《車用輕柴油》PPT課件.ppt

1、第三章 車用輕柴油,一、低溫流動(dòng)性 柴油在低溫條件下所具有一定流動(dòng)狀態(tài)的性能，叫做柴油的低溫流動(dòng)性。要求柴油具有良好的低溫流動(dòng)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(gè)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(dāng)溫度降低時(shí)，石蠟開(kāi)始結(jié)晶析出形成石蠟結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)延展到全部柴油中，使其流動(dòng)阻力增加，甚至失去流動(dòng)性。 柴油的低溫流動(dòng)性，不僅關(guān)系到柴油機(jī)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(yùn)輸、倒裝等作業(yè)能否正常進(jìn)行都有著密切的關(guān)系。,在柴油中添加流動(dòng)改進(jìn)劑是改進(jìn)柴油低溫流動(dòng)性的主要途徑。其作用機(jī)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(jié)晶的生長(zhǎng)，從而改善了柴油的低溫流動(dòng)性。國(guó)產(chǎn)柴油流動(dòng)改進(jìn)劑代號(hào)為T1804，化學(xué)名稱是聚乙烯醋酸乙烯酯。 柴油低溫流動(dòng)性的評(píng)定指標(biāo)是凝點(diǎn)、濁點(diǎn)和冷濾點(diǎn)，我國(guó)只采用凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)。,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(guò)長(zhǎng)，則在氣缸內(nèi)積聚并完成燃燒準(zhǔn)備的柴油就多，以致造成大量的柴油同時(shí)燃燒，使氣缸壓力急劇升高，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)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(jī)工作粗暴的后果與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃一樣，會(huì)使曲柄連桿機(jī)構(gòu)承受過(guò)大的沖擊力作用，產(chǎn)生強(qiáng)烈的金屬敲擊聲，加速零件的磨損和損壞，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗增加。柴油機(jī)的燃燒狀況與噴油裝置的噴油特性、燃燒室結(jié)

3、構(gòu)型式、運(yùn)行條件和柴油的燃燒性有關(guān)，要求柴油具有良好的燃燒性。,燃燒性良好的柴油，其自燃點(diǎn)低，在著火延遲期，燃燒室的局部易于形成高密集度的過(guò)氧化物，成為著火中心，故著火延遲期短，整個(gè)燃燒過(guò)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(píng)定指標(biāo)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(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，燃燒過(guò)程必須在活塞位于壓縮行程上止點(diǎn)附近迅速完成，要求噴油持續(xù)時(shí)間極為短促，只有150300。曲軸轉(zhuǎn)角，混合氣形成時(shí)間只有汽油機(jī)的120l30，在既定的燃燒室和噴油設(shè)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(guò)強(qiáng)，不僅貯存和運(yùn)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(píng)定指標(biāo)是餾程、運(yùn)動(dòng)粘度、密度和閃點(diǎn)。,四、安定性 柴油的安定性是指柴油在運(yùn)輸、貯存和使用過(guò)程中保持顏色、組成和使用性能不變的能力。柴油應(yīng)有良好的安定性。 柴油的安定性不好，就會(huì)氧化結(jié)膠，會(huì)在燃燒室內(nèi)生成積炭、膠狀沉積物，附在活塞項(xiàng)和氣門上，甚至造成氣門關(guān)閉不嚴(yán)。還會(huì)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(guò)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(píng)定指標(biāo)是碘值、色度、氧化安定性、實(shí)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(jī)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(duì)零件的腐蝕作用強(qiáng)，而且會(huì)促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)沉積物的生成。 柴油腐蝕性的評(píng)定指標(biāo)是硫含量、硫酸硫含量、酸度和銅片腐蝕試驗(yàn)。 六、無(wú)害性 柴油中的芳烴含量、硫含量，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)顆粒物的排放影響最大。,七、清潔性 柴油機(jī)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(jiān)硬

6、的雜質(zhì)，就會(huì)堵塞油路并使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件產(chǎn)生磨料磨損。同樣，水分的存在能增加硫化物對(duì)金屬零件的腐蝕作用。 柴油清潔性的評(píng)定指標(biāo)是水分、灰分和機(jī)械雜質(zhì)。,第二節(jié) 輕柴油低溫流動(dòng)性的評(píng)定指標(biāo),一、凝點(diǎn) 1凝點(diǎn)的概念 石油產(chǎn)品在試驗(yàn)條件下，冷卻到液面不能移動(dòng)的最高溫度，叫做凝點(diǎn)。 石油產(chǎn)品隨溫度降低會(huì)失去流動(dòng)性，是因?yàn)槿茉谟推分械氖灠l(fā)生結(jié)晶所引起的。冷卻到某一臨界溫度時(shí)，石蠟開(kāi)始形成小結(jié)晶體，再進(jìn)一步冷卻時(shí)，油品中分出石蠟的現(xiàn)象加劇，并使各單位微粒的結(jié)晶聚合起來(lái)，形成所謂的石蠟結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)。在凝固過(guò)程中，這種網(wǎng)絡(luò)延伸到全部油中，使油品流動(dòng)阻力逐漸增加，以致最后使油品失去流動(dòng)性。 我國(guó)柴油的牌號(hào)是按凝點(diǎn)劃分的

7、。,二、濁點(diǎn) 1濁點(diǎn)的概念 對(duì)柴油冷卻，開(kāi)始析出石蠟晶體，使柴油失去透明時(shí)的最高溫度，叫做柴油的濁點(diǎn)。 美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)等國(guó)家采用濁點(diǎn)作為柴油低溫流動(dòng)性的評(píng)定指標(biāo)。 柴油雖已達(dá)到濁點(diǎn)，但仍能有效地通過(guò)柴油濾清器的濾網(wǎng)，保證正常供油，只有冷卻到濁點(diǎn)下某一溫度時(shí)，才影響柴油機(jī)的正常工作。換言之，濁點(diǎn)不是柴油的最低使用溫度。,三、冷濾點(diǎn) 1.冷濾點(diǎn)的概念 在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，試油不能以20mL/min的流量通過(guò)一定規(guī)格過(guò)濾器的最高溫度，叫做冷濾點(diǎn)。 冷濾點(diǎn)是選擇柴油低溫流動(dòng)性的依據(jù)，因?yàn)槔錇V點(diǎn)的測(cè)定條件是模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況確定的，近似于實(shí)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(shuō)柴油

8、的冷濾點(diǎn)相當(dāng)于最低使用溫度。例如50號(hào)柴油的冷濾點(diǎn)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(píng)定指標(biāo),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(shuō)明柴油中的輕質(zhì)餾分越多，使發(fā)動(dòng)機(jī)容易起動(dòng)。但要說(shuō)明的是，不能單從起動(dòng)難易角度來(lái)要求柴油有過(guò)輕的餾分。因?yàn)楹羞^(guò)輕餾分的柴油往往使發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、油耗、排放污染和零件磨損都有較大的影響。因?yàn)檫@兩個(gè)蒸發(fā)溫度越高，越容易產(chǎn)生不完全燃燒和積炭。,二、運(yùn)動(dòng)粘度 運(yùn)動(dòng)粘度是在同一溫度下液體的動(dòng)力粘度和該液體密度的比值。粘度對(duì)發(fā)動(dòng)

9、機(jī)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(rùn)滑。,三、密度 柴油密度增大，會(huì)影響柴油機(jī)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(huì)提高柴油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)的供油量，表面上看，可提高柴油機(jī)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(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性下降。柴油密度大也是柴油中芳烴多的標(biāo)志，將促進(jìn)粗暴的發(fā)生。,四、閉口閃點(diǎn)1閃點(diǎn)的概念閃點(diǎn)有閉口閉點(diǎn)和開(kāi)口閉點(diǎn)之分。柴油采用閉口閃點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)油、車輛齒輪油采用開(kāi)口閃點(diǎn)。 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(shí)的最低溫度，叫做閉口閃點(diǎn)。 柴油的閃點(diǎn)既是柴油霧化和蒸發(fā)性的指標(biāo)，也是柴油安全性的評(píng)定指標(biāo)。如果柴油的霧化和蒸發(fā)性過(guò)強(qiáng)，將使柴油機(jī)工作粗暴，而且在貯存、運(yùn)輸和使用中不安全。油品的危險(xiǎn)等級(jí)就是根據(jù)閃點(diǎn)劃分的。閃點(diǎn)在45以下的為易燃品，45以上為可燃品。在貯存運(yùn)輸中禁止將油品達(dá)到它的閃點(diǎn)溫度，加熱的最高溫度，一般應(yīng)低于閃點(diǎn)2030。,第四節(jié) 輕柴油燃燒性的評(píng)定指標(biāo),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(dòng)機(jī)燃料燃燒性的個(gè)約定值。在規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中，通過(guò)和標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較來(lái)測(cè)定，采用和被測(cè)定燃料具有相同著火延遲期的標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)機(jī)中燃燒性的一個(gè)計(jì)算值。 請(qǐng)學(xué)生論述柴油的各項(xiàng)性能指標(biāo)及其對(duì)柴油機(jī)工作的影響。 主要論述了柴油使用性能的各項(xiàng)指標(biāo)，輕柴油低溫流動(dòng)性的評(píng)定指標(biāo)，輕柴油霧化和蒸發(fā)性的評(píng)定指標(biāo)，輕柴油燃燒性的評(píng)定指標(biāo)。 請(qǐng)論述輕柴油的使用性能及其對(duì)柴油機(jī)工作的影響。,第五節(jié) 輕柴油安定性的評(píng)定指標(biāo),一、碘值 在規(guī)定的條件下和100g油品起反應(yīng)所吸收碘的克數(shù)，叫做碘值，用gI100g表示。 從測(cè)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(hào))表示其深淺，可反映餾分的輕重。控制柴油的

12、色度(號(hào))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(guò)濾試油，在規(guī)定的條件下氧化后所測(cè)得的總不溶物的量?？偛蝗芪锸钦掣叫圆蝗芪锖涂蛇^(guò)濾的不溶物之和。 四、10蒸余物殘?zhí)?把測(cè)定餾程中餾出90以后的蒸余物作為試樣，所測(cè)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(píng)定指標(biāo),一、腐蝕性評(píng)定指標(biāo) 1硫含量 柴油中的硫含量不僅影響柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放污染，而且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作還有其他影響（見(jiàn)圖1）。我國(guó)輕柴油規(guī)格按照硫含量和安定性等質(zhì)量指標(biāo)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(gè)等級(jí)。

13、,圖1 柴油硫含量柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)酸大部分含在石油中等餾分中，因此，柴油中有機(jī)酸含量比汽油高。有機(jī)酸的含量在柴油規(guī)格中用酸度表示。柴油的酸度大，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)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(dǎo)致噴霧惡化以及使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低和氣缸活塞組件磨損增加。,二、清潔性的評(píng)定指標(biāo) 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(wú)機(jī)鹽類和有機(jī)鹽類以及不能燃燒的機(jī)械雜質(zhì)經(jīng)過(guò)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(biāo)準(zhǔn),一、世界燃料規(guī)范柴油 世界燃料規(guī)范柴油部分見(jiàn)書(shū)6668。 二、CEC基準(zhǔn)柴油 GBl47611999汽車排放污染物限值及測(cè)試方法“附錄H基準(zhǔn)燃料的技術(shù)要求”規(guī)定，用于試驗(yàn)裝壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的基準(zhǔn)燃料（柴油）的技術(shù)要求，等同采用CEC（歐洲潤(rùn)滑油和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料試驗(yàn)性能研究協(xié)調(diào)理事會(huì)）基準(zhǔn)燃料 RF-03-A-84 標(biāo)準(zhǔn)。,三、我國(guó)輕柴油標(biāo)準(zhǔn) GB2522000輕柴油是對(duì)GB2521994輕柴油的修定，主要差異是： （1）在標(biāo)準(zhǔn)中質(zhì)量水平只設(shè)一個(gè)檔次。 （2）增

15、設(shè)5號(hào)輕柴油牌號(hào)，使牌號(hào)總數(shù)達(dá)到7個(gè)。 （3）把硫含量修定為不大于0.2（m/m），并增加其測(cè)定方法。 （4）取消水溶性酸或堿和硫醇硫項(xiàng)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(xiàng)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(hào)輕柴油十六烷值允許不小于40”。 （7）把閃點(diǎn)指標(biāo)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(diǎn)分為10號(hào)、5號(hào)、0號(hào)、10號(hào)、20號(hào)、35號(hào)和50號(hào)7個(gè)牌號(hào)。,第八節(jié) 輕柴油的選用,輕柴油的選擇就是按照風(fēng)險(xiǎn)率為10的最低氣溫進(jìn)行牌號(hào)的選擇。 各地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)率為10的最低氣溫見(jiàn)書(shū)7071。某月風(fēng)險(xiǎn)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(shuō)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(fēng)險(xiǎn)率為10的最低氣溫不僅是選擇輕柴油牌號(hào)的依據(jù)，也是選擇發(fā)動(dòng)機(jī)油、車輛齒輪油和制動(dòng)液的依據(jù)。 輕柴油牌號(hào)的選擇一般應(yīng)使最低使用溫度等于或略高于輕柴油的冷濾點(diǎn)。,10號(hào)輕柴油：適用于有預(yù)熱設(shè)備的柴油機(jī)； 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； 0