我國現(xiàn)行的強制性車用汽油(GB 17930-2006)和輕柴油(GB 252-2000)標準的技術要求,就車用汽油、柴油產(chǎn)品質(zhì)量指標與使用性能之間的關系
餾程:油品的餾程是評價油品蒸發(fā)性能的重要指標,也是區(qū)別不同油品的重要指標,如汽油的餾程為30~205℃,柴油的餾程為165~365℃。
在使用性能方面,汽油各點流出溫度對汽車使用有很大的影響,如“10%流出溫度”直接影響發(fā)動機的啟動,此溫度越低發(fā)動機越容易啟動,且啟動時間短,燃料消耗少,但如果輕組分太多,則容易產(chǎn)生氣阻;“50%流出溫度”直接影響燃料的平均揮發(fā)性和發(fā)動機的加速性能,此溫度越低,發(fā)動機預熱到正常工作所需的時間越短,變速越容易,但如果“50%流出溫度”太低,則燃料熱值低,發(fā)動機功率??;“90%流出溫度”關系到燃料是否能夠充分的蒸發(fā)和燃燒,此溫度越高,表明重質(zhì)組分越多,燃料燃燒不宜完全,排氣時和廢氣形成油滴狀排出,一方面會使曲軸箱稀釋,影響潤滑效能,另一方面增加了油量的消耗加大機件的磨損。一般說汽油的“90%流出溫度”低些好;“終餾點”表示燃料中最重餾分的沸點,此點溫度越高,則易稀釋潤滑油和增加機械磨損,同時會由于燃燒不完全,形成氣缸上油渣沉積或堵塞油管。在車輛技術狀態(tài)正常及正常氣候條件下,如汽車不易起動,一般是汽油10%餾出溫度過高;如汽車上坡沒勁或出現(xiàn)換檔時熄火現(xiàn)象,一般是汽油50%餾出溫度過高;如汽油消耗量大排氣冒黑煙,一般是汽油90%餾出溫度過高。
對于柴油,“50%回收溫度” 關系到使用時能否形成良好的霧狀液滴被點燃,此溫度越低,發(fā)動機越容易啟動,但柴油中輕質(zhì)餾分含量過多,會使噴入氣缸的柴油蒸發(fā)太快,易引起全部柴油迅速燃燒,造成壓力劇增,使得柴油機工作粗暴。“90%回收溫度”和 “95%回收溫度” 越低,說明柴油中重質(zhì)餾分含量低,這就使得柴油的燃燒更加充分,不僅可以提高柴油機的動力性,減少機械磨損.避兔發(fā)動機產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,而且還可使油耗降低。因此,柴油的餾分過輕、過重都是不適宜的。
粘度:粘度是柴油的主要技術指標之一,它可決定柴油在內(nèi)燃機內(nèi)霧化及燃燒的情況。粘度過大,油嘴噴出的油滴顆粒大且不均勻,就會與空氣混合不充分,致使燃燒不完全。柴油同時能對柱塞泵起潤滑作用,粘度過小,會影響油泵的潤滑,增加柱塞得磨損。
密度:密度與油品的物理化學性質(zhì)有關,根據(jù)密度可初步確定油品的品種,如汽油的密度ρ=0.70~0.76,柴油的密度ρ=0.81~0.84,在使用性能方面,如發(fā)現(xiàn)某油品的密度明顯的過大或過小,可以判斷是混入了重質(zhì)油,或輕質(zhì)油。另外,發(fā)動機功率和燃料消耗與燃料密度有關,在活塞式發(fā)動機上,燃料的消耗量與燃料的密度值的平方根成正比。
水分:燃料油中的水分能使燃料的冰點提高,在冬季容易結冰堵塞油管,夏天也會增加燃料的腐蝕作用,降低燃燒效率,同時水分的存在還會使新加入的抗氧化劑被溶解,加速裂化汽油和其他含不飽和烴燃料的生膠過程。
機械雜質(zhì):燃料油中含有機械雜質(zhì),會降低裝置的效率,使零件磨損,甚至使裝置無法正常運行。如果汽油中混有機械雜質(zhì),就會堵塞過濾器,減少供油量,甚至使油路中斷;在柴油的供油系統(tǒng)中,噴油泵的柱塞和柱塞套之間的間隙只有0.0015~0.0025mm,噴油器的噴針和噴閥座的配合精度也很高,如果柴油中存在機械雜質(zhì),除了引起油路堵塞外,還可能加劇噴油泵和噴油器精密零件的磨損,使柴油的霧化質(zhì)量降低,甚至堵塞油路。
飽和蒸汽壓:汽油的蒸氣壓越大則蒸發(fā)性越強,越容易點火,越容易燃燒完全,降低油耗。但蒸發(fā)性過強,則易產(chǎn)生氣阻,甚至造成供油中斷。因此,我國國家標準規(guī)定汽油的蒸氣壓夏季(5月1號至10月31號)不大于74,冬季(11月1號至4月30號)不大于88。
低溫流動性能:(冷濾點、傾點、凝點) 不同品種的石油產(chǎn)品對低溫流動性指標的要求不盡相同。一般說來,在潤滑油質(zhì)量指標中,對傾點有要求。而柴油主要是以凝點、冷濾點作為低溫流動性的指標。通過低溫流動性能的測定結果可判斷油品中的石蠟含量,可判斷使用溫度。柴油的牌號是以凝點表示的,如0號、-10號、-50號柴油,即表示其凝點分別是0℃、-10℃、-50℃。根據(jù)使用的環(huán)境溫度選擇適當牌號的柴油,應保證凝點低于環(huán)境溫度5~7℃。
灰分:油品的灰分隨原油的種類、性質(zhì)和加工方法不同而異。油品中的灰分是不能燃燒的礦物質(zhì),呈粒狀,非常堅硬,柴油中的灰分能在摩擦副之間起著磨料的作用,并具有腐蝕金屬的作用,是造成氣缸壁與活塞環(huán)摩擦的重要原因之一。﹤﹦0.01
殘?zhí)浚盒纬蓺執(zhí)康闹饕镔|(zhì)是油品中的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、樹脂及多環(huán)芳烴的縮合物。柴油“10%蒸余物殘?zhí)俊?值是柴油餾程和精制程度的體現(xiàn),柴油的餾分越輕,精制程度越深,則殘?zhí)恐翟叫?。如果餾分重,精制程度淺,則殘?zhí)恐荡?,殘?zhí)恐荡蟮牟裼停跉飧字猩煞e炭的傾向就大。
閃點:根據(jù)石油產(chǎn)品的性質(zhì)和使用條件,采用開口杯法和閉口杯法兩種方法測定閃點,一般來說,油品的餾分越輕,閃點愈低,如汽油的閃點-58~10℃、柴油的閃點是55~110℃。通過閃點的測定可以判斷油品餾分的輕重,可鑒別油品發(fā)生火災的危險性。閃點越低,燃料愈易燃,火災的危險性越大。輕柴油標準(GB 252-2000)規(guī)定的10~-20號柴油的閃點指標是“不低于55℃”。
硫含量:含硫燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫與水生成腐蝕性較強的硫酸、亞硫酸,腐蝕排氣系統(tǒng),燃燒產(chǎn)生的二氧化硫嚴重污染環(huán)境,因此,世界各國的燃料油標準中對硫含量都有非常嚴格的要求,我國2006年發(fā)布實施的車用汽油標準中的硫含量限值是≤0.05%,比原標準嚴格了一倍,2009年后硫含量限值將嚴格到≤0.015%,以滿足機動車尾氣排放的強制性要求。
腐蝕性能:油品對設備的腐蝕主要是由于油品中含有少量的硫及其化合物、水溶性酸堿、有機酸及添加劑等與金屬材料發(fā)生反應引起的,其危害一是使材料的機械性能、表面性能和機器的使用性能劣化;二是由于腐蝕產(chǎn)物混入油品中,不僅加速了機件的磨損,甚至會堵賽供油系統(tǒng),使發(fā)動機不能正常工作。
汽油的辛烷值:辛烷值是用來表示點燃式發(fā)動機燃料抗爆性能的一個約定值,是在規(guī)定條件下的標準發(fā)動機試驗中,通過和標準燃料進行比較來測定,采用和被測定燃料具有相同抗爆性的標準燃料中異辛烷的體積百分數(shù)來表示。測定辛烷值的方法不同,所得值也不同,目前主要有研究法辛烷值、馬達法辛烷值和道路法辛烷值表示,道路法辛烷值也稱抗爆指數(shù)。目前,我國采用研究法辛烷值表示汽油牌號,分90號、93號和97號三個牌號。一般情況下,汽油的辛烷值越高,它的抗爆性就越好,發(fā)動機的動力性與經(jīng)濟性就越能得以體現(xiàn)。
柴油的十六烷值:十六烷值是代表柴油在發(fā)動機中發(fā)火性能的一個約定值。因為柴油機是壓燃式的,沒有點火設備,要求柴油噴入汽缸與壓縮空氣相混合,在壓縮行程氣缸達到高溫高壓條件下很快地著火燃燒。在一定程度上,柴油的十六烷值愈高,柴油的發(fā)火延遲時間愈短,柴油自燃的溫度愈低,柴油的燃燒性能也愈好。但十六烷值過高的柴油其分子量均較大,使柴油的低溫流動性、霧化與蒸發(fā)性均受影響,會使燃燒不完全,導致發(fā)動機功率下降、油耗升高及排氣冒黑煙。因此,在選用柴油時不應單純地追求高十六烷值,通常要求柴油的十六烷應在45~60之間,基本上已能滿足高速柴油機的工作要求。