汽车运行材料（第3版）课件-车用柴油

车用柴油柴油油的使用性能柴油低温流动性的评定指标柴油雾化和蒸发性的评定指标柴油燃烧性的评价指标第一节第二节第三节第四节柴油安定性的评价指标第五节柴油其他的评定指标第六节车用柴油规范或标准第七节车用柴油的选用第八节第一节柴油的使用性能一、低温流动性

柴油在低温条件下所具有一定流动状态的性能，叫做柴油的低温流动性。要求柴油具有良好的低温流动性。

柴油的低温流动性，不仅关系到柴油机燃料供给系在低温下能否正常供油，而且与柴油在低温下的贮存、运输、倒装等作业能否正常进行都有着密切的关系。

柴油低温流动性的评定指标是凝点、浊点和冷滤点，我国可采用凝点、浊点和冷滤点，日本采用凝点，美国采用浊点，欧洲国家采用冷滤点。

第一节柴油的使用性能二、燃烧性

柴油的燃烧性主要是抗粗暴的能力。

燃烧性良好的柴油，其自燃点低，在着火延迟期，燃烧室的局部易于形成高密集度的过氧化物，成为着火中心，故着火延迟期短，整个燃烧过程发热均匀，气体压力升高平缓，最高压力较低。

柴油燃烧性的评定指标是十六烷值和十六烷指数。第一节柴油的使用性能三、雾化和蒸发性柴油的雾化和蒸发性差，可能产生以下不良后果：（1）炭粒，产生黑烟，使油耗和排放污染物增加。（2）稀释发动机油，影响正常润滑，加剧发动机零件磨损。（3）黏度大，使喷雾质量低，使发动机过热，功率下降。（4）发动机难以起动。

柴油的雾化和蒸发性过强，不仅贮存和运输中蒸发损失大，而且安全性差。

柴油雾化和蒸发性的评定指标是馏程、运动黏度、密度和闪点。第一节柴油的使用性能四、安定性

柴油的安定性是指柴油在运输、贮存和使用过程中保持颜色、组成和使用性能不变的能力。

柴油安定性的评定指标是碘值、色度、氧化安定性、实际胶质、10%蒸余物残炭和喷油器清洁度。五、腐蚀性

柴油中腐蚀性物质有硫、硫醇硫、有机酸、水溶性酸或碱。

柴油腐蚀性的评定指标是硫含量、硫醇硫含量、酸度和铜片腐蚀试验。第一节柴油的使用性能六、无害性

柴油中的芳烃含量、硫含量，对柴油发动机的排放污染影响很大。

柴油中的硫含量对柴油发动机颗粒物排放影响也很大。七、清洁性

柴油机的燃料供给系有许多精密偶件，若柴油中混入坚硬的杂质，就会堵塞油路并使发动机机件产生磨料磨损。同样，水分的存在能增加硫化物对金属零件的腐蚀作用。

柴油清洁性的评定指标是水分、灰分和机械杂质。第二节柴油低温流动性的评定指标一、凝点1．凝点的概念

石油产品在试验条件下，冷却到液面不能移动的最高温度，叫做凝点。

我国柴油的牌号是按凝点划分的。2．凝点测定法

石油产品的凝点测定按照《石油产品凝点测定法》（GB/T510－1983（2004））的规定进行，凝点测定仪见图3-1。

测定方法概要是，把试样装在规定的试管中，并冷却到预期的温度时，把试管倾斜45°，经过1min，观察试样液面是否能移动，从而找出其液面停止移动的最高温度，即为所测油品的凝点。l-试管；2-搅拌器；3-套管；4-温度计；5-冷却容器图3-1凝点测定仪第二节柴油低温流动性的评定指标二、浊点

轻柴油中开始出现浑浊的最高温度称为浊点。

轻柴油浊点的测定按照《石油产品浊点测定法》（GB/T6986-2014）的规定进行。

测试仪器为浊点测定仪，具体如图3-2所示。

方法概要是：将清澈透明的试样放入仪器中，以分级降温的方式冷却试样。通过目测观察或光学系统的连续监控，来判断试样是否有蜡晶体的生成。当试管底部首次出现蜡晶体而呈现雾状或浑浊的最高试样温度，即为试样的浊点，用℃表示。图3-2浊点测定仪l-圆盘温度计；2-冷浴搅拌器；3-垫圈环形标线；4-试管；5-套管；6-冷浴液面位置；7-软木塞；8-温度计第二节柴油低温流动性的评定指标三、冷滤点1．冷滤点的概念

在规定的实验条件下，试油不能以20mL/min的流量通过一定规格过滤器的最高温度，叫做冷滤点。2．冷滤点测定法

柴油的冷滤点测定按照《柴油和民用取暖油冷滤点测定法》（SH/T0248—2006）的规定进行。

测定冷滤点的仪器组装图见图3-3。

测定方法概要是：试样在规定条件下冷却，通过可控的真空装置，使试样经标准滤网过滤吸入吸量管。试样每低于前次温度1℃，重复此步骤，直至试样中蜡状结晶析出量足够使流动停止或流速降低，记录试样充满吸量管的时间超过60s或不能完全返回到试杯时的温度作为试样的冷滤点。图3-3测定冷滤点的仪器组装图第三节柴油雾化和蒸发性的评定指标一、馏程

柴油的馏程采用50%、90%和95%回收温度。

柴油的50%回收温度越低，说明柴油中的轻质馏分越多，使发动机容易起动（图3-4）。

柴油的90%和95%回收温度表示柴油中重质馏分的多少，对发动机的功率、油耗、排放污染和零件磨损都有较大的影响。

柴油馏程的测定按照《石油产品常压蒸馏特性测定法》（GB/T6536-2010）的规定进行（见第二章第二节）。图3-4柴油50％蒸发温度与发动机起动性的关系（曲线上数字为十六烷值）第三节柴油雾化和蒸发性的评定指标二、运动黏度1．黏度及其分类

当流体内部发生相对运动时，阻碍其相对运动内摩擦力，叫做黏性，对黏性的量度称为黏度。

黏度分为动力黏度、运动黏度和条件黏度。

动力黏度是液体流动的内摩擦系数，其数值等于液体流动的剪应力与剪切速率之比。

运动黏度是在同一温度下液体的动力黏度和该液体密度的比值。

在柴油规格中规定测定规定温度的运动黏度。第三节柴油雾化和蒸发性的评定指标二、运动黏度2．黏度对发动机工作的影响

1）影响供油量：如果柴油运动黏度过小，在供油系中，柴油漏失量增加，使供油量减小；如果柴油运动黏度过大，油耗增加，排汽冒黑烟。

2）影响喷油器喷出油束特性：柴油运动黏度过大或过小，均容易同样造成混合气形成不良。

3）影响供油系精密偶件的润滑：偶件在工作时，经常处于摩擦状态，而摩擦面的润滑是靠柴油实现的，从这一角度要求柴油应具有较大的运动黏度。

第三节柴油雾化和蒸发性的评定指标二、运动黏度3．运动黏度测定法

（1）《石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法》（GB/T265—1988）。

仪器有黏度计（图3-7）、恒温器、玻璃水银温度计和秒表。

测定方法概要是，在某一恒定的温度下，测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管黏度计的时间，黏度计的毛细管常数与流动时间的乘积、即为该温度下测定液体的运动黏度。图3-7柴油50％蒸发温度与发动机起动性的关系（曲线上数字为十六烷值）毛细管黏度计1、2-扩散部分；3-毛细管；A、B-管身；a、b-刻线第三节柴油雾化和蒸发性的评定指标二、运动黏度3．运动黏度测定法

（2）《透明和不透明液体石油产品运动黏度测定法及动力黏度计算法》（GB/T30515—2014）

测定方法概要是，在已知严格控制的温度下及可重现的驱动压头条件下，测量一定体积的液体在重力作用下流过已经校准的玻璃毛细管黏度计的时间，所测量的时间与黏度计校准常数之积即为液体的运动黏度。用运动黏度与液体密度的乘积得到其动力黏度。2026/9/14第三节柴油雾化和蒸发性的评定指标三、密度

柴油的密度测定按照《原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）》（GB/T1884—2000）和《石油计量表》（GB/T1885—1998）的规定进行。

测定方法为：将量筒放在试验平台保持平稳，把调好温度的试样放入量筒内，要沿着筒壁漫流下去，不要产生气泡；将密度计小心放入试样中，待稳定后，按弯月面上缘读数；将密度计在量筒内轻轻移动一下再测定一次，两次测量时量筒温度差不应超过0.5℃，否则重做；根据测得的温度和表观粘度，在“石油计量换算表”中即可查到试样在20℃的密度。

柴油密度也可采用《原油和石油产品密度测定法（U形振动管法）》（SH/T0604-2000）进行测定。

两者有异议时，以GB/T1884和GB/T1885方法为准。第三节柴油雾化和蒸发性的评定指标四、闭口闪点1．闪点的概念

闪点有闭口闪点和开口闪点之分。柴油采用闭口闪点，发动机油、车辆齿轮油采用开口闪点。

石油产品用闭口杯在规定条件下加热到它的蒸气与空气的混合气接触火焰发生闪火时的最低温度，叫做闭口闪点。

柴油的闪点既是柴油雾化和蒸发性的指标，也是柴油安全性的评定指标。第三节柴油雾化和蒸发性的评定指标四、闭口闪点2．闭口闪点测定法

柴油的闭口闪点测定按照《闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法》（GB/T261—2008）的规定进行，闭口闪点测定器见右图3-9。

测定方法概要是，试样在规定的速率连续搅拌下，以恒定的速率加热，在规定的温度间隔，同时中断搅拌的情况下，将火源引入杯口处，使样品蒸汽发生瞬间闪火，且蔓延至液体表面的最低温度，此温度为环境大气压下的闪点，再用公式修正到标准大气压下的闪点。第四节柴油燃烧性的评定指标一、十六烷值1．十六烷值的概念

十六烷值是表示压燃式发动机燃料燃烧性的一个约定值。

在规定条件下的标准发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测定，采用和被测定燃料具有相同着火延迟期的标准燃料中正十六烷的体积百分数表示。

十六烷值缩写成CN（CeaneNumber）。第四节柴油燃烧性的评定指标一、十六烷值2．十六烷值对发动机工作的影响

柴油十六烷影响柴油发动机的燃烧过程和污染物的排放浓度，如图3-10、图3-11和图3-12。图3-10柴油十六烷值对燃烧性的影响a)十六烷值对发动机平均压力升高率、着火延迟期、油耗率的影响；b）十六烷值对发动机最高燃烧压力的影响；-着火延迟角第四节柴油燃烧性的评定指标图3-11柴油十六烷值对碳氢化合物（HC）排放浓度和着火延迟角的影响图3-12柴油十六烷值对一氧化碳（CO）排放浓度的影响1-芳烃含量为34.12%；2-芳烃含量为23.63%；3-芳烃含量为14.22%第四节柴油燃烧性的评定指标一、十六烷值3．十六烷值测定法

柴油的十六烷值按照《柴油十六烷值测定法》（GB/T386—2010）的规定进行。二、十六烷指数

十六烷指数是表示柴油在发动机中燃烧性的一个计算值。

十六烷指数可采用《馏分燃料十六烷值计算法》（GB/T11139—1989）或采用《中间馏分燃料十六烷指数计算法（四变量公式法）》（SH/T0694-2000（2007））。

两者有异议时，以SH/T0694为准。第五节柴油安定性的评定指标一、色度

包度即油品颜色的深浅，用色号表示。色度可直观反映油品安定性的好坏。

色度测定按照《石油产品颜色测定法》（GB/T6540-1986）的规定进行。该方法用目测法测定各种润滑油、柴油、煤油、石油蜡等石油产品的颜色。

测定方法概要为：将试油注入容器中，用一个标准光源从0.5~8.0值排列的颜色玻璃圆片进行比较，以相等的色号作为该试样的色号。如果试样颜色找不到确切匹配的颜色，而落到两个标准颜色之间，则报告两个颜色中较高的一个颜色。

标准色板共16个色号，从0.5~8.0，每0.5一级，颜色由浅到深。第五节柴油安定性的评定指标二、氧化安定性

氧化安定性是指一定量的过滤试油，在规定的条件下氧化后所测得的总不溶物的量。

柴油氧化安定性的测定按照《馏分燃料油氧化安定性测定法（加速法）》（SH/T0175—2004）的规定进行。

方法概要是，将已过滤的350mL试油，注入氧化管，通入氧气，速率为50mL/min，在95℃温度下氧化16h。然后把氧化后的试油冷却至室温，过滤，得到可过滤的不溶物。用三合剂把黏附性不溶物从氧化管壁和通氧管壁上洗下来，把三合剂蒸发除去，得到黏附性的不溶物。可过滤不溶物的量和黏附性不溶物的量之和为总不溶物的量，以mg/100mL表示。第五节柴油安定性的评定指标三、10%蒸余物残炭

把测定馏程中馏出90%以后的蒸余物作为试样，所测得的试样在裂解中所形成的残留物，叫做10%蒸余物残炭。

10%蒸余物残炭测定采用《石油产品残炭测定法（微量法）》（GB/T17144-1997）的规定进行。还可按照《石油产品残炭测定法（康氏法）》（GB/T268—1987）的规定进行。

两者结果有异议时，以GB/T17144方法为准。第六节柴油其他的评定指标一、腐蚀性评定指标

柴油腐蚀性评定指标的项目、概念和测定方法都与汽油基本相同。值得强调的是硫含量、硫醇硫含量和酸度。

柴油中的硫含量不仅影响柴油发动机的排放污染，而且对发动机的工作还有其他影响。

试验证明，柴油发动机磨损随柴油中硫含量增加而增加，呈线性关系（图3-13）。第六节柴油其他的评定指标二、清洁性的评定指标

轻柴油的清洁性是指轻柴油中不应含有机械杂质和水分，燃烧不产生灰分等。1．水分

在柴油规格中要求水分不大于痕迹。

柴油水分测定可以目测，如果需要精确测定按照《石油产品水含量的测定蒸馏法》（GB/T260—2016）的规定进行。水分测定还可用目测法，即将试样注入100mL玻璃量筒中，在室温（20℃±5℃）下观察，应当透明，没有悬浮和沉降的水分。也可采用《石油产品、润滑油和添加剂中水含量的测定卡尔费休库仑滴定法》（GB/T11133-2015）和《轻质石油产品中水含量测定法（电量法）》（SH/T0246-1992）测定。

结果有争议时，以GB/T260测定。

第六节柴油其他的评定指标二、清洁性的评定指标

溶于柴油中无机盐类和有机盐类以及不能燃烧的机械杂质经过灼烧后所剩余的不燃物质，叫做灰分。

柴油的灰分测定按照《石油产品灰分测定法》（GB/T508—1985（1991））的规定进行。

方法概要是，用无灰滤纸做引火芯，点燃放在一个适当容器中的试样，使其燃烧到只剩下灰分和残留的碳。碳质残留物再在775℃高温炉中加热转化成灰分，然后冷却并称重。第六节柴油其他的评定指标二、清洁性的评定指标3．机械杂质

在柴油规格中，机械杂质检测可使用目测法，即将试样注入100mL玻璃量筒中，在室温（20±5℃）下观察，应透明，没有悬浮和沉降的机械杂质。

机械杂质的具体测定方法按《石油和石油产品及添加剂机械杂质测定法》（GB/T511-2010）的规定进行。

方法概要是，称取一定量的试样，溶于所用的溶剂中，用已经恒重的滤纸或微孔玻璃过滤器过滤，被留在滤纸或微孔玻璃过滤器上的杂质即为机械杂质。第七节车用柴油规范或标准一、世界燃料规范——柴油

《世界燃料规范》自1998年12月第一版在世界范围内发行，对车用燃油提出了科学、明确、详细的指标要求，之后历经了4次修订，第5版已经于2013年9月发布。

该规范把车用汽油和车用柴油分为5类。

《规范》第5版中增加的第Ⅴ类车用柴油建立了一个高品质的纯车用柴油规格，这些车用柴油可以利用某些先进生物燃料调和来满足法规规定的限值。第5版类车用柴油的主要品质指标较第4版比较未做调整，具体的指标见表3-1。第七节车用柴油规范或标准二、基准柴油的技术要求

《轻型