柴油是在260~350℃的溫度范圍內(nèi)從石油中提煉出來(lái)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)。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0.035%。目前市場(chǎng)的柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 19147-2016。
1、規(guī)格及用途
輕柴油按凝點(diǎn)可分為10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和-50#等7個(gè)牌號(hào),根據(jù)GB 252和GB 19147標(biāo)準(zhǔn)要求,選用柴油牌號(hào)應(yīng)遵照以下原則:
(1)10號(hào)輕柴油適用于有預(yù)熱設(shè)備的柴油機(jī);
(2)5號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在8℃以上的地區(qū)使用;
(3)0號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在4℃以上的地區(qū)使用;
(4)-10號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在-5℃以上的地區(qū)使用;
(5)-20號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在-14℃以上的地區(qū)使用;
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(dòng)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(dòng)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(guò)程。柴油的十六烷值高,其自燃點(diǎn)低,在柴油機(jī)氣缸中容易自燃,發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)。柴油的十六烷值如果過(guò)低,燃料著火困難,會(huì)產(chǎn)生不正常燃燒,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。但柴油的十六烷值也不宜過(guò)高,如果過(guò)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(dòng)機(jī)啟動(dòng)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?yàn)檎舭l(fā)速度過(guò)快,燃燒時(shí)會(huì)積聚大量柴油,使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定。同時(shí),蒸發(fā)性強(qiáng),即餾分輕,粘度必然小,不僅會(huì)增大噴油泵磨損,而且降低噴霧質(zhì)量,使燃燒過(guò)程惡化。這就是說(shuō),柴油的蒸發(fā)性過(guò)強(qiáng)或過(guò)差、即餾分過(guò)輕或過(guò)重都不適宜。柴油的蒸發(fā)性主要用餾程和閉口閃點(diǎn)來(lái)評(píng)定。
①餾程 50%回收溫度:該溫度越低,說(shuō)明柴油中輕質(zhì)組分越多,蒸發(fā)性越好,使柴油易于啟動(dòng)。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(shuō)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(dòng)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(diǎn) 柴油閃點(diǎn)既是控制柴油蒸發(fā)性的項(xiàng)目,也是保證柴油安定性的項(xiàng)目。一般認(rèn)為輕質(zhì)燃料在儲(chǔ)運(yùn)時(shí),其閃點(diǎn)高于35℃就是安全的。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定0號(hào)柴油的閃點(diǎn)不低于55℃。
(3)流動(dòng)性:柴油的流動(dòng)性主要由粘度、凝點(diǎn)、冷濾點(diǎn)來(lái)表示。
①粘度 是柴油重要的使用性能項(xiàng)目,它與柴油額供給量、霧化性、燃燒性和潤(rùn)滑性均有密切的關(guān)系。高速柴油機(jī)在運(yùn)行時(shí),噴油時(shí)間每次只有0.001~0.002秒,要在如此短的時(shí)間內(nèi)使噴入的柴油氣化自燃,霧滴直徑不能超過(guò)0.025mm,才能保證完全燃燒。霧化好壞取決于粘度,粘度過(guò)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(guò)小,霧化雖好,但噴射角大而近,也不能與空氣混和完全,同時(shí)對(duì)噴油嘴等部件的潤(rùn)滑性能變差,增大磨損。標(biāo)準(zhǔn)中要求0號(hào)輕柴油在20℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度在3.0~8.0mm2/s,只有在這個(gè)范圍內(nèi),才既能保證柴油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)有較好的潤(rùn)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(diǎn)、冷濾點(diǎn) 是評(píng)定柴油低溫流動(dòng)性兩個(gè)主要指標(biāo),我國(guó)柴油就是按凝點(diǎn)劃分牌號(hào)的,凝點(diǎn)是柴油不能流動(dòng)的最高溫度。但實(shí)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(guò)濾器濾網(wǎng)堵塞,使柴油并未達(dá)到凝點(diǎn)前便不能使用。 在規(guī)定條件下柴油不能通過(guò)濾網(wǎng)的最高溫度,叫柴油的冷濾點(diǎn)。冷濾點(diǎn)與柴油的使用性能有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,各牌號(hào)柴油的實(shí)際使用溫度范圍就是按冷濾點(diǎn)來(lái)劃分的。
(4)安定性:柴油的安定性對(duì)發(fā)動(dòng)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(guò)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(duì)柴油的儲(chǔ)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(shí)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(guò)硫含量、酸度、銅片腐蝕三個(gè)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(lái)表示。酸度大的柴油不但腐蝕機(jī)件,而且會(huì)增加噴油嘴和燃燒室的結(jié)焦和積垢。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定柴油的酸度不大于7㎎KOH/100ml。
②腐蝕試驗(yàn) 腐蝕試驗(yàn)是評(píng)定油品對(duì)一種或幾種金屬的腐蝕作用的一種定性的試驗(yàn),目的是檢驗(yàn)油品中是否含有對(duì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定銅片腐蝕不大于1級(jí)。