《車用輕柴油》PPT課件.ppt

1、第三章 車用輕柴油,一、低溫流動性 柴油在低溫條件下所具有一定流動狀態(tài)的性能，叫做柴油的低溫流動性。要求柴油具有良好的低溫流動性。,第一節(jié) 輕柴油的使用性能,柴油中的烴分子一般含有1623個碳原子，其中一部分為石蠟，通常在柴油中呈溶解狀態(tài)存在。當溫度降低時，石蠟開始結晶析出形成石蠟結晶網(wǎng)絡，這種網(wǎng)絡延展到全部柴油中，使其流動阻力增加，甚至失去流動性。 柴油的低溫流動性，不僅關系到柴油機燃料供給系在低溫下能否正常供油，而且與柴油在低溫下的貯存、運輸、倒裝等作業(yè)能否正常進行都有著密切的關系。,在柴油中添加流動改進劑是改進柴油低溫流動性的主要途徑。其作用機理是，在低溫下靠與柴油中析出的石蠟發(fā)生共晶、

2、吸附作用，抑制石蠟結晶的生長，從而改善了柴油的低溫流動性。國產(chǎn)柴油流動改進劑代號為T1804，化學名稱是聚乙烯醋酸乙烯酯。 柴油低溫流動性的評定指標是凝點、濁點和冷濾點，我國只采用凝點和冷濾點。,二、燃燒性 柴油的燃燒性主要是抗粗暴的能力。若著火延遲期過長，則在氣缸內(nèi)積聚并完成燃燒準備的柴油就多，以致造成大量的柴油同時燃燒，使氣缸壓力急劇升高，發(fā)動機運轉不平穩(wěn)，發(fā)出異響，這種不正常燃燒現(xiàn)象，叫做粗暴。柴油機工作粗暴的后果與汽油發(fā)動機爆燃一樣，會使曲柄連桿機構承受過大的沖擊力作用，產(chǎn)生強烈的金屬敲擊聲，加速零件的磨損和損壞，發(fā)動機功率下降、油耗增加。柴油機的燃燒狀況與噴油裝置的噴油特性、燃燒室結

3、構型式、運行條件和柴油的燃燒性有關，要求柴油具有良好的燃燒性。,燃燒性良好的柴油，其自燃點低，在著火延遲期，燃燒室的局部易于形成高密集度的過氧化物，成為著火中心，故著火延遲期短，整個燃燒過程發(fā)熱均勻，氣體壓力升高平緩，最高壓力較低。 柴油燃燒性的評定指標是十六值和十六烷指數(shù)。,三、霧化和蒸發(fā)性 為了保證柴油機的動力性和經(jīng)濟性，燃燒過程必須在活塞位于壓縮行程上止點附近迅速完成，要求噴油持續(xù)時間極為短促，只有150300。曲軸轉角，混合氣形成時間只有汽油機的120l30，在既定的燃燒室和噴油設備條件下，柴油的霧化和蒸發(fā)性決定了混合氣形成的速度和質(zhì)量。 但是，柴油的霧化和蒸發(fā)性過強，不僅貯存和運輸中

4、蒸發(fā)損失大，而且安全性差，所以，要求柴油具有較好的霧化和蒸發(fā)性。 柴油霧化和蒸發(fā)性的評定指標是餾程、運動粘度、密度和閃點。,四、安定性 柴油的安定性是指柴油在運輸、貯存和使用過程中保持顏色、組成和使用性能不變的能力。柴油應有良好的安定性。 柴油的安定性不好，就會氧化結膠，會在燃燒室內(nèi)生成積炭、膠狀沉積物，附在活塞項和氣門上，甚至造成氣門關閉不嚴。還會使燃油濾清器堵塞，在噴油器針閥上生成漆狀沉積物，造成針閥粘滯，形成積炭，使噴霧惡化，甚至中斷供油，干擾正常燃燒，從而使排放污染增加。 影響柴油安定性的主要因素是柴油中所含的不安定組分，主要是二烯烴、烯烴等不飽和烴。柴油的餾分過重，環(huán)烷芳烴和膠質(zhì)含量

5、增加安定性也變差。 柴油安定性的評定指標是碘值、色度、氧化安定性、實際膠質(zhì)、10蒸余物殘?zhí)亢蛧娪推髑鍧嵍取?五、腐蝕性 柴油中腐蝕性物質(zhì)有硫、硫醇硫、有機酸、水溶性酸或堿。由于柴油屬于中等餾分，存在于柴油中的硫、硫醇硫的含量較多，對零件的腐蝕作用強，而且會促進發(fā)動機沉積物的生成。 柴油腐蝕性的評定指標是硫含量、硫酸硫含量、酸度和銅片腐蝕試驗。 六、無害性 柴油中的芳烴含量、硫含量，對柴油發(fā)動機的排放污染影響很大。柴油中的芳烴（特別是多環(huán)芳烴）含量對柴油發(fā)動機顆粒物的排放影響最大。,七、清潔性 柴油機的燃料供給系有許多精密偶件，如噴油泵的柱塞副間隙儀為0.00150.0025mm若柴油中混入堅硬

6、的雜質(zhì)，就會堵塞油路并使發(fā)動機機件產(chǎn)生磨料磨損。同樣，水分的存在能增加硫化物對金屬零件的腐蝕作用。 柴油清潔性的評定指標是水分、灰分和機械雜質(zhì)。,第二節(jié) 輕柴油低溫流動性的評定指標,一、凝點 1凝點的概念 石油產(chǎn)品在試驗條件下，冷卻到液面不能移動的最高溫度，叫做凝點。 石油產(chǎn)品隨溫度降低會失去流動性，是因為溶在油品中的石蠟發(fā)生結晶所引起的。冷卻到某一臨界溫度時，石蠟開始形成小結晶體，再進一步冷卻時，油品中分出石蠟的現(xiàn)象加劇，并使各單位微粒的結晶聚合起來，形成所謂的石蠟結晶網(wǎng)絡。在凝固過程中，這種網(wǎng)絡延伸到全部油中，使油品流動阻力逐漸增加，以致最后使油品失去流動性。 我國柴油的牌號是按凝點劃分的

7、。,二、濁點 1濁點的概念 對柴油冷卻，開始析出石蠟晶體，使柴油失去透明時的最高溫度，叫做柴油的濁點。 美國、俄羅斯、法國等國家采用濁點作為柴油低溫流動性的評定指標。 柴油雖已達到濁點，但仍能有效地通過柴油濾清器的濾網(wǎng)，保證正常供油，只有冷卻到濁點下某一溫度時，才影響柴油機的正常工作。換言之，濁點不是柴油的最低使用溫度。,三、冷濾點 1.冷濾點的概念 在規(guī)定的試驗條件下，試油不能以20mL/min的流量通過一定規(guī)格過濾器的最高溫度，叫做冷濾點。 冷濾點是選擇柴油低溫流動性的依據(jù)，因為冷濾點的測定條件是模擬發(fā)動機工作情況確定的，近似于實際使用條件，能較好地判斷柴油可能使用的最低溫度，一般地說柴油

8、的冷濾點相當于最低使用溫度。例如50號柴油的冷濾點為44，則可在最低氣溫為44以上地區(qū)使用。,第三節(jié) 輕柴油霧化和蒸發(fā)性的評定指標,一、餾程 柴油的餾程采用50、90和95蒸發(fā)溫度。 柴油的50蒸發(fā)溫度越低，說明柴油中的輕質(zhì)餾分越多，使發(fā)動機容易起動。但要說明的是，不能單從起動難易角度來要求柴油有過輕的餾分。因為含有過輕餾分的柴油往往使發(fā)動機發(fā)生工作粗暴。 柴油的90和95蒸發(fā)溫度表示柴油中重質(zhì)餾分的多少，對發(fā)動機的功率、油耗、排放污染和零件磨損都有較大的影響。因為這兩個蒸發(fā)溫度越高，越容易產(chǎn)生不完全燃燒和積炭。,二、運動粘度 運動粘度是在同一溫度下液體的動力粘度和該液體密度的比值。粘度對發(fā)動

9、機工作的影響： 1）影響供油量； 2）影響噴油器噴出油束特性； 3）影響供油系精密偶件的潤滑。,三、密度 柴油密度增大，會影響柴油機噴油器噴出油柬的射程。隨著柴油密度的增大，其粘度也增大，也影響柴油的霧化和蒸發(fā)性。柴油密度大，還會提高柴油機在一個工作循環(huán)內(nèi)的供油量，表面上看，可提高柴油機的功率，但由于霧化和蒸發(fā)性差，不能形成良好的混合氣，使燃燒條件變壞，排氣冒黑煙，反而使發(fā)動機的經(jīng)濟性下降。柴油密度大也是柴油中芳烴多的標志，將促進粗暴的發(fā)生。,四、閉口閃點1閃點的概念閃點有閉口閉點和開口閉點之分。柴油采用閉口閃點，發(fā)動機油、車輛齒輪油采用開口閃點。 石油產(chǎn)品用閉口杯在規(guī)定條件下加熱到它的蒸氣與

10、空氣的混合氣接觸火焰發(fā)生閃火時的最低溫度，叫做閉口閃點。 柴油的閃點既是柴油霧化和蒸發(fā)性的指標，也是柴油安全性的評定指標。如果柴油的霧化和蒸發(fā)性過強，將使柴油機工作粗暴，而且在貯存、運輸和使用中不安全。油品的危險等級就是根據(jù)閃點劃分的。閃點在45以下的為易燃品，45以上為可燃品。在貯存運輸中禁止將油品達到它的閃點溫度，加熱的最高溫度，一般應低于閃點2030。,第四節(jié) 輕柴油燃燒性的評定指標,一、十六烷值 1十六烷值的概念 十六烷值是表示壓燃式發(fā)動機燃料燃燒性的個約定值。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著火延遲期的標準燃料中正十六烷的體積百分

11、數(shù)表示。,二、十六烷指數(shù) 十六烷指數(shù)是表示柴油在發(fā)動機中燃燒性的一個計算值。 請學生論述柴油的各項性能指標及其對柴油機工作的影響。 主要論述了柴油使用性能的各項指標，輕柴油低溫流動性的評定指標，輕柴油霧化和蒸發(fā)性的評定指標，輕柴油燃燒性的評定指標。 請論述輕柴油的使用性能及其對柴油機工作的影響。,第五節(jié) 輕柴油安定性的評定指標,一、碘值 在規(guī)定的條件下和100g油品起反應所吸收碘的克數(shù)，叫做碘值，用gI100g表示。 從測得的碘值大小可反映油品中不飽和烴含量的多少，石油產(chǎn)品中的不飽和烴越多，碘值就越大，油品安定性就越差。 二、色度 油品顏色是用色度(號)表示其深淺，可反映餾分的輕重。控制柴油的

12、色度(號)主要是控制其重質(zhì)餾分，即控制其殘?zhí)亢统猎?三、氧化安定性 氧化安定性是指一定量的過濾試油，在規(guī)定的條件下氧化后所測得的總不溶物的量?？偛蝗芪锸钦掣叫圆蝗芪锖涂蛇^濾的不溶物之和。 四、10蒸余物殘?zhí)?把測定餾程中餾出90以后的蒸余物作為試樣，所測得的試樣在裂解中所形成的殘留物，叫做10蒸余物殘?zhí)俊?第六節(jié) 輕柴油其他的評定指標,一、腐蝕性評定指標 1硫含量 柴油中的硫含量不僅影響柴油發(fā)動機的排放污染，而且對發(fā)動機的工作還有其他影響（見圖1）。我國輕柴油規(guī)格按照硫含量和安定性等質(zhì)量指標分為優(yōu)等品（硫含量不大于0.2）、一等品（硫含量不大于0.5）和合格品（硫含量不大于1.0）三個等級。

13、,圖1 柴油硫含量柴油發(fā)動機磨損的影響,3酸度 酸度是指中和100mL試油中的酸性物質(zhì)所需要的氫氧化鉀毫克數(shù)，以mgKOH/100mL表示。 有機酸大部分含在石油中等餾分中，因此，柴油中有機酸含量比汽油高。有機酸的含量在柴油規(guī)格中用酸度表示。柴油的酸度大，會使發(fā)動機沉積物增加，還使噴油泵柱塞副磨損加劇，噴油器頭部和燃燒室積炭增多，從而導致噴霧惡化以及使柴油發(fā)動機功率降低和氣缸活塞組件磨損增加。,二、清潔性的評定指標 1水分 在輕柴油規(guī)格中要求水分不大于痕跡，痕跡表示水分為0.03。 2灰分 溶于柴油中無機鹽類和有機鹽類以及不能燃燒的機械雜質(zhì)經(jīng)過灼燒后所剩余的不燃物質(zhì)，叫做灰分。 灰分間接表示上

14、述物質(zhì)的含量，這些物質(zhì)能侵蝕金屬，在摩擦副中起磨粒作用，是造成氣缸壁與活塞環(huán)以及噴油泵柱塞副偶件磨損的重要原因之一。,第七節(jié) 輕柴油規(guī)范或標準,一、世界燃料規(guī)范柴油 世界燃料規(guī)范柴油部分見書6668。 二、CEC基準柴油 GBl47611999汽車排放污染物限值及測試方法“附錄H基準燃料的技術要求”規(guī)定，用于試驗裝壓燃式發(fā)動機的基準燃料（柴油）的技術要求，等同采用CEC（歐洲潤滑油和發(fā)動機燃料試驗性能研究協(xié)調(diào)理事會）基準燃料 RF-03-A-84 標準。,三、我國輕柴油標準 GB2522000輕柴油是對GB2521994輕柴油的修定，主要差異是： （1）在標準中質(zhì)量水平只設一個檔次。 （2）增

15、設5號輕柴油牌號，使牌號總數(shù)達到7個。 （3）把硫含量修定為不大于0.2（m/m），并增加其測定方法。 （4）取消水溶性酸或堿和硫醇硫項目。 （5）氧化安定性總不溶物修定為不大于2.5mg/100mL，并把其列為保證項目。,（6）把十六烷值的注改為“由中間基或環(huán)烷基原油生產(chǎn)的各號輕柴油十六烷值允許不小于40”。 （7）把閃點指標分別由不低于65、60和45修定為不低于55、55和45。 輕柴油按照凝點分為10號、5號、0號、10號、20號、35號和50號7個牌號。,第八節(jié) 輕柴油的選用,輕柴油的選擇就是按照風險率為10的最低氣溫進行牌號的選擇。 各地區(qū)風險率為10的最低氣溫見書7071。某月風險率為10的最低氣溫值，表示該月中最低氣溫低于該值的概率為0.1，或者說該月中最低氣溫高于該值的概率為0.9。掌握本地區(qū)內(nèi)風險率為10的最低氣溫不僅是選擇輕柴油牌號的依據(jù)，也是選擇發(fā)動機油、車輛齒輪油和制動液的依據(jù)。 輕柴油牌號的選擇一般應使最低使用溫度等于或略高于輕柴油的冷濾點。,10號輕柴油：適用于有預熱設備的柴油機； 5號輕柴油：適用于風險率為10的最低氣溫在8以上的地區(qū)使用； 0