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关于柴油

日期: 2013-12-11
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柴油是压燃式发动机(即柴油机)燃料,也是消耗量最 大的石油产品之一。由于柴油机较 汽油机热效率高,功率大,燃料单耗低,比较经济,故应用日趋广泛。它主要作为拖拉机、大型汽车、内燃机车及土建、农用机械的动力。柴油是复杂的 烃类混合物,碳原子数约为10-22。主要由原油蒸馏,催化裂化,加氢裂化,减粘裂化,焦化等过程生 产的柴油馏分调配而成(还需经精制和 加入添加剂)。柴油分为轻柴油(沸点范围约180-370℃)和重柴油(沸点范围约350-410℃)两大类。柴油使用性能 中最重要的是着火性和流动性,其技术指标分 别为十六烷值和凝点。我国柴油现行 规格中要求含硫量控制在0.5%-1.5%。

着火性 ( Ignitability):

高速柴油机要 求柴油喷入燃烧室后迅速与空气形成均匀的混合气,并立即自动着火燃烧,因此要求燃料 易于自燃。从燃料开始喷 入气缸到开始着火的间隔时间称为滞燃期或着火落后期。燃料的自燃点(在空气存在下 能自动着火的温度)低,则滞燃期短,即着火性能好。一般以十六烷 值作为评价柴油自燃性的指标,也可以有柴油 指数或十六烷指数表示。

十六烷值(Cetane number):

十六烷值是指 与柴油自燃性相当的标准燃料中所含正十六烷的体积百分数。标准燃料是用 正十六烷与2-甲基萘按不同 体积百分数配成的混合物。其中正十六烷 自燃性好,设定其十六烷值为100,2-甲基萘自燃性差,设定其十六烷值为0。也有以2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷代替2-甲基萘,设定其十六烷值为15。十六烷值测定 是在实验室标准的单缸柴油机上按规定条件进行的。十六烷值高的 柴油容易起动,燃烧均匀,输出功率大;十六烷值低,则着火慢,工作不稳定,容易发生爆震。一般用于高速 柴油机的轻柴油,其十六烷值以40-55为宜;中、低速柴油机用 的重柴油的十六烷值可低到35以下。柴油十六烷值 的高低与其化学组成有关,正构烷烃的十 六烷值最高,芳烃的十六烷值最低,异构烷烃和环 烷烃居中。当十六烷值高于50后,再继续提高对 缩短柴油的滞燃期作用已不大;相反,当十六烷值高于65时,会由于滞燃期太短,燃料未及与空 气均匀混合即着火自燃,以致燃烧不完全,部分烃类热分 解而产生游离碳粒,随废气排出,造成发动机冒 黑烟及油耗增大,功率下降。 加添加剂可提 高柴油的十六烷值,常用的添加剂 有硝酸戊酯或已酯。

流动性 (Flowability):

凝点是评定柴 油流动性的重要指标,它表示燃料不 经加热而能输送的最低温度。柴油的凝点是 指油品在规定条件下冷却至丧失流动性时的最高温度。柴油中正构烷 烃含量多且沸点高时,凝点也高。一般选用柴油 的凝点低于环境温度3-5℃,因此,随季节和地区的变化,需使用不同牌号,即不同凝点的 商品柴油。在实际使用中,柴油在低温下 会析出结晶体,晶体长大到一 定程度就会堵塞滤网,这时的温度称 作冷滤点。与凝点相比,它更能反映实 际使用性能。对同一油品,一般冷滤点比凝点高1-3℃。采用脱蜡的方法,可降低凝点,得到低凝柴油。

柴油的正确选用

柴油的燃烧性 能主要是以十六烷值来表示的。十六烷值越高,柴油的燃烧性能越好,但是其凝点也较高。凝点表示柴油 的低温流动性,是指油料遇冷 开始凝固而失去流动性的最高温度,是柴油的重要 指标之一。我们使用的柴 油的标号所表示的就是它的凝点。凝点与柴油的 低温使用性能没有直接的对应关系。因为在柴油凝固前,先析出石蜡晶体,不同原油和不 同炼制方法获得的柴油,这些晶体的形 状和大小也不同,它们往往会堵 塞柴油机的滤网,造成供油中断。因此,使用柴油发动 机的汽车要注意根据使用地的环境温度来选择适当标号的油品。柴油在使用前 应充分沉淀、过滤,以排除杂质,一般不应少于48小时。这是因为高速 柴油机的高压泵和喷油嘴都是十分精密的部件,稍有机械杂质进入,就会遭到严重磨损。另外,柴油在低温条 件下使用时,应进行预热。不同标号的柴油,由于它的质量 指标除凝点外基本相同,所以可以适合 季节用油的情况下混用。按凝点轻柴油分为0号、10号、20号、32号四种,它们的凝点分 别不高于0℃、-10℃、-20℃、-35℃。用作柴油汽车的燃料,应根据不同地 区和季节选用不同牌号的轻柴油。一般地说,气温低选取用 凝点较低的轻柴油;反之,则选用凝点较 高的轻柴油。凝点应低于当地气温5℃。具体地说,0号轻柴油适于 全国各地4~9月份使用,长江以南冬季 亦可使用;10号轻柴油适于 长城以北地区冬季和长江以南地区严冬使用;20号累柴油适于 长城以北地区冬季和长城以南、黄河以北地区 严冬使用;35号轻柴油适于 东北和西北地区严冬使用。


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