第十章 石油 第十一章 汽油教材

汽車運行材料燃料潤滑劑工作液模塊一汽車燃料課題一汽油課題二柴油課題三代用燃料

課程目標

1、了解汽油的組成、性能特點；

2、掌握汽油的使用性能評價指標；

3、熟悉汽油的正確、合理使用方法；

4、了解石油的組成、性能特點；

石油石油的組成與分類；石油的勘探和開采；石油的煉制過程；1.1石油概況1.1.1石油的形貌與成因1.石油的形貌

石油又稱原油，是從地下深處開采的、具有特殊氣味的可燃粘稠液體，主要是各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物。2.石油的顏色：紅色、金黃色、墨綠色、黑色、棕黑色、褐紅色等等，甚至還有透明的石油。圖1-1透明和黑色石油的照片a)透明的石油b)黑色的石油圖1-1石油的顏色

石油的顏色鑒別：

取決于它本身所含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量；含的越高顏色越深；石油的顏色越淺其油質(zhì)越好；透明的石油可直接加在汽車油箱中代替汽油；2.石油的成因①無機論

無機論認為，石油來源于地幔，是地幔沿著地殼裂隙上涌過程中的衍生物，是地幔發(fā)生熱膨脹時，在特定的環(huán)境中形成的一種新物質(zhì)形態(tài)。②有機論

有機論認為，各種有機物如動物、植物、特別是低等的動植物像藻類、細菌、蚌殼、魚類等死后埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊等地，經(jīng)過復雜的物理化學作用，最后逐漸形成為石油。

1.1.2石油的成分與分類1.石油的成分油質(zhì)（主要成分，烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類）；膠質(zhì)（一種粘性的半固體物質(zhì)）；瀝青質(zhì)（暗褐色或黑色脆性固體物質(zhì)；碳質(zhì)（一種非碳氫化合物）；

由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分，約占95%~99%。

組成石油的化學元素主要是碳（83%~87%）、氫（11%~14%），其余為硫（0.06%~0.8%）、氮（0.02%~1.7%）、氧（0.08%~1.82%）及微量金屬元素（鎳、釩、鐵等）。除個別油田外，原油中汽油餾分較少，渣油占1/3。組成不同類的石油，加工方法有差別，產(chǎn)品的性能也不同，應當物盡其用。大慶原油的主要特點：含蠟量高，凝點高，硫含量低，屬低硫石蠟基原油。

我國主要原油的特點：含蠟較多，凝固點高，硫含量低，鎳、氮含量中等，釩含量極少。石油的性質(zhì)因產(chǎn)地而異，密度為0.8~1.0g/cm3，粘度范圍很寬，凝固點差別很大（30~-60°C），沸點范圍為常溫到500°C以上，可容于多種有機溶劑，不溶于水，但可與水形成乳狀液。

2.石油的餾分組成

餾分就是石油在分餾過程中所得到的蒸餾物。

石油是個多組分的復雜的混合物。在研究石油的組成時，通常按沸點高低切割成幾個餾分。

按分餾過程，石油的餾分組成通常分為：

汽油餾分、煤油餾分、柴油餾分和潤滑油餾分等。

但這里的汽油餾分、煤油餾分、柴油餾分和潤滑油餾分不等同于汽油、煤油、柴油和潤滑油等石油產(chǎn)品，要想得到各餾分所對應的石油產(chǎn)品，必須對相應的餾分進行再加工。

餾分1、汽油餾分汽油餾分為在分餾塔上部得到的輕質(zhì)餾分，蒸發(fā)溫度一般在35～200℃范圍。2、煤油餾分與柴油餾分煤油餾分與柴油餾分為在分餾塔中部得到的中質(zhì)餾分，蒸發(fā)溫度一般在200～350℃范圍。3、潤滑油餾分潤滑油餾分為在分餾塔下部得到的重質(zhì)餾分，蒸發(fā)溫度一般在350～500℃范圍。

3.石油的分類（1）按原油的密度分類輕質(zhì)原油密度小于0.878g/cm3；中質(zhì)原油密度介于0.878～0.884g/cm3之間；重質(zhì)原油密度大于0.884g/cm3。（2）按硫含量分類低硫原油硫的質(zhì)量分數(shù)低于0.5％；含硫原油硫的質(zhì)量分數(shù)介于0.5％～2.0％之間；高硫原油硫的質(zhì)量分數(shù)大于2.0%。我國原油多為低硫原油。（3）按膠含量分類低膠原油膠的質(zhì)量分數(shù)小于17％；含膠原油膠的質(zhì)量分數(shù)介于18％～35％之間；多膠原油膠的質(zhì)量分數(shù)大于35%。

鉆井平臺（drillingplatform）主要用于鉆探井的海上結構物。上裝鉆井、動力、通訊、導航等設備，以及安全救生和人員生活設施。a)渤海8號自升式海上石油鉆井平臺b)南海2號自升式海上石油鉆井平臺圖1.2自升式海上石油鉆井平臺

圖1.2為我國30萬噸油輪正在裝油的工作照片。

圖1.2我國30萬噸油輪正在裝油1.3石油的煉制過程1.3.1石油的煉制方法

常用的石油煉制方法有：常壓蒸餾、減壓蒸餾、熱裂化、催化裂化、加氫裂化、催化重整、烷基化、延遲焦化等。過程：首先是石油氣、汽油；然后是中間基組分，如煤油柴油；重質(zhì)組分，如燃料油、瀝青質(zhì)等；

圖1.6石油分餾生產(chǎn)過程示意圖1.常減壓蒸餾1）常壓蒸餾

常壓蒸餾是根據(jù)組成石油的各類烴分子的沸點不同，利用加熱、蒸發(fā)、冷凝等步驟對石油進行的直接分餾。

常壓蒸餾一般將石油分割成沸點范圍：35～200℃的汽油餾分，175～300℃的煤油餾分，200～350℃的柴油餾分，350℃以上的潤滑油或裂化原料餾分等組分。圖

常壓蒸餾流程圖

輕餾分，沸點低，蒸發(fā)性好，能上升到塔頂部位；重餾分，沸點高，蒸發(fā)性差，只能留于塔的下部。

2）減壓蒸餾

減壓蒸餾是利用物質(zhì)的沸點隨外界壓力減小而降低的原理，通過降低蒸餾的壓力，來降低石油中烴分子的沸點，從而將常壓蒸餾得到的重油再進行分餾的加工過程。

減壓蒸餾流程圖

常減壓蒸餾塔的實物照片如圖所示。

圖常減壓蒸餾塔3.熱裂化

熱裂化是利用500℃左右的高溫使重油一類的大分子烴受熱分解裂化成小分子烴的加工過程。

熱裂化產(chǎn)品有裂化氣、汽油、柴油和渣油等。

裂化氣的產(chǎn)率約為10％，汽油的產(chǎn)率為30％～50％，柴油的產(chǎn)率約為30％，渣油的產(chǎn)率約為30％。

對這些熱裂化產(chǎn)品，由于含有較多不飽和烴，使得性質(zhì)不穩(wěn)定，易發(fā)生變質(zhì)，所以熱裂化方法已逐漸被淘汰。

4、催化裂化催化裂化是目前普遍采用的煉制方法。催化裂化是在催化劑硅酸鋁或分子篩的作用和450～510℃的高溫條件下，通過對原料油進行裂化、異構化、芳構化、氫轉移等反應，使沸點較高的大分子烴裂化為小分子烴的加工工藝。

催化裂化由于不飽和烴含量大大減少，所以催化裂化產(chǎn)品比熱裂化產(chǎn)品安定性好，不易發(fā)生變質(zhì)。

催化裂化產(chǎn)品主要有石油氣、汽油和輕柴油。5.加氫裂化

在370～430℃的高溫和10～15MPa的高壓，并有鎢、鉬、鎳等催化劑的作用下，加入氫氣，對原料油進行加氫、裂化和異構化等反應，從而使重質(zhì)油轉變成飽和的輕質(zhì)油的一種煉制方法。

加氫裂化同催化裂化相似，除了大分子烴轉變成小分子烴外，也發(fā)生分子結構的改變，從而使裂化產(chǎn)品中的不飽和烴大為減少，而異構烷烴和環(huán)烷烴的含量大大增加。

另外，加氫裂化還可以將原料油中的硫、氧、氮等非烴類化合物轉化為易于脫除的水、氨、硫化氫等。1.3.2石油產(chǎn)品的精制方法

通過石油煉制方法得到的石油產(chǎn)品大多數(shù)為半成品，其中還含有硫化物、氧化物、氮化物、膠質(zhì)以及不飽和烴等雜質(zhì)，因此，還需對這些半成品進行精制加工，以除去其中的非理想組分。

常用的精制方法有：電化學精制、加氫精制、溶劑精制、白土補充精制、加氫補充精制、脫硫醇精制、溶劑脫蠟、尿素脫蠟、分子篩脫蠟、微生物脫蠟等。1.3.3石油產(chǎn)品的調(diào)和1.燃油的調(diào)和

各種煉制方法得到的燃油餾分，成本不同，質(zhì)量檔次也不同，為保證出廠燃油既符合質(zhì)量標準，又能降低生產(chǎn)成本，一般要將各種方法得到的燃油餾分進行調(diào)和。

同時，為滿足現(xiàn)代內(nèi)燃機的工作需求和排放標準的要求，還得向燃油中加入多種添加劑或其他提高燃油性能的組分。這一工藝工程就是燃油的調(diào)和過程。2.潤滑油的調(diào)和

經(jīng)多種精制方法得到的潤滑油餾分往往滿足不了現(xiàn)代發(fā)動機等機械的要求，還不能直接使用，通常需要根據(jù)潤滑油產(chǎn)品規(guī)定的性質(zhì)要求，將不同加工方法得到的潤滑油或不同粘度的潤滑油相互混合，并加入一定量的提高潤滑油使用性能的添加劑后才能使用。1.石油產(chǎn)品添加劑分類

石油產(chǎn)品輔助添加劑按應用場合分為潤滑添加劑、燃料添加劑、復合添加劑和其他添加劑四部分。2.潤滑添加劑

為改善潤滑油的性能而加入的添加劑稱為潤滑添加劑。按其作用類別，可分為：清凈劑和分散劑、抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑、油性劑和摩擦改進劑、粘度指數(shù)改進劑、防銹劑、降凝劑、抗泡沫劑等等。1.3.4輔助添加劑3.燃料添加劑

為改善燃料的性能而加入的添加劑稱為燃料添加劑。

按其作用類別，可分為抗爆劑、十六烷值改進劑、低溫流動性改進劑、清凈分散劑、抗氧防膠劑、金屬鈍化劑等等。

復習思考題1.石油的主要成分有哪些？2.按分餾過程，石油的餾分組成通常分為哪幾種？3.一般按哪幾種方法對石油進行分類？在各種不同的分類方法中，把石油分成哪幾類？課題一汽油1.熟悉車用汽油的使用性能和規(guī)格2.合理選用車用汽油3.正確使用車用汽油

一輛白色的上海別克轎車駛入了加油站，在幾臺加油機上，分別標有90#

、93#

、97#等牌號。

上海別克轎車應開到哪臺加油機上去加油呢？

選擇汽油牌號過高，會增加汽車運行成本；選用汽油牌號過低則會影響汽車的動力性和經(jīng)濟性。1了解車用汽油的使用性能和評價指標23掌握車用汽油的選用原則和使用注意事項熟悉車用汽油的牌號和規(guī)格一、車用汽油的使用性能及評價指標（1－1）

1.蒸發(fā)性

蒸發(fā)性是指汽油從液態(tài)轉化為氣態(tài)的能力；

汽油的蒸發(fā)性影響著燃料的霧化質(zhì)量。

(1)汽油蒸發(fā)性對發(fā)動機的影響

蒸發(fā)性好：發(fā)動機在低溫、冷車下起動性能好，加速能力強，功率大。

蒸發(fā)性差：汽油霧化不良，使可燃混合氣品質(zhì)變壞，發(fā)動機起動困難，功率下降，油耗增加。

蒸發(fā)性過強：會使燃油系統(tǒng)產(chǎn)生“氣阻”，使供油中斷，使汽油在保管和使用中的蒸發(fā)損失加大。氣阻：在夏季及高原地區(qū)，汽油在進入化油器之前就蒸發(fā)成氣體，使油泵、油管彎角或較熱部位形成氣泡，從而使供油中斷，造成發(fā)動機熄火的現(xiàn)象。誘導期：是指汽油在壓力為709kPa，溫度100℃的氧氣中未被氧化所經(jīng)歷的時間。粘度：指液體在受外力作用發(fā)生移動時，其分子間產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。一、車用汽油的使用性能及評價指標（1－2）

（2）汽油蒸發(fā)性的評價指標

●餾程

餾程是指定量油品在規(guī)定條件下蒸餾時，從初餾點到終餾點的溫度范圍。汽油餾程以初餾點、10%餾出溫度、50%餾出溫度、90%餾出溫度、終餾點和殘留量來表示。

國家有關標準規(guī)定：汽油10%的餾出溫度≤70℃

汽油50%餾出溫度≤120～

145℃

汽油90%餾出溫度≤190℃汽油終餾點溫度≤205℃汽油的殘留量≤1.5％

～

2％

一、車用汽油的使用性能及評價指標（1－3）●飽和蒸氣壓

飽和蒸氣壓是指汽油的液、氣兩相達到平衡時的汽油蒸氣壓強。汽油飽和蒸氣壓高，說明汽油含輕質(zhì)成分多，揮發(fā)性好、起動性好；

但產(chǎn)生“氣阻”的傾向大，在儲存中的蒸發(fā)損耗大。

國家汽油質(zhì)量指標規(guī)定：飽和蒸氣壓≤

67kPa

一、車用汽油的使用性能及評價指標（1－4）

2.抗爆性

汽油的抗爆性指汽油在汽油機中燃燒時抵抗爆燃的能力。

（1）汽油抗爆性的評定指標

通常采用辛烷值作為汽油抗爆性的評定指標。

測試辛烷值的方法有研究法和馬達法兩種，分別得到研究法辛烷值和馬達法辛烷值。一、車用汽油的使用性能及評價指標（1－5）研究法辛烷值(RON)

表示汽油機在中負荷、低轉速運轉條件下汽油的抗爆性。它是模擬了轎車在城市道路條件下行駛的工況而測得的。

馬達法辛烷值(MON)

表示汽油機在重負荷、高速運轉條件下汽油的抗爆性。模擬載貨汽車在公路條件下行駛工況測得的。一、車用汽油的使用性能及評價指標（1－6）

（2）改善抗爆性的方法

●采用新的煉制工藝

在低辛烷值汽油中加入抗爆劑，過去廣泛采用的抗爆劑是四乙基鉛，但含鉛汽油燃燒廢氣中有強烈的致癌物質(zhì)，因此，各國先后取消使用含鉛汽油。

●在汽油中調(diào)入辛烷值高的改善組分

20世紀70年代起，國外出現(xiàn)了新的高辛烷值汽油調(diào)合組分，如甲基叔丁醚(MTBE)等含氧化合物，可代替四乙基鉛及減少芳香烴調(diào)入量。

記錄影響發(fā)動機爆震燃燒的因素有：發(fā)動機結構；駕駛操作、氣候、運行條件；火花塞位置、點火時刻、轉速與負荷、汽油質(zhì)量等。一、車用汽油的使用性能及評價指標（1－7）

3.安定性

汽油的安定性是指汽油在儲存、運輸、加注和其他作業(yè)時抵抗氧化生膠的能力。

安定性不好的汽油：容易發(fā)生氧化反應，生成膠狀物質(zhì)和酸性物質(zhì)，使辛烷值降低，酸值增加，顏色變深，產(chǎn)生黏稠沉淀。

使用安定性不好的汽油：會給汽車發(fā)動機帶來嚴重的危害，從而使發(fā)動機的性能顯著下降。一、車用汽油的使用性能及評價指標（1－8）

汽油安定性的主要評定指標●實際膠質(zhì)

實際膠質(zhì)是指在規(guī)定條件下測得的發(fā)動機燃料的蒸發(fā)物，以mg/100mL表示。對于汽油的實際膠質(zhì)的規(guī)定：出廠時≤5mg/l00mL；出廠后4個月檢查封樣時≤l0mg/100mL；油庫交付給使用單位時，允許≤25mg/l00mL。

●誘導期

誘導期是指在規(guī)定的加速氧化條件下，油品處于穩(wěn)定狀態(tài)下所經(jīng)歷的時間周期，以min表示。誘導期越長，越適宜長期儲存。一般國產(chǎn)汽油出廠時誘導期在600～800min，在普通條件下儲存21個月后，誘導期仍在400～500min。

一、車用汽油的使用性能及評價指標（1－9）

4.防腐性

汽油的防腐性是指汽油阻止與其相接觸的金屬被腐蝕的能力。

汽油的防腐性指標

硫含量、博士試驗、銅片腐蝕試驗、酸度、水溶性酸和水溶性堿等。

汽油中硫含量高，使汽車排放尾氣中有害物質(zhì)增多，污染嚴重，硫還會使催化轉化器中的催化劑中毒，使催化劑活性下降，甚至失效。一、車用汽油的使用性能及評價指標（1－10）

5.清潔性

汽油的清潔性是指汽油是否含有機械雜質(zhì)和水分。

汽油清潔性的評定指標：●機械雜質(zhì)

機械雜質(zhì)會造成油路堵塞，磨損加劇等嚴重后果。

●水分

水分混入汽油中，會加速汽油的氧化和金屬的腐蝕?？偨Y：汽油機對汽油的使用性能要求：（1）有較好的蒸發(fā)性；（2）有良好的抗爆性；（3）有良好的物理和化學穩(wěn)定性；（4）對發(fā)動機零件無腐蝕作用；（5）不含機械雜質(zhì)和水分，燃燒時形成的結炭、結膠少。二、車用汽油的牌號和規(guī)格（2－1）

1.車用汽油的牌號

無鉛車用汽油有90號、93號、95號三個牌號。我國車用汽油均用無鉛汽油。其牌號是按照研究法辛烷值(RON)劃分的，汽油牌號中的數(shù)字就是辛烷值。

2.根據(jù)環(huán)保法規(guī)的要求，汽車必須使用無鉛汽油

國外開始生產(chǎn)新配方汽油(RFG)。

我國的無鉛清潔汽油是加入5%～10%醇類，并在出廠前調(diào)制好。由于醇類的燃燒值低于烴類，使用無鉛清潔汽油的汽車動力性相對不足。二、車用汽油的牌號和規(guī)格（2－2）3.車用無鉛汽油的質(zhì)量指標要求項目質(zhì)量指標90號93號95號抗爆性：研究法辛烷值（RON）不小于抗爆指數(shù)（RON+MON）/2不小于908593889590鉛含量/（g·L-1）不大于0.005餾程：10%蒸發(fā)溫度/℃不高于50%蒸發(fā)溫度/℃不高于90%蒸發(fā)溫度/℃不高于殘留量（體積分數(shù)）（％）不大于701201902蒸汽壓/kPa：從9月16日至3月15日不大于從3月16日至9月15日不大于8874二、車用汽油的使用性能及評價指標（2－3）3.車用無鉛汽油的質(zhì)量指標要求95號93號90號質(zhì)量指標項目35.7烯烴含量（%）不大于40苯芳烴含量（%）不大于2.5苯含量（體積分數(shù)）（%）不大于無機械雜質(zhì)及水分無水溶性酸或堿1銅片腐蝕（50℃，3h），級不大于通過0.001硫醇（需要滿足下列要求之一）博士實驗硫醇含量（質(zhì)量分數(shù)）（％）不大于0.010硫含量（質(zhì)量分數(shù)）（%）不大于480誘導期/min不小于5實際膠質(zhì)/（mg/100mL）三、汽車發(fā)動機汽油蒸氣的回收（3－1）

1.汽油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng)

汽油蒸氣排放控制系統(tǒng)的組成與工作原理三、汽車發(fā)動機汽油蒸氣的回收（3－2）

2.電控汽油蒸氣排放控制系統(tǒng)韓國現(xiàn)代轎車EVAP系統(tǒng)一、車用汽油牌號的選用（1－1）

應用案例：

“任務引入”中的上海別克轎車要加幾號汽油呢？選用汽油有哪些原則呢？使用汽油有哪些注意事項呢？

1.案例分析

根據(jù)前面所學的汽油的使用性能、評價指標和汽油的牌號，可以總結出汽油的選用有如下幾條原則：（1）根據(jù)汽車使用說明書的要求選擇汽油牌號（2）根據(jù)汽車發(fā)動機壓縮比ε選擇

以正常條件下發(fā)動機不發(fā)生爆燃為前提，選擇適當牌號的車用汽油。

一、車用汽油牌號的選用（1－2）（3）根據(jù)使用條件選擇汽油牌號

高原地區(qū)大氣壓力小，空氣稀薄，汽油機工作時爆震傾向減小，可以適當降低汽油的辛烷值。

（4）根據(jù)使用時間調(diào)整汽油牌號的選擇

發(fā)動機使用時間較長后，發(fā)動機氣缸壓力增加，這類汽車在維護后應該選用辛烷值高一級的汽油。（5）選擇時應重視汽油的質(zhì)量

加入質(zhì)量低劣的燃油，不僅影響發(fā)動機的使用性能，會使動力性差、排放高、油耗高、嚴重的還會使發(fā)動機機件損壞。一、車用汽油牌號的選用（1－3）

2.汽油牌號的選擇

按照使用說明書的要求，上海別克使用93號汽油。

目前，我國大部分載重汽車及部分轎車均采用90號國產(chǎn)汽油，如CAlO9l、EQl091、桑塔納、奧迪V6、捷達、本田雅閣、富康轎車等；上海別克、夏利電噴轎車使用93號國產(chǎn)汽油；上海帕薩特B5、日產(chǎn)風度、奔馳S6O0轎車等使用95號國產(chǎn)汽油。

因此，上海別克轎車應開到93號汽油加油機上加油。

一、車用汽油牌號的選用（1－4）

3.使用汽油的注意事項

●發(fā)動機長期使用后，可考慮更換汽油牌號。

●原用低牌號汽油的發(fā)動機改用高牌號時，可適當提前點火提前角。

●在炎熱的夏季和高原地區(qū)，應加強發(fā)動機散熱，或者換用飽和蒸氣壓較低的汽油。

●汽油中不能摻入煤油或柴油。

●不要使用長期存放變質(zhì)的汽油。

●汽油易燃、易爆、易產(chǎn)生靜電，使用中要注意安全。

二、故障診斷與排除（2－1）

應用案例：

在北方寒冷的冬季，一輛富康轎車在低溫情況下不能起動。經(jīng)檢查，汽缸無缸壓，氣門已頂彎；維修后，次日早上又發(fā)生同樣的故障，氣門再次全部頂彎；對該車進行全面檢查，配氣相位正常，正時齒帶無斷齒、斷裂現(xiàn)象，其他方面也沒有任何異常。再次維修后，第三天早晨一起動發(fā)動機，氣門又全部頂彎。二、故障診斷與排除（2－2）

1.案例分析北方冬季嚴寒，汽車消聲器內(nèi)的存水容易結冰，使排氣管堵塞，發(fā)動機不易起動。

但若處理不當，用牽引的方法強制起動發(fā)動機，則易發(fā)生正時齒帶錯齒、頂氣門現(xiàn)象。該車排除了上述情況。配氣相位正常，而且又排除了防凍液滲漏的可能，那為什么又會頂氣門呢？后來在發(fā)動機進氣歧管內(nèi)壁，發(fā)現(xiàn)有一層膠狀物質(zhì)，于是懷疑是劣質(zhì)汽油在作怪。二、故障診斷與排除（2－3）2.故障排除更換油箱內(nèi)汽油對相關部位進行檢修和清洗修理更換氣門組件起動發(fā)動機，工作正常故障排除一、選擇題1．引起汽油發(fā)動機三元催化轉化器中毒是因為汽油中含有（）。A.氧B.鉛C.水D.碳2．汽油選用的原則是以發(fā)動機工作時不發(fā)生（）為前提。

A.飛車B.表面燃燒C.爆燃D.共振3．（）餾出溫度表示汽油中含重質(zhì)成分的多少。

A.10%B.50%C.90%D.100%二、判斷題1．使用安定性差的汽油，會造成電噴發(fā)動機的噴嘴膠結。（）2．電噴發(fā)動機汽油牌號的選擇要嚴格按照壓縮比進行。（）3．一般海拔每上升100m，選用汽油辛烷值要升高約0.1個單位。（）三、填空題1.車用汽油的使用性能包括蒸發(fā)性

、

、

和清潔性。2.我國按

劃分無鉛汽油牌號，共有

、

、

三個牌號。3.評定汽油的清潔性的指標是

和

。四、問答題1.如何合理選用汽油，汽油的使用有哪些注意事項？2.汽油的使用性能有哪些，分別有哪些評價指標？3.什么是汽油的辛烷值，辛烷值的測試有哪兩種方法？結束課題二柴油1.熟悉車用柴油的使用性能、規(guī)格和評價指標2.能正確選用車用柴油3.會合理使用車用柴油

南方炎熱的夏季氣溫高達40℃，而北方寒冷的冬天氣溫低至零下40℃以下。汽車在這兩種不同環(huán)境下工作，能使用同一種型號的柴油嗎？南方炎熱的夏天北方寒冷的冬天

學會選擇和使用車用柴油，可以從以下幾個方面入手：

1了解車用柴油的使用性能及評價指標23熟悉車用柴油的牌號和規(guī)格掌握車用柴油的選用原則和使用注意事項一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－1）

1.柴油的燃燒性能及評價指標①燃燒性柴油的燃燒性是指其自燃能力

柴油的燃燒性能差，著火延遲期就長，發(fā)動機工作粗暴；反之，燃燒性能良好的柴油，柴油機工作柔和。

②評價指標柴油燃燒性的評定指標是十六烷值

十六烷值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數(shù)表示。

十六烷值高的柴油，其燃燒性能好，著火延遲期短，低溫起動性好。但十六烷值過高，柴油的低溫流動性、噴霧和蒸發(fā)性差。

標準規(guī)定：輕柴油十六烷值不小于48。柴油機的工作粗暴指發(fā)動機工作時在速燃期，由于著火落后期過長，累積的燃料過多，使得燃燒過快，造成氣缸內(nèi)的壓力升高率過大（超過400～600kPa／度），從而對發(fā)動機機件（曲柄、連桿、活塞、氣缸等）產(chǎn)生沖擊，并伴隨有尖銳的金屬敲擊聲的現(xiàn)象。柴油機和汽油機的工作粗暴區(qū)別：汽油機的爆震是在發(fā)動機點火以后，部分未燃混合氣自行發(fā)火燃燒造成的；而柴油機是由于著火落后期過長，燃料累積過多，沒有及時自行發(fā)火燃燒造成的。一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－2）

2.霧化和蒸發(fā)性及評價指標

①霧化和蒸發(fā)性

柴油的霧化和蒸發(fā)性決定了柴油在發(fā)動機燃燒室內(nèi)形成混合氣的質(zhì)量和速度，車用柴油必須具有良好的霧化和蒸發(fā)性能。

②評價指標

評定柴油的霧化和蒸發(fā)性的主要指標是運動黏度、餾程、閃點和密度。一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－3）

●運動黏度

運動黏度表示液體在重力作用下流動時內(nèi)摩擦力的量度。運動黏度影響著柴油的流動性和霧化質(zhì)量。

柴油黏度太大或太小都會對發(fā)動機產(chǎn)生嚴重的影響，因此

，每一種牌號柴油的運動黏度都規(guī)定了一個范圍值。一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－3）

●柴油運動黏度影響：直接影響到柴油的流動性、霧化性、燃燒性以及潤滑性能。粘度過大：其流動性差、霧化不良、燃燒不完全，造成油耗高、排氣冒黑煙，發(fā)動機經(jīng)濟性下降。粘度太?。簳共裼蜋C高壓油泵的套筒、柱塞副得不到正常潤滑，產(chǎn)生早期磨損，從而使得密封不良，造成噴油壓力下降；柴油霧化質(zhì)量差，燃燒不完全。一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－3）●餾程

柴油餾程的測定項目有50%、90%和95%餾出溫度。

50%餾出溫度越低，柴油蒸發(fā)速度越快，柴油機越易起動。

90%和95%餾出溫度越低，混合氣燃燒越完全。一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－4）

●閃點

在規(guī)定條件下，加熱油品所逸出的蒸氣和空氣組成的混合物與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火的最低溫度叫閃點，單位是℃。閃點低，說明柴油中輕質(zhì)餾分多，蒸發(fā)性能好，但不能過低，否則會引起柴油機工作粗暴。

●密度

柴油的密度增大，其黏度也將增大，使霧化質(zhì)量變差，不能形成質(zhì)量良好的混合氣，使燃燒條件變壞。柴油的密度提高也是柴油內(nèi)存在芳香烴的標志，它將導致柴油機的工作粗暴現(xiàn)象。一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－5）

3.低溫流動性及評價指標

①低溫流動性

柴油的低溫流動性反映了柴油在低溫條件下具有一定的流動狀態(tài)的性能。柴油的低溫流動性能直接影響到柴油能否可靠地供給汽缸，發(fā)動機能否正常工作。

②評價指標

柴油低溫流動性能的評價指標有凝點、濁點、冷濾點。

●凝點

凝點是將柴油裝在規(guī)定的試管內(nèi)，冷卻到預期的溫度，將試管傾斜45度，經(jīng)過lmin液面不移動，此時的溫度便是柴油的凝點。

我國的輕柴油按凝點劃分牌號。一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－6）

●濁點

濁點是柴油中開始析出石蠟晶體，柴油失去透明時的最高溫度。柴油達到濁點后雖然末失去流動性，但在燃料供給系中易造成油路堵塞，使供油減少以致逐步中斷供油。

●冷濾點

冷濾點是指在規(guī)定的冷卻條件下，柴油在1.96kPa壓力下進行抽吸試油，lmin通過縫隙寬度45μm金屬濾網(wǎng)的柴油體積少于20mL的最高溫度。冷濾點可作為根據(jù)氣溫選擇柴油牌號的依據(jù)。我國用冷濾點和凝點對柴油低溫流動性進行評價。一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－7）

4.柴油的安定性

①安定性

柴油的安定性是指柴油在運輸、儲存和使用過程中保持其外觀顏色、組成和使用性能不變的能力。使用安定性差的柴油，易生成膠狀物質(zhì)使發(fā)動機供油系統(tǒng)堵塞。

②評價指標

實際膠質(zhì)、10%蒸余物殘?zhí)?、顏色。一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－8）

5.柴油的腐蝕性

①腐蝕性

柴油中含有硫及硫化物、水分及酸性物質(zhì)，對零件產(chǎn)生腐蝕作用，燃燒后的排放污染嚴重，而且促進柴油機沉積物的生成。要求車用柴油具有無腐蝕性。

②評價指標

腐蝕性可用硫含量、硫醇硫含量、酸度、銅片腐蝕試驗、水溶性酸或堿等指標評價。評價指標的測定標準與汽油機相同。一、車用柴油的使用性能及評價指標（1－9）

●硫含量

柴油中硫含量高，不僅會增加柴油機機件的磨損(見圖a)，還會使柴油機的沉積物增加，排氣污染嚴重。

●硫醇硫含量

硫醇硫含量用其在柴油中所占的質(zhì)量百分數(shù)表示。硫醇硫含量高會增加柴油機機件的磨損，特別是供油系統(tǒng)零件的磨損(見圖b)，并對人造橡膠有不良影響。圖a圖b二、車用柴油的牌號和規(guī)格（2－1）

目前，我國車用柴油套用《輕柴油》（GB252—1994）國家標準。

該標準將柴油按凝點分為10、0、-10、-20、-35和-50六種牌號。同時規(guī)定車用柴油十六烷值≥45，硫含量≤0.2%，實際膠質(zhì)≤

70mg/100mL。

2000年，中國石化集團發(fā)布了《城市車用柴油技術要求》（Q/SHR006—2000）企業(yè)標準。

該標準將柴油按凝點分為：10號、5號、0號、-5號、-10號、-20號六個牌號。同時要求十六烷值≥48，硫含量≤0.05%，氧化安定性總不溶物≤2.5mg/100mL。二、車用柴油的牌號和規(guī)格（2－2）

城市車用柴油的技術要求

項目質(zhì)量指標10號5號0號-5號-10號-20號色度/號不大于3.5氧化安定性/mg·(100mL)-1

不大于2.5硫含量(質(zhì)量分數(shù))/%不大于0.05酸度/mgKOH·(100mL)-1

不大于710%蒸余物殘?zhí)?質(zhì)量分數(shù))/%不大于0.3灰分(質(zhì)量分數(shù))/%不大于0.01銅片腐蝕(50℃,3h)/級不大于1水分(體積分數(shù))/%不大于痕跡二、車用柴油的牌號和規(guī)格（2－3）

城市車用柴油的技術要求

項目質(zhì)量指標10號5號0號-5號-10號-20號機械雜質(zhì)無運動黏度(20℃)/m㎡·s-1

3.0～8.02.5～8.0凝點/℃不高于1050-5-10-20冷濾點/℃不高于1284-1-5-14閃點(閉口)/℃不低于55十六烷值不小于48餾程:50%溜出溫度/℃不高于90%溜出溫度/℃不高于95%溜出溫度/℃不高于300355365密度(20℃)kg·m-3實測三、車用柴油的開發(fā)和利用（3－1）

1.生物柴油

生物柴油是植物柴油和動物柴油的總稱。生物柴油是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品，是典型的“綠色能源”。植物柴油可以由米糠、大豆、油菜仔、玉米、棉籽、藻類等提煉得到；動物柴油可以由工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的有機廢物、動物油脂、排泄物、廢棄食物中提取。

2.復合柴油

復合柴油是以各種化工廠、石化廠、煉油廠副產(chǎn)品為主要原材料，按一定工藝及配方勾兌調(diào)配而成的。復合柴油與市售柴油基本相同，它無毒性，無異味，不分層，起動快，馬力大，尾氣有害物的排放量低，既可以單獨使用，也可以同純柴油相混使用。

一、柴油牌號的選擇（1－1）

應用案例：

前面“任務引入”中提到的同一輛汽車在不同地區(qū)、不同季節(jié)能否使用同一種牌號的柴油呢？如何選擇車用柴油的牌號呢？使用車用柴油有哪些注意事項呢？

1.案例分析

不同規(guī)格柴油的凝固點在-50℃～10℃之間，不同地區(qū)、不同季節(jié)不能使用同一種牌號的柴油，而是要根據(jù)具體情況進行選擇。不同牌號的柴油除凝點有明顯區(qū)別，其余指標基本相同，因此可以按照柴油的牌號（凝點）總結出車用柴油的選擇方法。同時，我們也可以根據(jù)柴油的性能特點得出車用柴油的使用注意事項。一、柴油牌號的選擇（1－2）

2.柴油牌號的選擇

①按所在地區(qū)季節(jié)氣溫來選用

所選柴油牌號(凝點)要比當?shù)禺斣伦畹蜌鉁剡€低3～5℃，氣溫高選用高牌號油，氣溫低選用低牌號油。

為了充分利用資源與降低成本，不同牌號的柴油可以摻兌使用。

②對照當?shù)禺斣嘛L險率為10%的最低氣溫選擇柴油牌號

風險率為10%最低氣溫，反映最低氣溫低于該值的概率為10%。例如河北省:一月份風險率為10%、最低氣溫為-14℃，指一個月按30天計算，可能有3～4天氣溫低于-14℃。一、柴油牌號的選擇（1－3）各地選用車用柴油可參考下表

牌號適用地區(qū)季節(jié)適用最低氣溫/℃10號全國各地6～8月和長江以南地區(qū)4～9月120號全國各地4～9月和長江以南地區(qū)冬季3-10號長江以南地區(qū)冬季和長江以南地區(qū)嚴冬-7-20號長城以北地區(qū)冬季和長城以南、黃河以北地區(qū)嚴冬-17-35號東北和西北地區(qū)嚴冬-32-35號黑龍江的漠河和新疆的阿爾泰地區(qū)嚴冬-45一、柴油牌號的選擇（1－4）城市車用柴油一般可按照下列情況選用：

●10號城市車用柴油適用于有預熱設備的柴油機。

●5號城市車用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?！?號城市用柴油適用于風險率為10%的最低氣溫在4℃以上的地區(qū)使用。

●-5號城市車用柴油適用于風險率為10%的最低氣溫在-1℃以上的地區(qū)使用?！?10號城市車用柴油適用于風險率為10%的最低氣溫在-5℃以上的地區(qū)使用。

●-20號城市車用柴油適用于風險率為10%的最低氣溫在-14℃以上的地區(qū)使用。一、柴油牌號的選擇（1－5）

3.柴油的使用注意事項

①柴油加入油箱前，要充分沉淀（不少于48h），然后用麂皮、綢布或細布仔細過濾，除去雜質(zhì)。

②在寒冷地區(qū)，缺乏低凝點柴油時，可向高凝點、輕柴油中摻入10～40%的裂化煤油以降低凝點，摻兌后應注意攪拌均勻。③嚴禁向柴油中摻入汽油，因為汽油發(fā)火性差，摻汽油會導致起動困難，甚至不能起動。

④在低溫起動困難時，可采用適當?shù)念A熱措施，提高發(fā)動機溫度，也可另用起動燃料幫助起動。二、故障診斷與排除（2－1）

應用案例：一輛裝有預熱塞的柴油車（見下圖），在結冰的天氣不能起動，手摸預熱塞外表，沒有溫度升高的感覺，其他檢查均未發(fā)現(xiàn)異樣，請問該車出現(xiàn)了什么故障？能否起動？如何處理？不能啟動的柴油車二、故障診斷與排除（2－2）

1.案例分析

手摸預熱塞外表，沒有溫度升高的感覺，說明該車預熱電路或元件出現(xiàn)了故障。結冰的天氣，外界氣度很低，進入發(fā)動機汽缸的新鮮空氣的溫度也很低，從而使噴入汽缸的柴油的蒸發(fā)性變差，不能很好的霧化，缸內(nèi)氣體被壓縮后的溫度不能達到柴油的閃點溫度，柴油不能自燃，所以發(fā)動機不能啟動。

只要提高汽缸內(nèi)的溫度，發(fā)動機是可以啟動的。二、故障診斷與排除（2－3）

2.故障處理

待水溫達到正常溫度后，將汽車開到修理廠進行預熱裝置的維修先放掉發(fā)動機的冷卻液，然后向水箱內(nèi)加入熱水

在發(fā)動機進氣口點燃火把加熱進入汽缸的新鮮空氣使汽缸內(nèi)溫度升高，然后起動發(fā)動機，充分預熱一、選擇題

1.造成柴油工作粗暴的原因是柴油的（）A.凝點過低B.粘度過大C.閃點過低D.十六烷值高2.柴油的低溫流動性的評價指標有（）A.閃點B.濁點C.餾程D.十六烷值二、判斷題

1.選用柴油時，柴油使用的最低溫度不應低于柴油牌號的數(shù)字。（）2.柴油中的十六烷值越高越好。（）3.柴油的霧化和蒸發(fā)性是選用柴油牌號的主要依據(jù)。（）三、填空題1.柴油腐蝕性評定有

、兩項。2.柴油是按

劃分牌號的，Q/SHR006－2000將柴油分為六個牌號的城市車用柴油，它們是

、

、

、

、

、

。

3．十六烷值低的柴油，其燃燒性能

，著火延遲期

，易產(chǎn)生工作粗暴。四、問答題

1.如何合理選用柴油？2.柴油的主要使用性能是什么？3.車用柴油的牌號是根據(jù)什么來劃分的？課題三代用燃料1.了解代用燃料的特點、現(xiàn)狀和前景3.了解未來汽車燃料發(fā)展方向2.熟悉各種代用能源

電動汽車和氫氣汽車是已經(jīng)開發(fā)或正在研究的新型“綠色”汽車，它使用新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石油燃料。那么，目前已經(jīng)出現(xiàn)或正在研究的代用能源有哪些呢？其各自的特點、現(xiàn)狀和發(fā)展前景怎樣呢？

電動汽車氫燃料汽車

現(xiàn)階段，常用的汽車代用能源有電能、天然氣、液化石油氣、醇類燃料和氫氣等。要了解這些燃料的特點，正確使用新能源汽車，我們必須：1學習汽車代用能源的性能特點2了解汽車代用能源的現(xiàn)狀和前景3把握汽車代用能源未來的發(fā)展方向一、電能（1－1）

以電能為動力的汽車稱為電動汽車。目前電動汽車上常用的蓄電池主要有鉛酸電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰電池及燃料電池等。

1.性能特點

電能直接污染小，來源方式多，結構簡單。電動汽車持續(xù)行駛里程短，動力性差，成本高。充電時間長，蓄電池使用后會對環(huán)境產(chǎn)生污染。

2.現(xiàn)狀與前景

電動汽車在限定范圍內(nèi)應用的技術已經(jīng)成熟，但電動汽車的廣泛應用還存在許多問題，但有希望成為未來汽車的主體。二、天然氣（2－1）

天然氣主要成分是甲烷，約占85%～95%，其余為乙烷、丙烷、丁烷和少量其他物質(zhì)。按其存在形式分為壓縮天然氣和液化天然氣兩種，目前廣泛用于汽車上的是壓縮天然氣。

1.性能特點●熱值高●抗爆性能好●混合氣發(fā)火界限高●著火溫度高二、天然氣（2－2）

2.現(xiàn)狀與前景

天然氣是世界公認的“清潔燃料”，天然氣以其豐富的自然資源和低排放性能受到各國的普遍重視。包括富氣貧油的國家和環(huán)保要求嚴格的國家。

我國天然氣汽車起步于20世紀50年代的“氣囊車”?，F(xiàn)在，我國改裝壓縮天然氣技術汽車已經(jīng)成熟，成立了“全國天然氣汽車協(xié)調(diào)領導小組”，計劃未來大力發(fā)展天然氣汽車。我國汽車用壓縮天然氣行業(yè)標準是《汽車用壓縮天然氣》（SY/T7546-1996）。

三、液化石油氣（3－1）

液化石油氣(英文縮寫LGP)是由以三個或四個碳原子的烴類如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯為主的一種混合物。

1.性能特點

●熱值高

●抗爆性能好

●燃燒完全、積炭少、排放污染物低

●著火溫度高三、液化石油氣（3－2）

2.現(xiàn)狀與前景

液化石油氣汽車在替代能源汽車中發(fā)展最快，在美國、加拿大、意大利和荷蘭等國，LPG汽車有520萬輛。

我國近年來LPG汽車的發(fā)展很快，北京已經(jīng)在2002年建立了數(shù)百個加氣站，并將部分汽車改建為燃氣汽車。一汽大眾公司完成了捷達三種車型燃用液化石油氣的開發(fā)工作，安裝了當今世界上最先進的LPG液態(tài)電噴系統(tǒng)。上海桑塔納轎車也完成了雙燃料汽車的試制。我國汽車用石油氣行業(yè)標準是《車用液化石油氣》（SY7548—1998）。四、醇類燃料（4－1）

醇類燃料汽車是指以甲醇或乙醇為燃料的汽車。

1.性能特點●辛烷值比汽油高●蒸發(fā)潛熱大●常溫下為液體，儲帶方便●可燃界限寬，可以實現(xiàn)稀燃技術●與傳統(tǒng)的發(fā)動機技術有繼承性●熱值低●沸點低，蒸氣壓高，容易產(chǎn)生氣阻●甲醇有毒●腐蝕性大●醇混合燃料容易發(fā)生分層

四、醇類燃料（4－2）

2.現(xiàn)狀與前景

醇類燃料汽車發(fā)展得較早，和天然氣汽車一樣，都是新能源和低公害汽車。到目前為止，在技術方面和成本方面醇類汽車已達到實用階段。

在巴西，有30%以上的汽車是乙醇汽車。

我國醇類燃料有著廣泛的發(fā)展前景。2001年4月15日起開始實施的《變性燃料乙醇》、《車用乙醇汽油》兩項國家強制性標準，以促進車用醇類燃料的使用。五、氫氣（5－1）

氫氣的來源主要是從水中通過裂解制取，或者來源于各種工業(yè)副產(chǎn)品。用氫氣作為燃料的汽車稱為氫氣汽車.

1.特點氫氣熱值高，熱效率高，辛烷值高，燃燒后不產(chǎn)生有害氣體。氣態(tài)氫能量密度小，儲運不方便，液態(tài)氫技術難度大，成本高。

2.現(xiàn)狀與前景氫氣作為汽車燃料最大的問題是制取與攜帶。氫氣制取的成本高，氫氣汽車還處在研究探索階段。但隨著石油資源的減少和人類科技的不斷進步，氫氣汽車的前景十分光明。六、正在研究、開發(fā)的其他代用燃料（6－1）

●英國—水燃料—水燃料發(fā)動機

●美國華盛頓大學—空氣燃料—空氣發(fā)動機