柴油產(chǎn)品基本知識(shí)

       柴油是應(yīng)用于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（即柴油發(fā)動(dòng)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(hào)分為10號(hào)、5號(hào)、0號(hào)、-10號(hào)、-20號(hào)、-35號(hào)、-50號(hào)，柴油的牌號(hào)劃分依據(jù)是柴油的凝固點(diǎn)。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(shí)施。

       柴油是柴油汽車、拖拉機(jī)等柴油發(fā)動(dòng)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(hào)，不同的是汽油標(biāo)號(hào)由辛烷值確定，而劃分柴油標(biāo)號(hào)的依據(jù)則是柴油的凝固點(diǎn)。目前國內(nèi)應(yīng)用的輕柴油按凝固點(diǎn)分為6個(gè)標(biāo)號(hào)：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(hào)的柴油應(yīng)主要根據(jù)使用時(shí)的氣溫決定。

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

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

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)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(duì)燃料的質(zhì)量要求也與汽油有所不同。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)輕柴油的要求是：

1、良好的燃燒性；
2、良好的低溫流動(dòng)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(yàn)項(xiàng)目
            表征輕柴油內(nèi)在質(zhì)量的主要檢驗(yàn)項(xiàng)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(diǎn)、冷濾點(diǎn)、閃點(diǎn)、餾程等。
如何選用輕柴油的牌號(hào)
根據(jù)GB 252-2000標(biāo)準(zhǔn)要求，選用輕柴油牌號(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；
6、-35號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在-29℃以上的地區(qū)使用；
7、-50號(hào)輕柴油適用于風(fēng)險(xiǎn)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(shí)間，這段時(shí)間稱為滯燃期。自燃點(diǎn)低的柴油，其滯燃期短，發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)、柴油的燃燒性好。柴油的自燃點(diǎn)高，滯燃期長，在滯燃前噴入的柴油就多，開始自燃時(shí)大量柴油在氣缸內(nèi)同時(shí)燃燒，氣缸內(nèi)壓力溫度同時(shí)增大、溫度急劇增大，導(dǎo)致出現(xiàn)敲擊氣缸的聲音、發(fā)動(dòng)機(jī)過熱等問題，即產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。結(jié)果使發(fā)動(dòng)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(diǎn)低，太容易氧化過氧化物積累過多，以致電火花點(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(diǎn)低的燃料，而汽油機(jī)則要求使用自燃點(diǎn)高的燃料。

柴油相關(guān)知識(shí)

            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(diǎn)可分為10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和-50#等7個(gè)牌號(hào)，氣溫低，應(yīng)選用凝點(diǎn)較低的輕柴油，反之，則應(yīng)選用凝點(diǎn)較高的輕柴油。0#輕柴油適合于風(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫在4度以上的地區(qū)使用，表示其凝點(diǎn)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(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(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(diǎn)來評(píng)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(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(shí)對(duì)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(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)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定銅片腐蝕不大于1級(jí)。
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(shí)，活性硫可以腐蝕油品的儲(chǔ)運(yùn)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(huì)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(yàn)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(huì)使發(fā)動(dòng)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(chǔ)運(yùn)過程中可能由于種種原因混入水分和機(jī)械雜質(zhì)，對(duì)于油品的使用是有害的。會(huì)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(shí)，不但設(shè)備增加腐蝕和降低效率，而且會(huì)使燃料過程惡化。在低溫情況下，燃料中的水分會(huì)結(jié)冰堵塞發(fā)動(dòng)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(huì)有較大差異。