第三篇 柴油 油料学与炼制工艺

1、第二节第二节 柴油柴油第一节第一节 柴柴 油油一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能 柴油机又称压燃式发动机，以柴油机又称压燃式发动机，以柴油柴油为燃料，为燃料，燃料的汽化和空气的混合在气缸内进行燃料的汽化和空气的混合在气缸内进行，燃燃料的燃烧靠燃料的自燃点火料的燃烧靠燃料的自燃点火，压缩比高达压缩比高达1620，因而热功效率比汽油机高，耗油量小，因而热功效率比汽油机高，耗油量小，运转成本低。运转成本低。柴油机柴油机一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求1.1.柴油的分类柴油的分类轻

2、柴油轻柴油：用于：用于1000r/min1000r/min以上的以上的高速柴油机高速柴油机重柴油重柴油：用于：用于1000r/min1000r/min以下的以下的低速柴油机低速柴油机类类 别别种种 类类名名 称称使使 用用 范范 围围柴油机燃料柴油机燃料高速柴油机燃料高速柴油机燃料轻柴油轻柴油军用柴油军用柴油各种柴油机汽车及牵引机、各种柴油机汽车及牵引机、坦克柴油发动机、舰艇柴坦克柴油发动机、舰艇柴油发动机油发动机中速柴油机燃料中速柴油机燃料重柴油重柴油中速柴油机中速柴油机低速柴油机燃料低速柴油机燃料船用燃料船用燃料大功率低速柴油机大功率低速柴油机一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油

3、机工作原理以及对柴油的使用要求2、柴油机的原理构造图、柴油机的原理构造图 1-油箱油箱; 2-粗过滤器粗过滤器; 3-输油泵输油泵; 4-细过细过滤器滤器;5-高压油泵高压油泵; 6-喷油嘴；喷油嘴；7-空气滤空气滤清器清器; 8-进气管进气管;9-气缸气缸; 10-活塞活塞; 11-进进气阀气阀; 12-排气阀排气阀; 13-排气管排气管;14-消声器消声器;15-连杆连杆; 16-曲轴曲轴;17-曲轴箱曲轴箱 进气过程进气过程 压缩过程压缩过程 做功过程做功过程 排气过程排气过程 3、柴油机的工作循环、柴油机的工作循环和汽油机是一样的，都包括和汽油机是一样的，都包括进气、压缩、膨胀做功、进

4、气、压缩、膨胀做功、排气排气四个过程。四个过程。 一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求进气冲程进气冲程活塞下行，进气门打开，活塞下行，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运排气门关闭，活塞向下运动，把新鲜动，把新鲜吸入气缸吸入气缸内，活塞达到最低位置时，内，活塞达到最低位置时，进气门关闭。进气门关闭。进气门关闭，排气门关闭，进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，活塞向上运动，使其体积减小，温度，使其体积减小，温度升高。压缩终了温度升高。压缩终了温度500700，压力，压力3.54.5 MPa。压缩冲程压缩冲程进气门关闭，排气门关闭，进气门关闭，排气门关闭，当

5、活塞运动到气缸顶部时，喷当活塞运动到气缸顶部时，喷油嘴打开，把柴油喷入气缸内。油嘴打开，把柴油喷入气缸内。由于气缸内温度、压力很高，由于气缸内温度、压力很高，达到柴油自然点达到柴油自然点，柴油迅速汽，柴油迅速汽化、与空气混合、自然着火燃化、与空气混合、自然着火燃烧，柴油燃烧的高温高压气体烧，柴油燃烧的高温高压气体推动活塞向下运动，对外做功，推动活塞向下运动，对外做功，内能转化为机械能。内能转化为机械能。 做功冲程做功冲程进气门关闭，排气门进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，打开，活塞向上运动，把气缸内的废气排出。把气缸内的废气排出。排气冲程排气冲程一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴

6、油机工作原理以及对柴油的使用要求4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃料的燃烧过程柴油的燃烧性好柴油的燃烧性好是指喷入燃烧室内与高温空气是指喷入燃烧室内与高温空气形成均匀的可燃混合气之后，能在较短的时间形成均匀的可燃混合气之后，能在较短的时间内发火自燃并正常地完全燃烧。内发火自燃并正常地完全燃烧。柴油在发动机内的燃烧过程，从喷油开始到全柴油在发动机内的燃烧过程，从喷油开始到全部燃烧为止，大体可分为四个阶段。其气缸中部燃烧为止，大体可分为四个阶段。其气缸中压力与活塞所处的位置压力与活塞所处的位置( (用曲轴的转角来表示用曲轴的转角来表示) )的关系如图。的关系如图。一、柴油机工作原理以及对柴油的

7、使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃料的燃烧过程1-滞燃期滞燃期 2-急燃期急燃期 3-缓燃期缓燃期 DE-后燃期后燃期一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃料的燃烧过程(1)滞燃期滞燃期(发火延迟期发火延迟期)u滞燃期滞燃期是指从喷油开始是指从喷油开始(A点点)到混合气开始着火到混合气开始着火(B点点)之间的一段时间。这个时期极短，只有之间的一段时间。这个时期极短，只有13ms。u物理延迟物理延迟：柴油喷入气缸后进行雾化、受热、蒸发、：柴油喷入气缸后进行雾化、受热、蒸发

8、、扩散以及与空气混合而形成可燃混合气等一系列燃烧前扩散以及与空气混合而形成可燃混合气等一系列燃烧前的物理过程，所以，这段时间又称为物理延迟。的物理过程，所以，这段时间又称为物理延迟。u化学延迟化学延迟：燃料受热后开始进行燃烧前的：燃料受热后开始进行燃烧前的氧化链反应氧化链反应，生成生成过氧化物过氧化物，过氧化物达到一定浓度便自燃着火过氧化物达到一定浓度便自燃着火，这，这就是化学延迟。就是化学延迟。u这两种延迟互相影响，在时间上是部分重叠的。这两种延迟互相影响，在时间上是部分重叠的。一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃

9、料的燃烧过程u滞燃期虽然很短促，但它对发动机的工作有决定性的滞燃期虽然很短促，但它对发动机的工作有决定性的影响影响。因为在这一时期结束时，气缸内已积累了一定量。因为在这一时期结束时，气缸内已积累了一定量的柴油，而且经过了不同程度的物理的和化学的准备，的柴油，而且经过了不同程度的物理的和化学的准备，一旦发火后，燃烧极为迅速。由此可见，一旦发火后，燃烧极为迅速。由此可见，。u因此，因此，缩短滞燃期有利于改善柴油机的燃烧性能，这缩短滞燃期有利于改善柴油机的燃烧性能，这就要求燃料具有较低的自燃点，发动机应具有较高的压就要求燃料具有较低的自燃点，发动机应具有较高的压缩比以及较高的进气温度缩比以及较高的进

10、气温度等。等。一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃料的燃烧过程1-滞燃期滞燃期 2-急燃期急燃期 3-缓燃期缓燃期 DE-后燃期后燃期一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求(2)急燃期急燃期u这是指发动机中柴油这是指发动机中柴油开始燃烧开始燃烧(B点点)直至直至气缸中压力不再急气缸中压力不再急剧升高剧升高为止为止(C点点)的时间。的时间。u在急燃期内，燃料着火燃烧，其燃烧速度极快，单位时间在急燃期内，燃料着火燃烧，其燃烧速度极快，单位时间内放出的热量很多，气缸内温度和压力上升很快

11、，压力升高内放出的热量很多，气缸内温度和压力上升很快，压力升高速率的大小对柴油机的工作影响很大速率的大小对柴油机的工作影响很大。u急燃期中压力上升的速率取决于滞燃期的长短，急燃期中压力上升的速率取决于滞燃期的长短，滞燃期越滞燃期越短，发动机的工作越柔和，短，发动机的工作越柔和，如滞燃期过长，着火前喷入的柴如滞燃期过长，着火前喷入的柴油积累过多，一旦燃烧起来则温度、压力就会上升过快。而油积累过多，一旦燃烧起来则温度、压力就会上升过快。而气缸内的压力上升速率过快，发动机工作就会出现爆震现象，气缸内的压力上升速率过快，发动机工作就会出现爆震现象，严重时会发出金属敲击声，导致机件磨损的加剧甚至损坏。严

12、重时会发出金属敲击声，导致机件磨损的加剧甚至损坏。4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃料的燃烧过程一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃料的燃烧过程1-滞燃期滞燃期 2-急燃期急燃期 3-缓燃期缓燃期 DE-后燃期后燃期一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求(3)缓燃期缓燃期(主燃期主燃期)u缓燃期缓燃期是柴油机中燃烧过程的是柴油机中燃烧过程的主要阶段主要阶段，大量的燃料，大量的燃料(约占约占50%60%)是在这时期内烧掉的是在这时期内烧掉的。u所谓缓燃期所谓缓燃期就是指从气缸压

13、力不再急剧升高时起，到就是指从气缸压力不再急剧升高时起，到压力开始迅速下降时压力开始迅速下降时(通常也即喷油终止时通常也即喷油终止时)为止的这一为止的这一段时间，相当于图中段时间，相当于图中CD段。段。u缓燃期的特点缓燃期的特点：气缸内气缸内压力变化不大压力变化不大，在后期还稍有降低，在后期还稍有降低， Pmax=512MPa温度持续升高到最高值后开始下降温度持续升高到最高值后开始下降，而且温度的最高值，而且温度的最高值一般在压力达到最高值之后出现，一般在压力达到最高值之后出现，Tmax=2000。4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃料的燃烧过程一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油

14、机工作原理以及对柴油的使用要求4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃料的燃烧过程1-滞燃期滞燃期 2-急燃期急燃期 3-缓燃期缓燃期 DE-后燃期后燃期一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃料的燃烧过程(4)后燃期后燃期u后燃期是燃烧的最后阶段，指从压力迅速下降到燃烧后燃期是燃烧的最后阶段，指从压力迅速下降到燃烧结束为止，约相当于图中的结束为止，约相当于图中的DE段。段。u在后燃期中，在后燃期中，喷油虽已停止，气缸中尚未燃完的燃料喷油虽已停止，气缸中尚未燃完的燃料仍继续燃烧。但此时的燃烧是在膨胀过程中进行的仍继续燃烧。

15、但此时的燃烧是在膨胀过程中进行的，压压力和温度都逐渐降低，这样会使能量利用效率降低。力和温度都逐渐降低，这样会使能量利用效率降低。u因此，因此，后燃期中释出的热量不宜超过燃料释放出的全后燃期中释出的热量不宜超过燃料释放出的全部热量的部热量的20%。一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求4、柴油机内燃料的燃烧过程、柴油机内燃料的燃烧过程：u前者是靠自燃发火，后者是靠点火燃烧。也就是说从前者是靠自燃发火，后者是靠点火燃烧。也就是说从燃烧角度看，燃烧角度看，对柴油的要求是自燃点低，容易自燃对柴油的要求是自燃点低，容易自燃，而，而对汽油则要求其自燃点高，难于自燃对

16、汽油则要求其自燃点高，难于自燃。u当柴油的自燃点过高时，会造成滞燃期过长，着火前当柴油的自燃点过高时，会造成滞燃期过长，着火前气缸中积累燃料太多，急燃期压力升高太猛，因而使燃气缸中积累燃料太多，急燃期压力升高太猛，因而使燃烧粗暴，导致爆震烧粗暴，导致爆震，这种情况发生在，这种情况发生在燃烧阶段的初期燃烧阶段的初期；u而而汽油机的爆震则是由于汽油的自燃点过低而引起的，汽油机的爆震则是由于汽油的自燃点过低而引起的，这种情况并不发生在燃烧阶段的初期，而是出现在火焰这种情况并不发生在燃烧阶段的初期，而是出现在火焰的传播过程中的传播过程中。一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴

17、油的使用要求u混合气形成方式不同混合气形成方式不同，汽油和空气在气缸外混合汽油和空气在气缸外混合，进入，进入气缸的是可燃混合气。气缸的是可燃混合气。柴油机进气行程进入汽缸的是新柴油机进气行程进入汽缸的是新鲜空气，柴油是在做功行程开始阶段喷入汽缸，与空气鲜空气，柴油是在做功行程开始阶段喷入汽缸，与空气混合混合。u着火方式不同着火方式不同：汽油机用电火花点燃混合气汽油机用电火花点燃混合气（常称为（常称为点点燃燃式发动机式发动机)，而柴油机是用高压将柴油喷入汽缸内，靠，而柴油机是用高压将柴油喷入汽缸内，靠高温气体加热，自行着火燃烧高温气体加热，自行着火燃烧(常称为常称为压燃压燃式发动机）。式发动机）

18、。所以汽油机有点火系，而柴油机无点火系。所以汽油机有点火系，而柴油机无点火系。u发生敲缸的时间不一样发生敲缸的时间不一样，汽油的爆震燃烧是汽油的爆震燃烧是在火焰传播在火焰传播过程中，即过程中，即在燃烧的后期在燃烧的后期，而，而柴油的粗暴燃烧发生在燃柴油的粗暴燃烧发生在燃烧的初期烧的初期（即急燃期）。（即急燃期）。5、汽油机和柴油机的区别、汽油机和柴油机的区别项项 目目柴油机柴油机汽油机汽油机压缩比压缩比1620810压缩终了温度压缩终了温度, 500700300450压缩终了压力压缩终了压力, MPa350.71.5供油方式供油方式高压油泵直喷高压油泵直喷汽化器汽化器启燃方式启燃方式自燃自燃电

19、火花点燃电火花点燃进入气缸的气体进入气缸的气体空气空气油气混合气油气混合气压缩的气体压缩的气体空气空气油气混合气油气混合气燃烧气体的最高温度燃烧气体的最高温度, 1500200020002500燃烧气体的最高压力燃烧气体的最高压力, MPa51234相同功率下的相对油耗相同功率下的相对油耗, %7080100柴油机与汽油机工作过程的比较柴油机与汽油机工作过程的比较一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求u凝点和浊点低、粘度适中凝点和浊点低、粘度适中-雾化性能好，可靠燃雾化性能好，可靠燃料供给料供给u蒸发性能、燃烧性能好蒸发性能、燃烧性能好-馏分组成和十六烷值

20、馏分组成和十六烷值u良好的热安定性和储存安定性良好的热安定性和储存安定性-积炭堵塞滤器和积炭堵塞滤器和喷油嘴喷油嘴u不腐蚀发动机零件不腐蚀发动机零件u不含机械杂质和水分不含机械杂质和水分一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求一、柴油机工作原理以及对柴油的使用要求6、柴油机对柴油的使用要求、柴油机对柴油的使用要求二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能（一）柴油的流动性（一）柴油的流动性良好的流动性有利于柴油的储存、运输和使用。良好的流动性有利于柴油的储存、运输和使用。柴油的低温流动性与其化学组成有关。正构烷柴油的低温流动性与其化学组成有关。正构烷烃的含量越高，则低温流动性越差。烃的含量越高，则低温

21、流动性越差。1. 评定柴油低温流动性的指标评定柴油低温流动性的指标u凝点凝点:是将盛有油品的试管在一定条件下冷却到某是将盛有油品的试管在一定条件下冷却到某一温度时，将试管倾斜一温度时，将试管倾斜45，并经过，并经过1min后液面不再后液面不再流动的最高温度，用流动的最高温度，用表示。凝点并不能确切表明表示。凝点并不能确切表明柴油实际使用的最低温度。柴油实际使用的最低温度。u倾点倾点：是指在试验规定的条件下冷却时，油品能：是指在试验规定的条件下冷却时，油品能够流动的最低温度，又称流动极限，用够流动的最低温度，又称流动极限，用表示。表示。u冷滤点冷滤点：指在试验规定的条件下，柴油式样在：指在试验规

22、定的条件下，柴油式样在60s内开始不能通过过滤器内开始不能通过过滤器20mL时的最高温度，用时的最高温度，用表表示。示。其中其中冷滤点更能反映车用柴油的低温使用性能。冷滤点更能反映车用柴油的低温使用性能。二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能2. 凝点、倾点和冷滤点的影响因素凝点、倾点和冷滤点的影响因素u与柴油的与柴油的烃类组成烃类组成有关。有关。正构烷烃的含量越正构烷烃的含量越多多，三者就越高，三者就越高，低温流动性越差低温流动性越差u与与表面活性剂表面活性剂有关，加入后，使凝点、倾点有关，加入后，使凝点、倾点下降，下降，低温流动性变好低温流动性变好u与与含水量含水量有关，若有关，若含水量超标

23、含水量超标，则三者会会，则三者会会明显提高，明显提高，低温流动性越差低温流动性越差二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能柴油的粘度与柴油机中柴油的粘度与柴油机中供油量的大小供油量的大小以及以及雾化雾化的好坏的好坏有密切的关系有密切的关系二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能u粘度过小粘度过小：易从高压油泵的柱塞与泵筒之间的间隙回漏，易从高压油泵的柱塞与泵筒之间的间隙回漏，导导致供油不足，功率下降致供油不足，功率下降。柴油柴油雾化后的液滴直径太小雾化后的液滴直径太小，喷出的油流，喷出的油流射程太射程太短短，与空气混合不均，导致燃烧不完全与空气混合不均，导致燃烧不完全。 （二）柴油的雾化性能（二）柴油

24、的雾化性能1柴油的雾化性能评定指标柴油的雾化性能评定指标-粘度粘度二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能u粘度过大粘度过大：泵送困难，导致供油不足泵送困难，导致供油不足。雾化后油滴雾化后油滴直径过大直径过大，喷出的油流，喷出的油流射程太长射程太长，使使油滴的有效蒸发面积减小油滴的有效蒸发面积减小，蒸发速度减慢蒸发速度减慢，导致混合不均匀、燃烧不完全、耗油量增加导致混合不均匀、燃烧不完全、耗油量增加。（二）柴油的雾化性能（二）柴油的雾化性能1柴油的雾化性能评定指标柴油的雾化性能评定指标-粘度粘度二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能u所以规定了允许的粘度范围，所以规定了允许的粘度范围，轻柴油的粘度轻

25、柴油的粘度20为为3.08.0mm2/s。u柴油的粘度大小与柴油的粘度大小与柴油的化学组成柴油的化学组成有关。一有关。一般般含烷烃较多的石蜡基原油的柴油粘度较小，含烷烃较多的石蜡基原油的柴油粘度较小，而环烷基原油的柴油粘度较大而环烷基原油的柴油粘度较大。（二）柴油的雾化性能（二）柴油的雾化性能 2柴油的雾化性能对柴油机工作的影响柴油的雾化性能对柴油机工作的影响（三）柴油的蒸发性能（三）柴油的蒸发性能 1柴油的蒸发性对柴油机工作的影响柴油的蒸发性对柴油机工作的影响二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能柴油机正常工作和启动的前提条件：柴油机正常工作和启动的前提条件：u柴油先气化，气化后的柴油蒸气与空

26、气形成均匀柴油先气化，气化后的柴油蒸气与空气形成均匀的可燃混合气。柴油机内可燃混合气形成的速度的可燃混合气。柴油机内可燃混合气形成的速度由柴油的由柴油的蒸发速度蒸发速度决定，而柴油的蒸发速度又由决定，而柴油的蒸发速度又由燃烧室内燃烧室内空气的温度和压力的高低空气的温度和压力的高低与与柴油馏分的柴油馏分的轻重轻重两个因素来决定。两个因素来决定。（三）柴油的蒸发性能（三）柴油的蒸发性能 1柴油的蒸发性对柴油机工作的影响柴油的蒸发性对柴油机工作的影响二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能u压缩比越大压缩比越大，压缩终了时，压缩终了时，压缩空气的温度与压力压缩空气的温度与压力越高越高，则喷入的，则喷入的

27、柴油蒸发速度越快柴油蒸发速度越快，与空气形成可与空气形成可燃混合气的速度也越快燃混合气的速度也越快u柴油馏分过轻，蒸发速度太快，在极短的时间内形柴油馏分过轻，蒸发速度太快，在极短的时间内形成大量的可燃混合气发火燃烧，而使气缸内的压力成大量的可燃混合气发火燃烧，而使气缸内的压力急剧上升，导致柴油机工作不稳定急剧上升，导致柴油机工作不稳定。u柴油馏分过重，蒸发速度太慢，来不及在极短的时柴油馏分过重，蒸发速度太慢，来不及在极短的时间内形成混合气，而使燃烧不完全间内形成混合气，而使燃烧不完全。（三）柴油的蒸发性能（三）柴油的蒸发性能 1柴油的蒸发性对柴油机工作的影响柴油的蒸发性对柴油机工作的影响二、柴

28、油的主要性能二、柴油的主要性能柴油机使用的柴油馏分不宜过重，也不宜过轻柴油机使用的柴油馏分不宜过重，也不宜过轻，必须保证发动机在必须保证发动机在低温下容易起动，耗油量少，燃低温下容易起动，耗油量少，燃烧良好，同时又不能引起工作粗暴烧良好，同时又不能引起工作粗暴。我国轻柴油的馏程控制在我国轻柴油的馏程控制在200380。馏程为。馏程为300馏出量不小于馏出量不小于50%，350馏出量不小于馏出量不小于90%95%。（三）柴油的蒸发性能（三）柴油的蒸发性能 2. 评定柴油蒸发性能的指标评定柴油蒸发性能的指标-馏程、闭口闪点馏程、闭口闪点 馏分组成影响柴油的雾化和蒸发馏分组成影响柴油的雾化和蒸发，也

29、影响柴油的燃烧，也影响柴油的燃烧性和起动性，燃烧的好坏直接影响着积炭、冒黑烟和性和起动性，燃烧的好坏直接影响着积炭、冒黑烟和耗油率耗油率（1） 50%馏出温度馏出温度50%馏出温度越低，说明柴油中的轻馏分越多，使柴馏出温度越低，说明柴油中的轻馏分越多，使柴油机易于起动油机易于起动。我国国家标准规定轻柴油的。我国国家标准规定轻柴油的50%馏出馏出温度温度300。二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能50%馏出温度馏出温度200225250275285启动时间启动时间/s810276090柴油柴油50%馏出温度与起动时间关系馏出温度与起动时间关系（三）柴油的蒸发性能（三）柴油的蒸发性能2. 评定柴油

30、蒸发性能的指标评定柴油蒸发性能的指标-馏程、闭口闪点馏程、闭口闪点二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能300馏出量馏出量/%393420单位耗油量单位耗油量/g100114131柴油柴油300馏出量与耗油率馏出量与耗油率柴油中柴油中 300的馏分含量越高，柴油机的油耗的馏分含量越高，柴油机的油耗越低。越低。（三）柴油的蒸发性能（三）柴油的蒸发性能2. 评定柴油蒸发性能的指标评定柴油蒸发性能的指标-馏程、闭口闪点馏程、闭口闪点二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能（2） 90%馏出温度及馏出温度及95%馏出温度馏出温度90%馏出温度及馏出温度及95%馏出温度越低，说明馏出温度越低，说明柴油中的重馏

31、分越少。柴油中的重馏分越少。我国国家标准规定轻柴油我国国家标准规定轻柴油 90%馏出温度馏出温度355 95%馏出温度馏出温度365柴油的闪点太低，其蒸发性太强，不安全。柴油的闪点太低，其蒸发性太强，不安全。 为了控制柴油的蒸发性不致太强，在标准中规为了控制柴油的蒸发性不致太强，在标准中规定了柴油的闪点，定了柴油的闪点，我国轻柴油闭口闪点不得低于我国轻柴油闭口闪点不得低于45，它是保证柴油安全性的质量指标，它是保证柴油安全性的质量指标 。二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能（三）柴油的蒸发性能（三）柴油的蒸发性能2. 评定柴油蒸发性能的指标评定柴油蒸发性能的指标-馏程、闭口闪点馏程、闭口闪点（

32、四）柴油的抗爆性（四）柴油的抗爆性1.柴油抗爆性表示方法柴油抗爆性表示方法（1）柴油的）柴油的抗爆性抗爆性，指柴油在发动机汽缸内燃烧时，指柴油在发动机汽缸内燃烧时抵抵抗爆震的能力抗爆震的能力，换言之，就是柴油燃烧的平稳性。，换言之，就是柴油燃烧的平稳性。（2）柴油抗爆性（着火性质）通常用）柴油抗爆性（着火性质）通常用十六烷值（十六烷值（CI）来表示。来表示。一般其值越高，抗爆性越好，燃烧均匀，不一般其值越高，抗爆性越好，燃烧均匀，不容易发生爆震现象，容易发生爆震现象，发动机热功率提高，使用寿命延发动机热功率提高，使用寿命延长。长。u十六烷值过高的柴油，会形成黑烟，燃料消耗增加十六烷值过高的柴油

33、，会形成黑烟，燃料消耗增加u十六烷值太高，还会减少燃料的来源十六烷值太高，还会减少燃料的来源u因此，必须从使用性和经济性两方面考虑，因此，必须从使用性和经济性两方面考虑，使用十使用十六烷值适当的柴油六烷值适当的柴油才合理。才合理。二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能2.十六烷值的测定方法十六烷值的测定方法u与汽油辛烷值测定相似，与汽油辛烷值测定相似，它是在规定操作条件的它是在规定操作条件的标准发动机试验中，将柴油试样与标准燃料进行比标准发动机试验中，将柴油试样与标准燃料进行比较测定的，当两者具有相同的着火滞燃期时，标准较测定的，当两者具有相同的着火滞燃期时，标准燃料的正十六烷值即为试样的十六烷

34、值燃料的正十六烷值即为试样的十六烷值u标准燃料是用标准燃料是用抗爆性好的正十六烷抗爆性好的正十六烷和和抗爆性差的抗爆性差的-甲基萘甲基萘按照不同体积比配制成的混合物按照不同体积比配制成的混合物u规定正十六烷的十六烷值为规定正十六烷的十六烷值为100100u规定规定-甲基萘甲基萘为为0 0二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能3. 十六烷值的计算十六烷值的计算（1）十六烷值）十六烷值= 0.85P + 0.1N - 0.2AP：烷烃含量；：烷烃含量； N: 环烷烃含量；环烷烃含量； A: 芳烃含量芳烃含量（2）十六烷值）十六烷值= 442.8 - 462.9d4204. 柴油指数：柴油指数：表示柴

35、油抗爆性能，表示柴油抗爆性能，DI越大，抗爆性越好越大，抗爆性越好二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能15.615.615.615.6(1.732)(141.5 131.5)100AtdDId5.5.十六烷值和柴油指数的关系十六烷值和柴油指数的关系2143CIDI6. 6. 十六烷值与化学组成的关系十六烷值与化学组成的关系（1 1）正构烷烃的十六烷值最高正构烷烃的十六烷值最高，随碳链的增长而增加随碳链的增长而增加；异构烷烃的比正构烷烃低，链分支越多，十六烷值越异构烷烃的比正构烷烃低，链分支越多，十六烷值越小小（2 2）烯烃的十六烷值烷烃烯烃的十六烷值烷烃，支链的影响与烷烃相似，支链的影响与烷烃

36、相似（3 3）环烷烃的十六烷值烯烃和烷烃环烷烃的十六烷值烯烃和烷烃，有侧链的无，有侧链的无侧链的侧链的（4 4）芳香烃的最低芳香烃的最低，尤其是稠环芳烃，尤其是稠环芳烃 随侧链长度增加而增加，随侧链长度增加而增加， 随侧链分支增多而减小，随侧链分支增多而减小， 随环数的增多而减小随环数的增多而减小二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能柴油中含烷烃和环烷烃较多、芳烃含量较少时，柴油中含烷烃和环烷烃较多、芳烃含量较少时， 其十六烷值较高，自燃点低；其十六烷值较高，自燃点低；芳烃含量较高，烷烃含量较低时，其十六烷值就较芳烃含量较高，烷烃含量较低时，其十六烷值就较低，自燃点高。低，自燃点高。 二、柴油的

37、主要性能二、柴油的主要性能6. 6. 十六烷值与化学组成的关系十六烷值与化学组成的关系7. 7. 十六烷值与自燃点的关系十六烷值与自燃点的关系二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能各种烃类各种烃类十六烷值十六烷值的不的不同，主要是同，主要是反映反映其其自燃自燃性质的差别性质的差别。u正构烷烃的十六烷值正构烷烃的十六烷值高是由于其自燃点低高是由于其自燃点低u而而芳香烃的十六烷值芳香烃的十六烷值低则是由于其自燃点高低则是由于其自燃点高u为了保证柴油具有良为了保证柴油具有良好的自燃性，高速柴油好的自燃性，高速柴油机所用的柴油十六烷值机所用的柴油十六烷值在在4550之间为宜。之间为宜。8.8.提高十六烷

38、值的方法提高十六烷值的方法u添加十六烷值改进剂，例如：硝酸酯型添加十六烷值改进剂，例如：硝酸酯型十六烷改进剂（十六烷改进剂（RONO2)u调合调合u深加工深加工二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能（五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度（五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度1.1.柴油的安定性柴油的安定性（1 1）储存安定性储存安定性：柴油在储存、运输和使用过程中：柴油在储存、运输和使用过程中保持其外观、组成和使用性能不变的能力保持其外观、组成和使用性能不变的能力（2 2）氧化安定性氧化安定性：反映在发动机在高温和有溶解氧：反映在发动机在高温和有溶解氧的作用下发生的作用下发生氧化变质的倾向氧化变质的倾向

39、（3 3）影响柴油安定性的主要因素影响柴油安定性的主要因素u不安定组分：不安定组分：不饱和烃、含硫、含氮化合物不饱和烃、含硫、含氮化合物等等u微量金属：微量金属：铜、铁、铅铜、铁、铅等等二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能（五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度（五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度1.1.柴油的安定性柴油的安定性（4）评定指标）评定指标柴油的安定性一般是用柴油的安定性一般是用总不溶物和总不溶物和10%蒸余物残炭蒸余物残炭来评定来评定的，的，安定性差的柴油在储存中颜色容易变深，甚至产生沉安定性差的柴油在储存中颜色容易变深，甚至产生沉淀。严重时会造成喷油嘴和滤清器堵塞等，并导致气缸中淀。严

40、重时会造成喷油嘴和滤清器堵塞等，并导致气缸中沉积物增加、磨损加剧沉积物增加、磨损加剧。总不溶物：总不溶物：表示表示柴油热氧化安定性的指标柴油热氧化安定性的指标。我国轻柴油一。我国轻柴油一等品的质量标准中规定等品的质量标准中规定总不溶物不能大于总不溶物不能大于2.0mg/100mL。10%蒸余物残碳：反映柴油在使用中在气缸中形成积炭的蒸余物残碳：反映柴油在使用中在气缸中形成积炭的倾向，残值大，说明柴油容易形成积炭倾向，残值大，说明柴油容易形成积炭。我国轻柴油一等。我国轻柴油一等品的质量标准中规定品的质量标准中规定10%蒸余物残炭不大于蒸余物残炭不大于0.3%。二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能

41、 烷烃、环烷烃及单环芳烃的安定性较好。烷烃、环烷烃及单环芳烃的安定性较好。 不饱和烃、环烷芳香混合烃及非烃类是引起柴油储存不饱和烃、环烷芳香混合烃及非烃类是引起柴油储存安定性差的主要原因。安定性差的主要原因。 多环芳烃及非烃类是引起柴油热安定性不良的主要原多环芳烃及非烃类是引起柴油热安定性不良的主要原因。因。 （五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度（五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度1.1.柴油的安定性柴油的安定性（5 5）柴油安定性与其化学组成的关系）柴油安定性与其化学组成的关系二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能（五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度（五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度1.1.柴油的安

42、定性柴油的安定性（6）提高安定性的方法）提高安定性的方法u柴油精制柴油精制： 例如用碱液例如用碱液碱洗碱洗，除去不安定，除去不安定的烃类和其他杂质的烃类和其他杂质u加入添加剂加入添加剂：抗氧剂、金属钝化剂等：抗氧剂、金属钝化剂等二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能（五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度（五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度2. 柴油的腐蚀性柴油的腐蚀性主要指标：主要指标：硫含量、酸度、水分、铜片腐蚀硫含量、酸度、水分、铜片腐蚀等等u硫含量：硫含量：含硫化合物对发动机的工作寿命影响很大，其含硫化合物对发动机的工作寿命影响很大，其中活性含硫化合物对金属有直接的腐蚀作用中活性含硫化合物对金属

43、有直接的腐蚀作用u酸度酸度反映柴油中含酸物质对发动机的影响反映柴油中含酸物质对发动机的影响u为了保护环境及避免发动机腐蚀，轻柴油的质量标准中为了保护环境及避免发动机腐蚀，轻柴油的质量标准中规定了规定了优等品优等品的的含硫量不大于含硫量不大于0.2%，一等品一等品的的含硫量不含硫量不大于大于0.5%。此外，对。此外，对优等品和一等品优等品和一等品还规定了还规定了硫醇硫的硫醇硫的含量不大于含量不大于0.01%。从发展来看，随着对环境保护的要求。从发展来看，随着对环境保护的要求日益严格，柴油的含硫量指标将会进一步减小。日益严格，柴油的含硫量指标将会进一步减小。二、柴油的主要性能二、柴油的主要性能（五

44、）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度（五）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度3. 柴油的洁净度柴油的洁净度影响柴油洁净度的主要因素是影响柴油洁净度的主要因素是水分和机械杂质水分和机械杂质。精。精制良好的柴油一般不含水分和机械杂质，但制良好的柴油一般不含水分和机械杂质，但在储存、在储存、运输和加注过程中都有可能混入运输和加注过程中都有可能混入。u含有较多的水分含有较多的水分，在燃烧时将，在燃烧时将降低柴油的发热值，降低柴油的发热值，在低温下会结冰，堵塞燃料供给系统。在低温下会结冰，堵塞燃料供给系统。u含机械杂质含机械杂质，堵塞油路堵塞油路，加剧加剧零件的零件的磨损。磨损。u因此，在轻柴油的质量标准中规定因此，在轻柴油的质量标准中规定水分含量不大水分含量不大于痕量于痕量，并不允许有机械杂质并