柴油是轻质石油产品,复杂烃类(碳原子数约10~22)混合物。它主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成,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。
(1)柴油的标号 柴油标号是根据柴油的凝固点来划分的。目前国内汽车用轻柴油按凝固点分为6个标号:10号柴油、0号柴油、-10号柴油、-20号柴油、-35号柴油和-50号柴油。
(2)柴油的几个指标和标准
1)着火性: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。燃料的自燃点低,则滞燃期短,即着火性能好。
2)十六烷值: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分数。标准燃料是用正十六烷与2-甲基萘按不同体积分数配成的混合物。十六烷值的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,则容易起动,燃烧均匀,输出功率大;十六烷值低,则着火慢,工作不稳定,容易发生爆燃。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时,再继续提高对缩短柴油的滞燃期作用已不大;当十六烷值高于65时,反而会由于滞燃期太短,燃料未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,随废气排出,造成发动机冒黑烟、油耗增大及功率下降。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己酯。
3)流动性: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,需选用不同的标号,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,这时的温度称为冷滤点。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,得到低凝点柴油。
(3)柴油的选用 选用柴油标号的总的原则是在任何气温下,都要保证柴油能流动供给。根据车辆使用地区和季节的不同,选用适应季节气温的柴油,是选用柴油的基本依据。一般选用柴油的凝点应比最低气温低5℃左右,以保证柴油在最低气温时不致凝固而影响使用。各种柴油的适用范围如下:
1)10号轻柴油适合于有供油系加热设备的高速柴油机及热带地区盛夏季节使用。
2)0号轻柴油适合于最低气温在4℃以上的地区使用,供全国夏季及华南地区全年使用。
3)-10号轻柴油适合于最低气温在-5℃以上的较冷地区使用,如我国华中、华东地区冬季使用。
4)-20号轻柴油适合于最低气温在-14~-5℃的寒冷地区使用,如我国华北部分地区冬季使用。
5)-35号柴油适合于最低气温在-29℃以上的严寒地区使用,如我国东北、西北地区冬季使用。
6)-50号柴油适合于最低气温在-44℃以上的高寒地区使用,如内蒙古、黑龙江北部边疆地区。
(4)柴油的使用注意事项(www.xing528.com)
1)保持柴油的清洁,以免损伤喷油泵、喷油器中的精密偶件。柴油在使用之前,要经过长时间的沉淀和过滤,以防机械杂质的混入。在加注时,应保持储油容器和加油工具的清洁。
2)可以混用不同标号的柴油。根据不同季节气温适当调配不同标号的柴油掺兑使用,可降低柴油的凝点,从而提高流动性。但要注意掺兑后的凝点不是两种标号柴油的平均值要比两者平均值稍高一些。例如,-10号和-20号各一半对掺,掺兑后所得柴油凝点不-15℃,而是高于-15℃,约为-15~-14℃。掺兑时应注意搅拌均匀。
在冬季缺乏低凝点柴油时,也可在0号柴油里掺入40%的裂化煤油(航空煤油),可得-10号柴油。
3)柴油和汽油不能掺兑使用。因为,汽油的燃点较高,柴油中若掺入汽油,燃烧性将显著变差,导致起动困难,甚至不能起动。汽油进入气缸还会冲刷气缸润滑油膜,加速缸的磨损。
4)尽量选用品质好的柴油。选用柴油时,应尽量选用优级品或一级品(硫含量分别大于0.2%和0.5%)以减少柴油的腐蚀性。
5)我国轻柴油的质量对发动机工作性能的影响。
①硫含量高。我国轻柴油质量标准中硫含量的限值是小于350×101-6,而欧洲现行标不大于50×10-6。
②十六烷值低。欧洲2000年执行标准不小于51,世界燃油规范二类标准要求大于53而我国现行标准为不小于49,也达不到世界燃油规范二类标准要求。
③芳烃含量高。世界燃油规范二类标准多环芳烃小于5%,我国检测平均值为11%还有很大差距。
我国柴油与《世界燃料规范》以及欧盟的对比,见表2-2。
表2-2 我国柴油与《世界燃料规范》以及欧盟的对比
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