汽车运行材料（第3版）课件-车用汽油

车用汽油汽油的使用性能汽油蒸发性的评定指标汽油抗爆性的评定指标汽油氧化安定性的评价指标第一节第二节第三节第四节汽油腐蚀性的评价指标第五节汽油其他性能及评价指标第六节车用汽油规范或标准第七节车用汽油的选用第八节我国汽油的发展第九节第一节汽油的使用性能一、蒸发性汽油由液态转化为气态的性质，叫做汽油的蒸发性。要求汽油具有适当的蒸发性。汽油蒸发性的评定指标是馏程和饱和蒸气压。二、抗爆性抗爆性是指汽油在汽油机内燃烧时不产生爆燃的性能。要求汽油具有良好的抗爆性。汽油抗爆性的评定指标是辛烷值和抗爆指数。第一节汽油的使用性能三、氧化安定性汽油的氧化安定性是指热稳定性，即防止生成高温沉积物的能力。汽油氧化安定性的评定指标一般是胶质含量和诱导期。四、腐蚀性如果汽油具有腐蚀作用，就会腐蚀运输设备、贮油容器和发动机零部件，因此要求汽油无腐蚀性。汽油腐蚀性的评定指标有硫含量、博士试验、硫醇硫含量、铜片腐蚀试验和水溶性酸或碱。第一节汽油的使用性能五、无害性汽油的成分一方面直接影响汽车的排放污染，同时还关系到汽车排放污染控制装置的作用。所以，在生产无铅汽油的过程中，对无铅汽油的其他有害物的含量也应当控制。六、清洁性汽油中不应含有机械杂质和水分。第二节汽油蒸发性的评定指标一、馏程

用石油产品馏程测定仪对100mL油品蒸馏时，从初馏点到终馏点的温度范围和残留量，叫做该油品的馏程。

汽油流程用初馏点、10%蒸发温度、50%蒸发温度、90%蒸发温度、终馏点和残留量来表示。第二节汽油蒸发性的评定指标一、馏程1．典型馏分的蒸发温度和残留量

对100mL汽油在规定条件下蒸馏时，得到第一滴汽油时的温度，叫做初馏点；接着馏出10mL、50mL、90mL的温度分别称为10%蒸发温度、50%蒸发温度、90%蒸发温度；蒸馏结束时的温度称为终馏点。

对100mL汽油在规定条件下蒸馏时，在蒸馏烧瓶内所测得残留物质占试油的体积百分比，叫做残留量。第二节汽油蒸发性的评定指标一、馏程2．典型馏分蒸发温度对发动机工作的影响（1）10%蒸发温度的影响

（2）50%蒸发温度的影响第二节汽油蒸发性的评定指标一、馏程2．典型馏分蒸发温度对发动机工作的影响（3）90%蒸发温度和终馏点的影响

（4）残留量的影响第二节汽油蒸发性的评定指标一、馏程2．典型馏分蒸发温度对发动机工作的影响（4）残留量的影响

汽油的残留量表示汽油中最不易蒸发的重质成分。

汽油残留量过多，使发动机燃烧室积炭增加，使进气门、化油器量孔和喷嘴、汽油喷射系统的喷油器结胶严重，从而影响发动机的正常工作。第二节汽油蒸发性的评定指标一、馏程3．石油产品馏程测定法

石油产品馏程的测定按照《石油产品常压蒸馏特性测定法》（GB/T6536-2010）的规定进行，蒸馏仪器装置有燃气加热型和电加热型两种，装置图见图2-5和图2-6。。图2-5燃气加热型蒸馏仪器装置图图2-6燃气电加热型蒸馏仪器装置图第二节汽油蒸发性的评定指标二、饱和蒸气压1．饱和蒸气压的概念及其对使用的影响

在规定的条件下，油品在要求的试验仪器中气液两相达到平衡时，液面蒸气所产生的最大压力，叫做饱和蒸气压。

汽油与其蒸气的体积比为1:4以及在38℃时所测得的汽油最大压力，叫做雷德饱和蒸气压。

式中：Q——汽油的蒸发量；p——空气压力；p1——汽油饱和蒸汽压力；

——已知蒸气压力与饱和蒸气压之比；K——扩散系数；S——蒸发面积。

饱和蒸气压越高，汽油蒸发量越大，蒸发性越好；但若汽油饱和蒸气压过高，蒸发性过强，就容易产生气阻。第二节汽油蒸发性的评定指标二、饱和蒸气压1．饱和蒸气压测定法汽油的饱和蒸气压测定按照《石油产品蒸气压测定法（雷德法）》（GB/T8017-2012）的规定进行，蒸气压测定仪器有A法用蒸气压测定仪器和B法用蒸气压测定仪（水平浴）两种。

图2-8A法

图2-9B法第二节汽油蒸发性的评定指标三、使用条件对车用汽油蒸发性的影响1．进气温度：提高汽油机的进气温度，能增加汽油的蒸发量。2．进气流动速度：空气流速越大，汽油汽化率越大。3．气缸壁温度：气缸壁的温度高，则汽油在气缸内的蒸发量增大。图2-10燃气加热型蒸馏仪器装置图汽油气化率与空气流速的关系空气流速/m·s-1汽化率（%）第三节汽油抗爆性的评定指标一、辛烷值1．辛烷值的概念

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抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分数表示。辛烷值通常用英文缩写ON（OctaneNumber）表示。2．辛烷值的分类

辛烷值分为马达法辛烷值和研究法辛烷值两种。二、抗爆指数抗爆指数是汽油研究法辛烷值与马达法辛烷值之和的1/2。2026/9/14第三节汽油抗爆性的评定指标三、辛烷值测定法

汽油辛烷值的测定按照《汽油辛烷值测定法马达法》（GB/T503－2016）和《汽油辛烷值测定法研究法》（GB/T5487－2015）的规定进行。

标准规定了用CFR辛烷值试验机测定汽油辛烷值（研究法或马达法）的试验方法，适用于点燃式发动机燃料研究法（或马达法）辛烷值的测定，不适用于主要由含氧化合物组成的燃料及其燃料组分。2026/9/14第三节汽油抗爆性的评定指标四、汽油机的压缩比与辛烷值增加汽油机压缩比可提高热效率，从而可提高汽油机的动力性和经济性。然而提高发动机的压缩比，增加了发动机的爆燃倾向，应选择高辛烷值的汽油。汽油辛烷值与发动机压缩比、油耗和功率间的关系见图2-11。图2-11汽油辛烷值与发动机压缩比、油耗和功率间的关系1-压缩比；2-油耗变化率；3-功率2026/9/14第三节汽油抗爆性的评定指标五、提高汽油辛烷值的措施目前，提高汽油辛烷值的方法主要有以下三种：

一是选择良好的原料和改进加工工艺，例如采用催化裂化、加氢裂化和催化重整等工艺，生产出高辛烷的汽油。

二是向产品中调入抗爆性优良的高辛烷值成分，例如异辛烷、异丙苯、烷基苯、醇类等。

三是加入抗爆剂，如甲基叔丁基醚（MTBE）、羰基锰（MMT）等。2026/9/14第四节汽油氧化安定性的评定指标图2-12汽油溶剂洗胶质含量对发动机沉积物生成的影响A1、B1-溶剂洗胶质含量为3mg/100mL；A2、B2-溶剂洗胶质含量为18mg/100mL；A3、B3-溶剂洗胶质含量为35mg/100mL。一、胶质1．胶质的概念及其对使用的影响胶质含量包括溶剂洗胶质含量和未洗胶质含量，以mg/100mL表示。溶剂洗胶质含量是指非航空燃料的蒸发残渣经过正庚烷洗涤，除去洗涤液后的残渣量，对车用汽油而言，溶剂洗胶质以前被称作“实际胶质”。未洗胶质含量是指在试验条件下，非航空燃料的蒸发残渣量，未经进一步处理。胶质能促进发动机沉积物的生成（图2-12）。2026/9/14第四节汽油氧化安定性的评定指标2．胶质含量测定法汽油的胶质含量测定按照《燃料胶质含量的测定喷射蒸发法》（GB/T8019—2008）的规定进行。喷射蒸发法实际胶质测定仪见图2-13。方法概要是，已知量的试样在控制的温度、空气或蒸气流的条件下蒸发，将正庚烷抽提前和抽提后的残渣分别称量，所得结果以“mg/100mL”报告。图2-13喷射蒸发法胶质含量测定仪2026/9/14第四节汽油氧化安定性的评定指标二、诱导期1．诱导期的概念及其对使用的影响

诱导期是指从氧弹放入100℃浴中至转折点之间所经过的时间，以分（min）表示。

对于形成胶质过程是以吸氧的氧化反应为主的汽油来说，诱导期可以代表其贮存安定性的相对数值。2026/9/14第四节汽油氧化安定性的评定指标二、诱导期2．诱导期测定法汽油的诱导期测定按照《汽油氧化安定性的测定诱导期法》（GB/T8018—2015）的规定进行，汽油氧化安定性试验用氧弹见图2-10。测定方法概要是，氧弹和汽油样品的温度达到15~25℃时进行测定，测定时，把滤过的50mL被测汽油注入仔细洗净并干燥过的特种玻璃杯，然后将玻璃杯置于金属氧弹中并盖上表面皿。把金属氧弹用弹盖严密盖紧并充入氧气至压力为690kPa~705kPa，然后把金属氧弹置入98℃~102℃液体浴中。试验过程中，按规定的时间间隔或连续记录氧弹内压力，直至达到转折点。把氧弹开始放入液体浴中直至到达转折点的分钟数，即将其作为试验温度下的实测诱导期。图2-10汽油氧化安定性试验用氧弹示意图1-氧弹；2-氧弹盖顶；3-弹柄；4-针型阀；5-泄压阀；6-连接件；7-填杆。2026/9/14第四节汽油氧化安定性的评定指标三、影响汽油氧化安定性的因素1．化学组成

汽油的化学组成包括烃类组成和非烃类组成。

汽油的烃类组成包括烷烃、环烷烃、芳香烃、烯烃。它们在汽油中抵抗氧化的能力是有差异的。烷烃、环烷烃、芳香烃等为主要成分的汽油的安定性也就比较好；烯烃等不饱和烃含量多的汽油的安定性就较差。

汽油的非烃类组成包括含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物等成分，一般来说，这些非烃类化合物都会使汽油的安定性变差。2．储存条件

汽油的储存条件包括坏境温度，油与空气的接触、油与金属的接触、油与水分的接触等。第四节汽油氧化安定性的评定指标四、提高汽油氧化安定的措施1．采用先进炼制工艺：减少汽油中不饱和烃的含量和去除汽油中的非烃类组分。2．向汽油产品中加入抗氧防胶剂，如2,6二叔丁基对甲酚、N-苯基N‘-仲丁基对苯二胺等，提高汽油氧化安定性。3．向汽油产品中加入金属钝化剂，如N,N‘二亚水杨-l,2丙二胺等，提高汽油氧化安定性的目的。第五节汽油腐蚀性的评定指标一、硫含量1．硫含量的概念及其对使用的影响

硫含量是指存在于油品中的硫及其衍生物（硫化氢、硫醇、二硫化物）的含量，以质量百分比表示。

汽油中含有的硫及其衍生物，遇到水或水气时，会生成亚硫酸或硫酸等，对发动机零件有强烈的腐蚀磨损作用（图2-15）。图2-15汽油中硫含量对发动机主要零件磨损的影响l-挺杆；2-活塞环；3-气门座；4-气缸第五节汽油腐蚀性的评定指标一、硫含量2．硫含量测定法

汽油硫含量测定按照《轻质烃及发动机燃料和其他油品的总硫含量测定法（紫外荧光法）》（SH/T0689-2000）。

测定方法概要是，将烃类试样直接注入裂解管或进样舟中，由进样器将试样送至高温燃烧管，在富氧条件中，硫被氧化成二氧化硫；试样燃烧生成的气体在除去水后被紫外光照射，二氧化硫吸收紫外光的能量转变为激发态的二氧化硫，当激发态的二氧化硫返回到稳定态的二氧化硫时发生荧光，并有光电倍增管检测，由所得信号值计算出试样的硫含量。

该标准中硫含量测定使用的仪器有直接进样系统和舟进样系统两种类型，分别见图2-12和图2-13。第五节汽油腐蚀性的评定指标一、硫含量2．硫含量测定法图2-12直接进样系统图2-13舟进样系统第五节汽油腐蚀性的评定指标二、硫醇1．博士试验

在升化硫存在下，用亚铅酸钠与轻质石油产品作用，以检查油中的硫化氢或硫醇的试验，叫做博士试验。

博士试验按照《石油产品和烃类溶剂中硫醇和其他硫化物的检测博士试验法》（NB/SH/T0174—2015）的规定进行。

方法概要是，振荡加有亚铅酸钠溶液的试样，并观察混合溶液，从外观来判断是否存在硫醇、硫化氢、元素硫或过氧化物。再通过添加硫磺粉，振荡并观察最终混合溶液外观的变化来进一步确定是否存在硫醇。第五节汽油腐蚀性的评定指标二、硫醇2．硫醇硫测定

汽油中的硫醇硫用其在汽油中所占质量百分数表示。

硫醇硫含量的测定按照《汽油、煤油、喷气燃料和馏分燃料中硫醇硫的测定电位滴定法》（GB/T1792—2015）的规定进行。

其测定方法概要：将无硫化氢的试样溶解在乙酸钠的异丙醇滴定溶剂中，以玻璃参比电极和银/硫化银指示电极之间的电位作指示，用硝酸银醇标准溶液通过电位计进行滴定。在滴定过程中，硫醇硫沉淀为硫醇银，而滴定终点通过电池电位上的突变显示出来。第五节汽油腐蚀性的评定指标三、铜片腐蚀试验

铜片腐蚀试验是在规定的条件下，测试油品对铜的腐蚀趋向的试验。它是检查汽油中是否含有游离硫和活性硫化物的。

国家质检总局和国家标准化委员会在2017年7月31日发布了《石油产品铜片腐蚀试验法》（GB/T5096—2017），并于2018年2月1日实施。

把一片已磨光好的铜片浸没在定量的试油中，并按照不同的油品加热到指定的温度（燃油为50℃），保持一定时间（多为3h）。待试验结束时，取出铜片，经洗涤后与腐蚀标准色板比较，确定腐蚀级别。腐蚀标准色板分为4级:1级为轻度变色；2级为中度变色；3级为深度变色；4级为腐蚀

第五节汽油腐蚀性的评定指标四、水溶性酸或碱

水溶性酸或碱是存在于油品中可溶于水的酸性或碱性物质。主要是油品中存在的无机酸、低分子有机酸和能溶于水的矿物碱，例如硫酸、盐酸和氢氧化钠等。

水溶性酸或碱的测定按照《石油产品水溶性酸及碱测定方法》（GB/T259—1988）的规定进行。

测定时，把50mL试样和50mL中性蒸馏水注入分液漏斗中，并摇荡5min。然后澄清，待澄清后从分液漏斗下层（水层）于两支试管中各放入10mL。在一支试管中加入两滴甲基橙溶液，并把它与装有相同体积蒸馏水和甲基橙溶液的第三支试管相比较，如果呈玫瑰红色则表示有水溶性酸存在。在第二支试管中加入三滴酚酞试液，如果呈玫瑰红或红色，则表示有水溶性碱存在。第六节汽油的其他性能及评定指标一、无害性

汽油的无害性是指汽油在发动机内燃烧后的产物不对机动车排放、人体健康和生态环境产生不利影响的性能。汽油的无害性与汽油的组分有关。

引起燃烧产物对机动车排放产生不利影响的汽油组分有铅、锰、铁、铜、磷、硫等。它们除了会增大排放废气中的有害物质外，还会引起三元催化转化器中的催化剂中毒，，对汽油中的这些组分要严格控制含量。

引起燃烧产物对人体健康和生态环境产生不利影响的汽油组分有苯、烯烃、芳香烃等有机物。对以上三类有机物要控制它们在汽油中的含量。2011年2月l4日，国家环境保护总局发布了《车用汽油有害物质控制标准（第四、五阶段）》（GWKB1.1-2011），对汽油中的以上各种有害组分进行了明确限制，并且规定了各种有害组分含量的测定方法，第六节汽油的其他性能及评定指标二、清洁性

汽油的清洁性是指汽油中不应含有机械杂质和水分。

由炼油厂炼制的成品汽油是不含有机械杂质和水分的。汽油中存在的机械杂质和水分一般是在运输、储存和使用过程中受外界污染而混入的。

机械杂质能增大发动机的磨损，水分能加速汽油的氧化生胶，所以，应严格限制它们在汽油中的含量，国家标准中规定汽油中不允许有机械杂质和水分。

汽油中机械杂质的测定按《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；汽油中水分的测定按《石油产品水含量的测定

蒸馏法》（GB/T260－2016）的规定进行。第七节车用汽油规范或标准一、世界燃料规范——无铅汽油

世界燃料规范于1998年首次制定，是由世界燃油规范委员会组织世界范围的有关专家，在欧、美、日实施的汽车/燃料研究计划的基础上，听取了世界范围内汽车厂商的建议，经过长期调研和反复讨论后提出来的。

其主要目的是进一步促进人们理解汽车技术进步对燃油质量要求，充分反映了汽车排放污染物减少取决于汽车技术的进步和燃油质量的提高这两个条件。

世界燃料规范第1版于1998年12月发行，之后历经4次修订，最新的第5版于2013年9月正式发布。第七节车用汽油规范或标准二、基准汽油的标准

环境保护部和国家质检总局于2013年10月10日发布了《轻型汽车污染物排放限值及测试方法（中国第五阶段）》（GB18352.5—2013），并于2018年1月1日开始实施。该标准“附录J基准燃料的技术要求”规定，用于点燃式发动机汽车试验用基准汽油的技术要求见表2-13。

环境保护部和国家质检总局于2016年12月23日发布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）发布稿》（GB18352.6—2016），将于2020年7月1日开始实施。该标准“附录K基准燃料的技术要求”规定，用于点燃式发动机汽车试验用液体燃料的技术要求见表2-14。第七节车用汽油规范或标准三、我国车用汽油标准

国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于2016年12月23日发布并实施了《车用汽油》（GB17930-2016）。

车用汽油（Ⅳ）按研究法辛烷值分为90号、93号和97号3个牌号，车用汽油（Ⅴ）、车用汽油（Ⅵ、）和车用汽油（ⅥB）按研究法辛烷值分为89号、92号、95号和98号4个牌号。第七节车用汽油规范或标准四、我国车用乙醇汽油标准

国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于2017年9月7日发布并实施了《车用乙醇汽油（E10）》（GB18351-2017）代替《车用乙醇汽油（E10）》（GB18351-2015）。

《车用乙醇汽油（E10）》（GB18351-2017）中将车用乙醇汽油（E10）按研究法辛烷值分成89号、92号、95号和98号4个牌号。第八节车用汽油选用一、汽油的选择车用汽油的选择原则应遵循以下原则：（1）发动机压缩比越大，汽油的牌号越高。（2）装有三效催化转化器和氧传感器的汽车应