輕柴油用于1000r/min以上的高速柴油機；②重柴油用于1000r/min以下的中、低速柴油機。近年來，國內外不論是小轎車，或載貨汽車都在朝柴油機化發(fā)展。這是因為柴油機比汽油機有更多的優(yōu)點：(1)具有較高的經(jīng)濟性。壓縮比高，功率大、耗油少；(2)柴油的沸點高、餾程寬、來源多、成本低；(3)具有良好的加速性，工作可靠；(4)柴油的閃點高，著火危險性較小，使用保管容易。首頁主菜單目錄第46頁,共84頁，2024年2月25日，星期天46柴油(DieselOil)一、柴油機工作原理以及對柴油的使用要求1、柴油機的原理構造與汽油機相比，沒有化油器和電點火系統(tǒng)，但有一套專門的柴油高壓噴射裝置。2、柴油機的工作原理(1)進氣(Air)當活塞往下運動時，進氣閥打開，空氣經(jīng)濾清器吸入氣缸。活塞達到下止點時，進氣閥關閉。(2)壓縮(Air)首頁主菜單目錄第47頁,共84頁，2024年2月25日，星期天47柴油(DieselOil)活塞由下止點向上運動，壓縮氣缸中的空氣，空氣溫度和壓力急劇上升。壓縮比↗，壓縮終了空氣的溫度和壓力就↗，發(fā)動機的功率就↗。(3)膨脹作功柴油經(jīng)濾器、高壓油泵、噴油嘴進入氣缸。在高溫空氣中迅速氣化與空氣形成可燃混合氣。開始自燃，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞，帶動曲軸作功。首頁主菜單目錄第48頁,共84頁，2024年2月25日，星期天48柴油(DieselOil)(4)排氣(燃燒廢氣)當活塞再次達到下止點后，在慣性作用下向上運動，排氣閥打開，排出廢氣。3、柴油機與汽油機在工作原理上的區(qū)別(1)在柴油機中壓縮的只是空氣，而不是空氣和燃料的混合物。(2)在汽油機中，燃料靠電火花點火而燃燒的；在柴油機中，燃料噴射在高溫高壓的熱空氣中而自燃的。4、柴油機對柴油的使用要求(1)良好的霧化性能、蒸發(fā)性能和燃燒性能；(2)良好的燃料供給性能首頁主菜單目錄第49頁,共84頁，2024年2月25日，星期天49柴油(DieselOil)(3)對機件無腐蝕和磨損作用；(4)良好的儲存安定性和熱安定性；(5)不含機械雜質和水分；(6)具有較高閃點，以保證儲存運輸和使用中的安全。二、柴油的燃燒性(flammability)柴油在柴油機內的燃燒過程非常短促，整個過程是個連續(xù)的復雜的霧化、蒸發(fā)和氧化燃燒過程。發(fā)火性：柴油在柴油機中燃燒時是否容易著火的性能。1、柴油機內的燃燒過程(1)正常燃燒首頁主菜單目錄第50頁,共84頁，2024年2月25日，星期天50柴油(DieselOil)可分為四個階段，如圖所示。A為柴油噴射開始點，B為自燃開始點，C為噴射終點，E為燃燒終點。①滯燃期：AB段物理延遲：在高溫高壓空氣中蒸發(fā)，與空氣形成可燃混合氣。化學延遲：在高溫作用下氧化形成過氧化物，達到一定濃度，在不同空間位置上開始自燃(B點)。滯燃期一般只有1～3ms。②速燃期：BC段燃燒速度快，單位時間內放出熱量多，T和P上升快。首頁主菜單目錄第51頁,共84頁，2024年2月25日，星期天51柴油(DieselOil)③慢燃期：CD段燃燒過程的主要階段，50%～60%的燃料在這段時間內燃燒掉。④后燃期：DE段柴油噴射停止，氣體體積膨脹，溫度和壓力↙。(2)爆震燃燒(knockingcombustion)若柴油自燃點過高，柴油噴入燃燒室后到開始自燃的時間就會增長，即滯燃期長。導致在開始自燃的瞬間，氣缸中已積累大量的燃料，同時自燃。首頁主菜單目錄第52頁,共84頁，2024年2月25日，星期天52柴油(DieselOil)引起壓力劇增，大大超過正常燃燒的壓力，沖擊機件，發(fā)出金屬敲擊聲，發(fā)動機功率下降，零件損壞。2、柴油機爆震產(chǎn)生的原因柴油機和汽油機的爆震表面上看很相似，但發(fā)生的原因卻根本不同。汽油機的爆震出現(xiàn)在火焰?zhèn)鞑ミ^程中（烴類太易氧化生成過多過氧化物，在火焰前鋒尚未到達時發(fā)生自燃）。柴油機的爆震出現(xiàn)在燃燒初期階段(燃料積累過多，同時開始自燃)。相同點：源于燃料的自燃。不同點：汽油機的爆震是由于燃料太易自燃。首頁主菜單目錄第53頁,共84頁，2024年2月25日，星期天53柴油(DieselOil)柴油機的爆震是由于燃料不易自燃。開始自燃時，氣缸中燃料積聚過多而造成的。因此，汽油機要求自燃點高的燃料，而柴油機恰好相反，要求自燃點低的燃料。3、柴油發(fā)火性的評定方法(1)十六烷值（cetanenumber）①十六烷值的定義十六烷值：在規(guī)定條件下，在發(fā)動機試驗中通過標準燃料進行比較來測定的。標準燃料(referencefuel)：由正十六烷和α-甲基萘以不同體積比混合而成。首頁主菜單目錄第54頁,共84頁，2024年2月25日，星期天54柴油(DieselOil)正十六烷的著火性很好，規(guī)定它的十六烷值為100，α-甲基萘的著火性很差，規(guī)定它的十六烷值為0。若柴油的著火性與含有45%正十六烷和55%α-甲基萘的標準燃料相同，則該柴油的十六烷值為45。(2)柴油指數(shù)（dieselindex）柴油的抗爆性也可用柴油指數(shù)來表示?？捎杀桨伏c及相對密度計算：測定十六烷值的裝置比較復雜，測定方法比較麻煩。測定柴油的密度和苯胺點，不需復雜儀器，方法也較簡單。首頁主菜單目錄第55頁,共84頁，2024年2月25日，星期天55柴油(DieselOil)4、影響柴油燃燒性能的因素(1)十六烷值柴油的十六烷值高，容易自行著火燃燒，滯燃期短，不易產(chǎn)生爆震。(2)壓縮比壓縮比越高，壓縮終了時，氣缸內的溫度、壓力越高，滯燃期短，不易產(chǎn)生爆震。(3)噴油提前角噴油提前角越大，柴油噴入氣缸時，氣缸內的溫度、壓力越低，滯燃期長，容易產(chǎn)生爆震。5、柴油組成與其燃燒性能的關系首頁主菜單目錄第56頁,共84頁，2024年2月25日，星期天56柴油(DieselOil)柴油的十六烷值與其化學組成有關：柴油編號柴油的化學組成，%十六烷值烷烴環(huán)烷烴芳香烴1859668280101063375121355467151845545223332烷烴十六烷值＞環(huán)烷烴十六烷值＞芳香烴十六烷值。烷烴的氧化反應速度快，生成過氧化物和自燃點很低的不完全氧化物，芳香烴則相反，環(huán)烷烴介于兩者之間。首頁主菜單目錄第57頁,共84頁，2024年2月25日，星期天57柴油(DieselOil)6、十六烷值和餾分組成與發(fā)動機性能的關系(1)十六烷值柴油十六烷值高，表明燃燒性能好，滯燃期短，不易產(chǎn)生爆震，功率大，耗油率低。十六烷值5338起動時間，s345柴油十六烷值與起動性發(fā)動機轉速，r/min＜10001000～1500＞1500十六烷值匹配值35～4040～5045～60柴油十六烷值與發(fā)動機轉速首頁主菜單目錄第58頁,共84頁，2024年2月25日，星期天58柴油(DieselOil)(2)餾分組成影響柴油的霧化和蒸發(fā)，從而影響燃燒性和起動性，燃燒的好壞也直接影響著積炭、冒煙和耗油率。50%餾出溫度，℃200225250275285起動時間，s810276090柴油50%餾出溫度與起動性柴油的十六烷值并非像汽油那樣越高越好。十六烷值過高，極易熱分解，使用中滯燃期縮短有限。反而因尚未自燃而熱裂化而產(chǎn)生大量游離碳，形成黑煙隨廢氣排出，使發(fā)動機功率下降，增大了耗油量。首頁主菜單目錄第59頁,共84頁，2024年2月25日，星期天59柴油(DieselOil)7、提高十六烷值的方法(1)添加十六烷值改進劑目前應用最多的是硝酸酯類化合物。(2)調合在十六烷值較低的柴油中，摻入十六值較高的直餾柴油，保證柴油產(chǎn)品的十六烷值。(3)深加工：改變柴油組分，獲得理想的十六烷值。三、柴油的蒸發(fā)性(vaporizability)混合氣形成速度決定于燃燒室內的溫度、壓力、燃料的霧化程度和蒸發(fā)速度。這里討論與燃料蒸發(fā)速度有關的餾分組成。首頁主菜單目錄第60頁,共84頁，2024年2月25日，星期天60柴油(DieselOil)1、蒸發(fā)性對柴油機性能的影響柴油的蒸發(fā)性能對發(fā)動機的正常運轉影響很大。柴油機轉速越快，對蒸發(fā)性能要求越高。蒸發(fā)性好、餾分輕的柴油，易于蒸發(fā)和迅速燃燒，滯燃期短。餾分太輕，自燃點高、滯燃期長，會引起爆震現(xiàn)象。餾分過重時，自燃點低、滯燃期短，但柴油在氣缸中不易蒸發(fā)完全，造成燃燒不完全，增加了柴油消耗量。2、評定柴油蒸發(fā)性的指標(1)餾程主要測定的項目是50%和90%點溫度。首頁主菜單目錄第61頁,共84頁，2024年2月25日，星期天61柴油(DieselOil)①50%點溫度50%點溫度↙，柴油中輕餾分越多，柴油機易于起動。柴油中＜300℃餾分含量與耗油量的關系如表所示。含量越高，耗油量越小。300℃餾出量，%393420發(fā)動機單位耗油量，g100114131柴油300℃餾出量與耗油率②90%餾出溫度和95%餾出溫度90%餾出溫度和95%餾出溫度↙，柴油中重餾分越少。(2)閃點：餾分過輕蒸發(fā)損失大，而且不安全。首頁主菜單目錄第62頁,共84頁，2024年2月25日，星期天62柴油(DieselOil)四、柴油的霧化性(sprayability)與柴油霧化性能相關的是柴油的粘度和表面張力。1、粘度粘度的大小反映液體流動的難易程度，直接影響向氣缸的供油量、霧化狀態(tài)、燃燒情況和油泵的磨損程度。(1)對供油量的影響①粘度過大流動時阻力增大，會使泵油減少，甚至供油困難。②粘度過小流動容易，但通過高壓油泵時漏油量會增多，噴入氣缸的燃料減少，造成發(fā)動機功率下降。首頁主菜單目錄第63頁,共84頁，2024年2月25日，星期天63柴油(DieselOil)(2)對霧化的影響柴油在噴入氣缸后，要求在氣缸中能形成一團由無數(shù)細粒組成的油霧。這樣，油霧的蒸發(fā)面積大，形成混合氣迅速而且均勻。①粘度大的柴油分子間相互作用力大，霧化形成的平均油滴直徑大，噴射的射程遠，圓錐角小。油滴的有效蒸發(fā)面積減少，蒸發(fā)速度減慢，混合氣形成不均勻，燃燒不完全，耗油量增加。②粘度小的柴油直徑小，射程近，圓錐角大，不能在氣缸中散布開來。首頁主菜單目錄第64頁,共84頁，2024年2月25日，星期天64柴油(DieselOil)油滴將落在燃燒室壁和活塞頭上，會因燃燒不完全而形成積炭。(3)對磨損的影響在柴油機的供油系統(tǒng)中，高壓油泵、噴油嘴有高速運動部件，都由柴油本身來潤滑。粘度過低，難以保證可靠潤滑，會增加磨損。粘度過大也不利于潤滑。運動粘度，mm2/s1.67.37.617.0137.7運行500hr后柱塞平均磨損量2.71.52.24.54.0柴油粘度對油泵磨損的影響首頁主菜單目錄第65頁,共84頁，2024年2月25日，星期天65柴油(DieselOil)2、表面張力液體表面相鄰兩部分單位長度上的相互牽引力。柴油表面張力↗，霧化性能就越差，霧粒的平均直徑與表面張力成正比。表面張力隨溫度↙、餾分組成變重和密度增大而↗。五、柴油的低溫流動性保證易起動、正常供油，無結晶析出、易泵送、不堵塞過濾器，要求具有良好的低溫流動性。1、柴油在低溫下失去流動性的原因油品在低溫下失去流動性的原因有兩個：⑴粘溫凝固首頁主菜單目錄第66頁,共84頁，2024年2月25日，星期天66柴油(DieselOil)含蠟量極少的柴油，當溫度降低時粘度迅速增加，最后因粘度過高而失去流動性，變成為無定形的玻璃狀物質。⑵構造凝固對于含蠟量較高的柴油來說，冷卻時，油中所含的蠟就逐漸結晶出來。當析出的蠟逐漸增多形成一個網(wǎng)狀的骨架后，將尚處于液體狀態(tài)的柴油包在其中，使整個柴油失去了流動性。2、評定柴油低溫流動性的指標(1)凝點（solidifyingpoint）保證柴油機正常供油的重要指標。并不能代表柴油的最低使用溫度。首頁主菜單目錄第67頁,共84頁，2024年2月25日，星期天67柴油(DieselOil)(2)濁點（CloudPoint）在濁點溫度下，柴油中只是出現(xiàn)少量的微小晶粒，并不影響柴油的使用。因此使用濁點作為柴油的低溫流動指標過于苛刻。(3)冷濾點（condensationpoint）比用濁點、傾點、凝點作為柴油低溫性能指標更合理。柴油一般應在高于冷濾點5℃的環(huán)境溫度下使用。3、改善柴油低溫流動性的方法帶長鍵的烴類熔點高，低溫流動性差，但自燃點低。因此，柴油的低溫流動性與抗爆性對化學組成的要求是矛盾的。首頁主菜單目錄第68頁,共84頁，2024年2月25日，星期天68柴油(DieselOil)通常以保持柴油良好的抗爆性為主，采用加入低溫流動性改進劑等添加劑來改善其低溫流動性。低溫流動性改進劑不僅降低柴油的凝點(傾點)，而且能改善低溫析出的蠟結晶的形狀和大小。常用的低溫流動改進劑為聚乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸酯。六、柴油的安定性(stability)1、貯存安定性(binstability)指柴油在貯存、運輸和使用過程中保持其外觀、組成和使用性能不變的能力。貯存安定性好，貯存過程中顏色和實際膠質變化不大。首頁主菜單目錄第69頁,共84頁，2024年2月25日，星期天69柴油(DieselOil)2、氧化安定性(oxidationstability)反映在發(fā)動機的高溫條件和溶解氧作用下柴油發(fā)生變質的傾向。3、不安定組分(1)不飽和烴、多環(huán)芳烴以及含硫、含氮化合物。(2)微量金屬，如銅、鐵、鉛。4、評定指標總不溶物、10%蒸余物殘?zhí)?、提高安定性的方法(1)柴油精制如稀堿液進行堿洗，除去不安定的烴類和其它雜質。首頁主菜單目錄第70頁,共84頁，2024年2月25日，星期天70柴油(DieselOil)(2)加入添加劑在柴油中加入抗氧劑、金屬鈍化劑、清凈分散劑等添加劑可改善柴油的安定性。七、柴油的腐蝕性(corrosivity)同汽油一樣，對含硫量、酸度等指標作出規(guī)定。1、硫含量柴油中硫的含量比汽油高?；钚粤蚩芍苯痈g金屬；非活性硫常溫下不能直接腐蝕金屬。不論活性硫或非活性硫，燃燒后都會產(chǎn)生SO2和SO3，對排氣系統(tǒng)造成氣相腐蝕。遇水時生成H2SO3和H2SO4，產(chǎn)生強烈液相腐蝕。首頁主菜單目錄第71頁,共84頁，2024年2月25日，星期天71柴油(DieselOil)2、酸度限制有機酸在柴油中的含量。因為有機酸較高時，不僅會腐蝕金屬，還會加劇磨損，加速積炭形成。八、其他指標1、灰分柴油燃燒后的殘留物，來源于柴油中的無機鹽、金屬有機物和外界進入的塵埃。危害：加劇機件磨損。2、機械雜質不溶于油的各種固體雜質。如塵土、砂石、鐵銹等。危害：堵塞油路。首頁主菜單目錄第72頁,共84頁，2024年2月25日，星期天72柴油(DieselOil)3、水分柴油中一般不含水分，但在儲運、運輸和加注過程中混入的水分。危害：降低柴油的熱值；在低溫下水會凝結成小塊，堵塞油路；會帶入可溶性鹽類，增加灰分。九、柴油的種類、牌號與使用1、柴油的種類、牌號(1)輕柴油用于轉速≥960r/min的壓燃式高速發(fā)動機。以凝點來劃分輕質柴油的牌號：10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號、-50號7個品種。首頁主菜單目錄第73頁,共84頁，2024年2月25日，星期天73柴油(DieselOil)輕柴油的部分規(guī)格指標(GB252-2000)項目10號5號0號-10號-20號-35號-50號氧化安定性，總不溶物，mg/100mL不大于2.5硫含量,%(m/m)

不大于0.2凝點,℃不高于1050-10-20-35-50冷濾點,℃不高于1284-5-14-29-44閃點(閉口）,℃不低于5545十六烷值不小于45餾程：

50%回收溫度,℃不高于

90%回收溫度,℃不高于

95%回收溫度,℃不高于300355365酸度，mg/100ml不大于7首頁主菜單目錄第74頁,共84頁，2024年2月25日，星期天74柴油(DieselOil)(2)車用柴油用于柴油發(fā)動機汽車，特別是城市行駛的柴油發(fā)動機汽車。以凝點來劃分車用柴油的牌號：10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號、-50號7個品種。由于汽車工業(yè)的發(fā)展和環(huán)保要求越來越高，現(xiàn)行的柴油標準不能滿足要求。從2004年7月1日開始，將對汽車按歐洲Ⅱ號標準進行限制。為了滿足此要求，單獨制定了車用柴油的標準，與歐洲Ⅱ號標準相適應。首頁主菜單目錄第75頁,共84頁，2024年2月25日，星期天75柴油(DieselOil)車用柴油的部分規(guī)格指標(GB/T19147-2003)項目10號5號0號-10號-20號-35號-50號氧化安定性，總不溶物，mg/100mL不大于2.5硫含量,%(m/m)

不大于0.02凝點,℃不高于1050-10-20-35-50冷濾點,℃不高于1284-5-14-29-44閃點(閉口）,℃不低于555045十六烷值不小于594645餾程：

50%回收溫度,℃不高于

90%回收溫度,℃不高于

95%回收溫度,℃不高于300355365磨?直徑(60℃)，不大于460首頁主菜單目錄第76頁,共84頁，2024年2月25日，星期天76柴油(DieselOil)(3)軍用柴油主要用于坦克、潛艇、艦艇等。以凝點來劃分軍用柴油的牌號：-10號、-35號、-50號三個品種。與輕柴油相比，軍用柴油的特點有：①系直餾產(chǎn)品或加氫精制產(chǎn)品，基本不含烯烴，產(chǎn)品安定性好，適合長期儲存。②餾分窄，輕組分多，起動性好，燃