柴油產(chǎn)品基本知識

       柴油是應(yīng)用于壓燃式發(fā)動機(jī)（即柴油發(fā)動機(jī)）的專用燃料。柴油的外觀為水白色、淺黃色或棕褐色的液體。柴油又分為輕柴油與重柴油二種。輕柴油是用于1000r/min以上的高速柴油機(jī)中的燃料，重柴油是用于1000r/min以下的中低速柴油機(jī)中的燃料。一般加油站所銷售的柴油均為輕柴油。輕柴油產(chǎn)品目前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為GB 252-2000 《輕柴油》標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中柴油的牌號分為10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號、-50號，柴油的牌號劃分依據(jù)是柴油的凝固點。2003年5月23日發(fā)布了GB/T19147-2003車用柴油標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)并于2003年10月1日實施。

       柴油是柴油汽車、拖拉機(jī)等柴油發(fā)動機(jī)的燃料，也稱輕柴油。同車用汽油一樣，柴油也有不同的標(biāo)號，不同的是汽油標(biāo)號由辛烷值確定，而劃分柴油標(biāo)號的依據(jù)則是柴油的凝固點。目前國內(nèi)應(yīng)用的輕柴油按凝固點分為6個標(biāo)號：5＃柴油、0＃柴油、－10＃柴油、－20＃柴油、－35＃柴油和－50＃柴油。選用不同標(biāo)號的柴油應(yīng)主要根據(jù)使用時的氣溫決定。

             一般來講，5＃柴油適合于氣溫在8℃以上時使用；0＃柴油適用于氣溫在8℃至4℃時使用；－10＃柴油適用于氣溫在4℃至－5℃時使用；－20＃柴油適用于氣溫在－5℃至－14℃時使用；－35＃柴油適用于氣溫在－14℃至－29℃時使用；－50＃柴油適用于氣溫在－29℃至－44℃或者低于該溫度時使用。

            專家表示，選用柴油的標(biāo)號如果不適合使用溫度區(qū)間，發(fā)動機(jī)中的燃油系統(tǒng)就可能結(jié)蠟，堵塞油路，影響發(fā)動機(jī)的正常工作。柴油的標(biāo)號越低，結(jié)蠟的可能性就越小，當(dāng)然價格也就越高。在適用于一個標(biāo)號柴油的溫度區(qū)間內(nèi)而選用低一級標(biāo)號的柴油當(dāng)然更好。

柴油發(fā)動機(jī)對輕柴油的要求

由于柴油機(jī)與汽油機(jī)的工作過程有本質(zhì)的區(qū)別，因此對燃料的質(zhì)量要求也與汽油有所不同。

柴油發(fā)動機(jī)對輕柴油的要求是：

1、良好的燃燒性；
2、良好的低溫流動性；
3、適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性；
4、良好的安定性；
5、合適的粘度；

6、良好的抗腐蝕性。

表征輕柴油內(nèi)在質(zhì)量的檢驗項目
            表征輕柴油內(nèi)在質(zhì)量的主要檢驗項目有：十六烷值、氧化安定性、硫含量、色度、酸度、灰分、銅片腐蝕、凝點、冷濾點、閃點、餾程等。
如何選用輕柴油的牌號
根據(jù)GB 252-2000標(biāo)準(zhǔn)要求，選用輕柴油牌號應(yīng)遵照以下原則：
1、10號輕柴油適用于有預(yù)熱設(shè)備的柴油機(jī)；
2、5號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的最低氣溫在8℃以上的地區(qū)使用；
3、0號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的最低氣溫在4℃以上的地區(qū)使用；
4、-10號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的最低氣溫在-5℃以上的地區(qū)使用；
5、-20號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的最低氣溫在-14℃以上的地區(qū)使用；
6、-35號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的最低氣溫在-29℃以上的地區(qū)使用；
7、-50號輕柴油適用于風(fēng)險率為10%的最低氣溫在-44℃以上的地區(qū)使用。
 
柴油的燃燒性能和蒸發(fā)性能
            柴油的燃燒性能表示他的燃燒平穩(wěn)性，又稱為柴油的抗暴性，通常用十六烷值衡量。

            柴油經(jīng)噴嘴入氣缸后，在高溫度高壓空氣中迅速霧化、蒸發(fā)，與高溫高壓空氣形成混和氣，烴類分子與氧反應(yīng)產(chǎn)生過氧化合物，當(dāng)過氧化物積累到一定濃度后便自燃著火，開始燃燒。從柴油噴入氣缸到著火燃燒要經(jīng)歷一段時間，這段時間稱為滯燃期。自燃點低的柴油，其滯燃期短，發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)、柴油的燃燒性好。柴油的自燃點高，滯燃期長，在滯燃前噴入的柴油就多，開始自燃時大量柴油在氣缸內(nèi)同時燃燒，氣缸內(nèi)壓力溫度同時增大、溫度急劇增大，導(dǎo)致出現(xiàn)敲擊氣缸的聲音、發(fā)動機(jī)過熱等問題，即產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。結(jié)果使發(fā)動機(jī)功率下降，零件磨損增加，損壞機(jī)件等。

            柴油機(jī)和汽油機(jī)的爆震現(xiàn)象，似乎相同，但產(chǎn)生的原因卻完全不同。汽油機(jī)是燃料自燃點低，太容易氧化過氧化物積累過多，以致電火花點火后，火焰前鋒尚未到達(dá)的區(qū)域中的混和氣體便已自燃，形成爆震。柴油機(jī)的爆震原因恰恰相反，由于燃料自燃點過高，不易氧化，過氧化物積累不足，遲遲不能自燃，以致在開始燃燒時氣缸內(nèi)的燃料積累過多而產(chǎn)生爆震，因此柴油機(jī)要求自燃點低的燃料，而汽油機(jī)則要求使用自燃點高的燃料。

柴油相關(guān)知識

            柴油是在260～350℃的溫度范圍內(nèi)從石油中提煉出來的，主要由碳、氫和部分氧組成。柴油按餾分輕重分重柴油和輕柴油二種，其中重柴油適用于1000r/min以下的中、低速柴油機(jī)，輕柴油則適用于1000r/min以上的高速機(jī)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 252-2000中稱為輕柴油，深圳市技術(shù)規(guī)范SZJG 13-2004稱為含清凈劑車用柴油，其最根本的區(qū)別是硫含量不同，輕柴油的硫含量不大于0.2%,車用柴油的硫含量不大于0.05%。
1、規(guī)格及用途
輕柴油按凝點可分為10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和-50#等7個牌號，氣溫低，應(yīng)選用凝點較低的輕柴油，反之，則應(yīng)選用凝點較高的輕柴油。0#輕柴油適合于風(fēng)險率為10%的最低氣溫在4度以上的地區(qū)使用，表示其凝點不高于0℃。
2、性能指標(biāo)及要求
柴油的主要指標(biāo)有：燃燒性、蒸發(fā)性、流動性、安定性和腐蝕性等。
（1）燃燒性（著火性）：
柴油燃燒性的高低直接影響到柴油機(jī)的工作。十六烷值是表示柴油在發(fā)動機(jī)中著火和燃燒性能的重要指標(biāo)。柴油的十六烷值直接影響燃料在柴油機(jī)中的燃燒過程。
柴油的十六烷值高，其自燃點低，在柴油機(jī)氣缸中容易自燃，發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)。柴油的十六烷值如果過低，燃料著火困難，會產(chǎn)生不正常燃燒，降低發(fā)動機(jī)的功率。但柴油的十六烷值也不宜過高，如果過高，柴油不能完全燃燒，耗油量增大。
柴油的十六烷值與其化學(xué)組成有關(guān)。正構(gòu)烷烴的十六烷值最高，環(huán)烷烴次之，多環(huán)芳香烴的十六烷值最低。通常車用柴油的十六烷值應(yīng)在45～60范圍內(nèi)。
（2）蒸發(fā)性：
            要使發(fā)動機(jī)啟動和正常工作，要求柴油具有良好的蒸發(fā)性。但蒸發(fā)性也不能太強(qiáng)，因為蒸發(fā)速度過快，燃燒時會積聚大量柴油，使發(fā)動機(jī)工作不穩(wěn)定。同時，蒸發(fā)性強(qiáng)，即餾分輕，粘度必然小，不僅會增大噴油泵磨損，而且降低噴霧質(zhì)量，使燃燒過程惡化。這就是說，柴油的蒸發(fā)性過強(qiáng)或過差、即餾分過輕或過重都不適宜。柴油的蒸發(fā)性主要用餾程和閉口閃點來評定。
①餾程
50％回收溫度：該溫度越低，說明柴油中輕質(zhì)組分越多，蒸發(fā)性越好，使柴油易于啟動。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定50％回收溫度不高于300℃。
90％回收溫度和95％回收溫度：該溫度越低，說明柴油中重質(zhì)組分越少，可以提高柴油的燃燒性能和柴油機(jī)的動力性能，降低油耗，減少機(jī)械磨損。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定90％回收溫度和95％回收溫度分別不高于355℃和365℃。
②閃點
             柴油閃點既是控制柴油蒸發(fā)性的項目，也是保證柴油安定性的項目。一般認(rèn)為輕質(zhì)燃料在儲運時，其閃點高于35℃就是安全的。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定0號柴油的閃點不低于55℃。
（3）流動性：柴油的流動性主要由粘度、凝點、冷濾點來表示。
①粘度
              是柴油重要的使用性能項目，它與柴油額供給量、霧化性、燃燒性和潤滑性均有密切的關(guān)系。高速柴油機(jī)在運行時，噴油時間每次只有0.001～0.002秒，要在如此短的時間內(nèi)使噴入的柴油氣化自燃，霧滴直徑不能超過0.025mm，才能保證完全燃燒。霧化好壞取決于粘度，粘度過大則霧滴大，與空氣混和不均勻，燃燒不完全形成積炭；如果粘度過小，霧化雖好，但噴射角大而近，也不能與空氣混和完全，同時對噴油嘴等部件的潤滑性能變差，增大磨損。標(biāo)準(zhǔn)中要求0號輕柴油在20℃時的運動粘度在3.0～8.0mm2/s,只有在這個范圍內(nèi)，才既能保證柴油對發(fā)動機(jī)燃油供給系統(tǒng)有較好的潤滑性，保證柴油有較好的霧化性能和供給量，從而使柴油有較好的燃燒性能。
②凝點、冷濾點
             是評定柴油低溫流動性兩個主要指標(biāo)，我國柴油就是按凝點劃分牌號的，凝點是柴油不能流動的最高溫度。但實際使用中，在柴油完全凝固前，便有蠟結(jié)晶析出，結(jié)晶達(dá)到一定尺寸，就可能造成過濾器濾網(wǎng)堵塞，使柴油并未達(dá)到凝點前便不能使用。
              在規(guī)定條件下柴油不能通過濾網(wǎng)的最高溫度，叫柴油的冷濾點。冷濾點與柴油的使用性能有良好的對應(yīng)關(guān)系，各牌號柴油的實際使用溫度范圍就是按冷濾點來劃分的。
（4）安定性
柴油的安定性對發(fā)動機(jī)影響與汽油類似。柴油安定性差，容易氧化變質(zhì)，顏色加深變黑，沉淀物和膠質(zhì)增大，堵塞過濾器，容易在燃燒室形成大量積炭，柴油噴射系統(tǒng)形成漆膜并使活塞環(huán)粘結(jié)和加大磨損，對柴油的儲存和使用有很大影響。柴油的安定性指標(biāo)主要用10％蒸余物殘?zhí)亢涂偛蝗芪锉硎�，同時色度的大小及變化也可以反映出柴油安定性的好壞。
（5）腐蝕性
柴油的腐蝕性基本同汽油腐蝕性一樣，它通過硫含量、酸度、銅片腐蝕三個指標(biāo)加以控制。
①酸度
酸值、酸度表示石油產(chǎn)品中酸性物質(zhì)的總和。通常，柴油用酸度來表示。酸度大的柴油不但腐蝕機(jī)件，而且會增加噴油嘴和燃燒室的結(jié)焦和積垢。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定柴油的酸度不大于7㎎KOH/100ml。
②腐蝕試驗
腐蝕試驗是評定油品對一種或幾種金屬的腐蝕作用的一種定性的試驗，目的是檢驗油品中是否含有對金屬產(chǎn)生腐蝕作用的硫醇、活性硫或游離硫及酸性物質(zhì)、堿性物質(zhì)和水分等物質(zhì)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定銅片腐蝕不大于1級。
③硫含量
硫含量是指存在于油品中的硫及其衍生物的含量，是保證用油的機(jī)械不受腐蝕和操作人員不致?lián)p害健康以及防止環(huán)境污染的指標(biāo)。燃料中硫含量較多時，活性硫可以腐蝕油品的儲運設(shè)備和機(jī)械的供油系統(tǒng)；非活性硫燃燒后形成SO2和SO3，遇水形成亞硫酸和硫酸而腐蝕機(jī)械，而SO2和SO3排入大氣會造成污染。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定柴油的硫含量不大于0.2%,車用柴油不大于0.05%。
（6）密度
石油的密度隨著其組成中的碳、氧、硫的含量的增加而增大。

由于密度隨溫度的升高而減小，我國一般用20℃下測定的密度，稱為標(biāo)準(zhǔn)密度，柴油的標(biāo)準(zhǔn)密度一般為0.81～0.86克/毫升。視密度是指在試驗溫度（環(huán)境溫度）下的密度，一般客戶在接受油品測的密度為視密度。柴油密度過小，會使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生爆震，耗油量增大；密度過大，則柴油不能充分燃燒，并在汽缸內(nèi)和噴嘴上產(chǎn)生積炭，造成汽缸的磨損和堵塞油路，使耗油量增大。

（7）水分和機(jī)械雜質(zhì)
水分和機(jī)械雜質(zhì)是大多數(shù)石油產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標(biāo)。油品在儲運過程中可能由于種種原因混入水分和機(jī)械雜質(zhì)，對于油品的使用是有害的。會堵塞供油系統(tǒng)的管線和過濾器，增加用油機(jī)械設(shè)備的磨損等。柴油中含水時，不但設(shè)備增加腐蝕和降低效率，而且會使燃料過程惡化。在低溫情況下，燃料中的水分會結(jié)冰堵塞發(fā)動機(jī)油路，影響供油。
（8）色度
色度是表示柴油顏色的指標(biāo)，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定輕柴油的色度不大于3.5。柴油的色度跟原油品質(zhì)、煉油工藝、精制程度都有關(guān)系。不同煉廠出品的柴油顏色會有較大差異。