柴油產品基本知識

       柴油是應用于壓燃式發動機（即柴油發動機）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以上的高速柴油機中的燃料，重柴油是用于1000r/min以下的中低速柴油機中的燃料。一般加油站所銷售的柴油均為輕柴油。輕柴油產品目前執行的標準為GB 252-2000 《輕柴油》標準，該標準中柴油的牌號分為10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號、-50號，柴油的牌號劃分依據是柴油的凝固點。2003年5月23日發布了GB/T19147-2003車用柴油標準，該標準為推薦性標準并于2003年10月1日實施。

       柴油是柴油汽車、拖拉機等柴油發動機的燃料，也稱輕柴油。同車用汽油一樣，柴油也有不同的標號，不同的是汽油標號由辛烷值確定，而劃分柴油標號的依據則是柴油的凝固點。目前國內應用的輕柴油按凝固點分為6個標號：5＃柴油、0＃柴油、－10＃柴油、－20＃柴油、－35＃柴油和－50＃柴油。選用不同標號的柴油應主要根據使用時的氣溫決定。

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

            專家表示，選用柴油的標號如果不適合使用溫度區間，發動機中的燃油系統就可能結蠟，堵塞油路，影響發動機的正常工作。柴油的標號越低，結蠟的可能性就越小，當然價格也就越高。在適用于一個標號柴油的溫度區間內而選用低一級標號的柴油當然更好。

柴油發動機對輕柴油的要求

由于柴油機與汽油機的工作過程有本質的區別，因此對燃料的質量要求也與汽油有所不同。

柴油發動機對輕柴油的要求是：

1、良好的燃燒性；
2、良好的低溫流動性；
3、適當的蒸發性；
4、良好的安定性；
5、合適的粘度；

6、良好的抗腐蝕性。

表征輕柴油內在質量的檢驗項目
            表征輕柴油內在質量的主要檢驗項目有：十六烷值、氧化安定性、硫含量、色度、酸度、灰分、銅片腐蝕、凝點、冷濾點、閃點、餾程等。
如何選用輕柴油的牌號
根據GB 252-2000標準要求，選用輕柴油牌號應遵照以下原則：
1、10號輕柴油適用于有預熱設備的柴油機；
2、5號輕柴油適用于風險率為10%的最低氣溫在8℃以上的地區使用；
3、0號輕柴油適用于風險率為10%的最低氣溫在4℃以上的地區使用；
4、-10號輕柴油適用于風險率為10%的最低氣溫在-5℃以上的地區使用；
5、-20號輕柴油適用于風險率為10%的最低氣溫在-14℃以上的地區使用；
6、-35號輕柴油適用于風險率為10%的最低氣溫在-29℃以上的地區使用；
7、-50號輕柴油適用于風險率為10%的最低氣溫在-44℃以上的地區使用。
 
柴油的燃燒性能和蒸發性能
            柴油的燃燒性能表示他的燃燒平穩性，又稱為柴油的抗暴性，通常用十六烷值衡量。

            柴油經噴嘴入氣缸后，在高溫度高壓空氣中迅速霧化、蒸發，與高溫高壓空氣形成混和氣，烴類分子與氧反應產生過氧化合物，當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歷一段時間，這段時間稱為滯燃期。自燃點低的柴油，其滯燃期短，發動機工作平穩、柴油的燃燒性好。柴油的自燃點高，滯燃期長，在滯燃前噴入的柴油就多，開始自燃時大量柴油在氣缸內同時燃燒，氣缸內壓力溫度同時增大、溫度急劇增大，導致出現敲擊氣缸的聲音、發動機過熱等問題，即產生爆震現象。結果使發動機功率下降，零件磨損增加，損壞機件等。

            柴油機和汽油機的爆震現象，似乎相同，但產生的原因卻完全不同。汽油機是燃料自燃點低，太容易氧化過氧化物積累過多，以致電火花點火后，火焰前鋒尚未到達的區域中的混和氣體便已自燃，形成爆震。柴油機的爆震原因恰恰相反，由于燃料自燃點過高，不易氧化，過氧化物積累不足，遲遲不能自燃，以致在開始燃燒時氣缸內的燃料積累過多而產生爆震，因此柴油機要求自燃點低的燃料，而汽油機則要求使用自燃點高的燃料。

柴油相關知識

            柴油是在260～350℃的溫度范圍內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，輕柴油則適用于1000r/min以上的高速機。國家標準GB 252-2000中稱為輕柴油，深圳市技術規范SZJG 13-2004稱為含清凈劑車用柴油，其最根本的區別是硫含量不同，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、規格及用途
輕柴油按凝點可分為10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和-50#等7個牌號，氣溫低，應選用凝點較低的輕柴油，反之，則應選用凝點較高的輕柴油。0#輕柴油適合于風險率為10%的最低氣溫在4度以上的地區使用，表示其凝點不高于0℃。
2、性能指標及要求
柴油的主要指標有：燃燒性、蒸發性、流動性、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的工作。十六烷值是表示柴油在發動機中著火和燃燒性能的重要指標。柴油的十六烷值直接影響燃料在柴油機中的燃燒過程。
柴油的十六烷值高，其自燃點低，在柴油機氣缸中容易自燃，發動機工作平穩。柴油的十六烷值如果過低，燃料著火困難，會產生不正常燃燒，降低發動機的功率。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組成有關。正構烷烴的十六烷值最高，環烷烴次之，多環芳香烴的十六烷值最低。通常車用柴油的十六烷值應在45～60范圍內。
（2）蒸發性：
            要使發動機啟動和正常工作，要求柴油具有良好的蒸發性。但蒸發性也不能太強，因為蒸發速度過快，燃燒時會積聚大量柴油，使發動機工作不穩定。同時，蒸發性強，即餾分輕，粘度必然小，不僅會增大噴油泵磨損，而且降低噴霧質量，使燃燒過程惡化。這就是說，柴油的蒸發性過強或過差、即餾分過輕或過重都不適宜。柴油的蒸發性主要用餾程和閉口閃點來評定。
①餾程
50％回收溫度：該溫度越低，說明柴油中輕質組分越多，蒸發性越好，使柴油易于啟動。標準中規定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，說明柴油中重質組分越少，可以提高柴油的燃燒性能和柴油機的動力性能，降低油耗，減少機械磨損。標準中規定90％回收溫度和95％回收溫度分別不高于355℃和365℃。
②閃點
             柴油閃點既是控制柴油蒸發性的項目，也是保證柴油安定性的項目。一般認為輕質燃料在儲運時，其閃點高于35℃就是安全的。標準中規定0號柴油的閃點不低于55℃。
（3）流動性：柴油的流動性主要由粘度、凝點、冷濾點來表示。
①粘度
              是柴油重要的使用性能項目，它與柴油額供給量、霧化性、燃燒性和潤滑性均有密切的關系。高速柴油機在運行時，噴油時間每次只有0.001～0.002秒，要在如此短的時間內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，同時對噴油嘴等部件的潤滑性能變差，增大磨損。標準中要求0號輕柴油在20℃時的運動粘度在3.0～8.0mm2/s,只有在這個范圍內，才既能保證柴油對發動機燃油供給系統有較好的潤滑性，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、冷濾點
             是評定柴油低溫流動性兩個主要指標，我國柴油就是按凝點劃分牌號的，凝點是柴油不能流動的最高溫度。但實際使用中，在柴油完全凝固前，便有蠟結晶析出，結晶達到一定尺寸，就可能造成過濾器濾網堵塞，使柴油并未達到凝點前便不能使用。
              在規定條件下柴油不能通過濾網的最高溫度，叫柴油的冷濾點。冷濾點與柴油的使用性能有良好的對應關系，各牌號柴油的實際使用溫度范圍就是按冷濾點來劃分的。
（4）安定性
柴油的安定性對發動機影響與汽油類似。柴油安定性差，容易氧化變質，顏色加深變黑，沉淀物和膠質增大，堵塞過濾器，容易在燃燒室形成大量積炭，柴油噴射系統形成漆膜并使活塞環粘結和加大磨損，對柴油的儲存和使用有很大影響。柴油的安定性指標主要用10％蒸余物殘炭和總不溶物表示，同時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、銅片腐蝕三個指標加以控制。
①酸度
酸值、酸度表示石油產品中酸性物質的總和。通常，柴油用酸度來表示。酸度大的柴油不但腐蝕機件，而且會增加噴油嘴和燃燒室的結焦和積垢。國家標準規定柴油的酸度不大于7㎎KOH/100ml。
②腐蝕試驗
腐蝕試驗是評定油品對一種或幾種金屬的腐蝕作用的一種定性的試驗，目的是檢驗油品中是否含有對金屬產生腐蝕作用的硫醇、活性硫或游離硫及酸性物質、堿性物質和水分等物質。國家標準規定銅片腐蝕不大于1級。
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，是保證用油的機械不受腐蝕和操作人員不致損害健康以及防止環境污染的指標。燃料中硫含量較多時，活性硫可以腐蝕油品的儲運設備和機械的供油系統；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械，而SO2和SO3排入大氣會造成污染。標準中規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，稱為標準密度，柴油的標準密度一般為0.81～0.86克/毫升。視密度是指在試驗溫度（環境溫度）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，會使發動機產生爆震，耗油量增大；密度過大，則柴油不能充分燃燒，并在汽缸內和噴嘴上產生積炭，造成汽缸的磨損和堵塞油路，使耗油量增大。

（7）水分和機械雜質
水分和機械雜質是大多數石油產品的重要質量指標。油品在儲運過程中可能由于種種原因混入水分和機械雜質，對于油品的使用是有害的。會堵塞供油系統的管線和過濾器，增加用油機械設備的磨損等。柴油中含水時，不但設備增加腐蝕和降低效率，而且會使燃料過程惡化。在低溫情況下，燃料中的水分會結冰堵塞發動機油路，影響供油。
（8）色度
色度是表示柴油顏色的指標，國家標準中規定輕柴油的色度不大于3.5。柴油的色度跟原油品質、煉油工藝、精制程度都有關系。不同煉廠出品的柴油顏色會有較大差異。