柴油产品基本知识

       柴油是应用于压燃式发动机（即柴油发动机）的专用燃料。柴油的外观为水白色、浅黄色或棕褐色的液体。柴油又分为轻柴油与重柴油二种。轻柴油是用于1000r/min以上的高速柴油机中的燃料，重柴油是用于1000r/min以下的中低速柴油机中的燃料。一般加油站所销售的柴油均为轻柴油。轻柴油产品目前执行的标准为GB 252-2000 《轻柴油》标准，该标准中柴油的牌号分为10号、5号、0号、-10号、-20号、-35号、-50号，柴油的牌号划分依据是柴油的凝固点。2003年5月23日发布了GB/T19147-2003车用柴油标准，该标准为推荐性标准并于2003年10月1日实施。

       柴油是柴油汽车、拖拉机等柴油发动机的燃料，也称轻柴油。同车用汽油一样，柴油也有不同的标号，不同的是汽油标号由辛烷值确定，而划分柴油标号的依据则是柴油的凝固点。目前国内应用的轻柴油按凝固点分为6个标号：5＃柴油、0＃柴油、－10＃柴油、－20＃柴油、－35＃柴油和－50＃柴油。选用不同标号的柴油应主要根据使用时的气温决定。

             一般来讲，5＃柴油适合于气温在8℃以上时使用；0＃柴油适用于气温在8℃至4℃时使用；－10＃柴油适用于气温在4℃至－5℃时使用；－20＃柴油适用于气温在－5℃至－14℃时使用；－35＃柴油适用于气温在－14℃至－29℃时使用；－50＃柴油适用于气温在－29℃至－44℃或者低于该温度时使用。

            专家表示，选用柴油的标号如果不适合使用温度区间，发动机中的燃油系统就可能结蜡，堵塞油路，影响发动机的正常工作。柴油的标号越低，结蜡的可能性就越小，当然价格也就越高。在适用于一个标号柴油的温度区间内而选用低一级标号的柴油当然更好。

柴油发动机对轻柴油的要求

由于柴油机与汽油机的工作过程有本质的区别，因此对燃料的质量要求也与汽油有所不同。

柴油发动机对轻柴油的要求是：

1、良好的燃烧性；
2、良好的低温流动性；
3、适当的蒸发性；
4、良好的安定性；
5、合适的粘度；

6、良好的抗腐蚀性。

表征轻柴油内在质量的检验项目
            表征轻柴油内在质量的主要检验项目有：十六烷值、氧化安定性、硫含量、色度、酸度、灰分、铜片腐蚀、凝点、冷滤点、闪点、馏程等。
如何选用轻柴油的牌号
根据GB 252-2000标准要求，选用轻柴油牌号应遵照以下原则：
1、10号轻柴油适用于有预热设备的柴油机；
2、5号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在8℃以上的地区使用；
3、0号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在4℃以上的地区使用；
4、-10号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-5℃以上的地区使用；
5、-20号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-14℃以上的地区使用；
6、-35号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-29℃以上的地区使用；
7、-50号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-44℃以上的地区使用。
 
柴油的燃烧性能和蒸发性能
            柴油的燃烧性能表示他的燃烧平稳性，又称为柴油的抗暴性，通常用十六烷值衡量。

            柴油经喷嘴入气缸后，在高温度高压空气中迅速雾化、蒸发，与高温高压空气形成混和气，烃类分子与氧反应产生过氧化合物，当过氧化物积累到一定浓度后便自燃着火，开始燃烧。从柴油喷入气缸到着火燃烧要经历一段时间，这段时间称为滞燃期。自燃点低的柴油，其滞燃期短，发动机工作平稳、柴油的燃烧性好。柴油的自燃点高，滞燃期长，在滞燃前喷入的柴油就多，开始自燃时大量柴油在气缸内同时燃烧，气缸内压力温度同时增大、温度急剧增大，导致出现敲击气缸的声音、发动机过热等问题，即产生爆震现象。结果使发动机功率下降，零件磨损增加，损坏机件等。

            柴油机和汽油机的爆震现象，似乎相同，但产生的原因却完全不同。汽油机是燃料自燃点低，太容易氧化过氧化物积累过多，以致电火花点火后，火焰前锋尚未到达的区域中的混和气体便已自燃，形成爆震。柴油机的爆震原因恰恰相反，由于燃料自燃点过高，不易氧化，过氧化物积累不足，迟迟不能自燃，以致在开始燃烧时气缸内的燃料积累过多而产生爆震，因此柴油机要求自燃点低的燃料，而汽油机则要求使用自燃点高的燃料。

柴油相关知识

            柴油是在260～350℃的温度范围内从石油中提炼出来的，主要由碳、氢和部分氧组成。柴油按馏分轻重分重柴油和轻柴油二种，其中重柴油适用于1000r/min以下的中、低速柴油机，轻柴油则适用于1000r/min以上的高速机。国家标准GB 252-2000中称为轻柴油，深圳市技术规范SZJG 13-2004称为含清净剂车用柴油，其最根本的区别是硫含量不同，轻柴油的硫含量不大于0.2%,车用柴油的硫含量不大于0.05%。
1、规格及用途
轻柴油按凝点可分为10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和-50#等7个牌号，气温低，应选用凝点较低的轻柴油，反之，则应选用凝点较高的轻柴油。0#轻柴油适合于风险率为10%的最低气温在4度以上的地区使用，表示其凝点不高于0℃。
2、性能指标及要求
柴油的主要指标有：燃烧性、蒸发性、流动性、安定性和腐蚀性等。
（1）燃烧性（着火性）：
柴油燃烧性的高低直接影响到柴油机的工作。十六烷值是表示柴油在发动机中着火和燃烧性能的重要指标。柴油的十六烷值直接影响燃料在柴油机中的燃烧过程。
柴油的十六烷值高，其自燃点低，在柴油机气缸中容易自燃，发动机工作平稳。柴油的十六烷值如果过低，燃料着火困难，会产生不正常燃烧，降低发动机的功率。但柴油的十六烷值也不宜过高，如果过高，柴油不能完全燃烧，耗油量增大。
柴油的十六烷值与其化学组成有关。正构烷烃的十六烷值最高，环烷烃次之，多环芳香烃的十六烷值最低。通常车用柴油的十六烷值应在45～60范围内。
（2）蒸发性：
            要使发动机启动和正常工作，要求柴油具有良好的蒸发性。但蒸发性也不能太强，因为蒸发速度过快，燃烧时会积聚大量柴油，使发动机工作不稳定。同时，蒸发性强，即馏分轻，粘度必然小，不仅会增大喷油泵磨损，而且降低喷雾质量，使燃烧过程恶化。这就是说，柴油的蒸发性过强或过差、即馏分过轻或过重都不适宜。柴油的蒸发性主要用馏程和闭口闪点来评定。
①馏程
50％回收温度：该温度越低，说明柴油中轻质组分越多，蒸发性越好，使柴油易于启动。标准中规定50％回收温度不高于300℃。
90％回收温度和95％回收温度：该温度越低，说明柴油中重质组分越少，可以提高柴油的燃烧性能和柴油机的动力性能，降低油耗，减少机械磨损。标准中规定90％回收温度和95％回收温度分别不高于355℃和365℃。
②闪点
             柴油闪点既是控制柴油蒸发性的项目，也是保证柴油安定性的项目。一般认为轻质燃料在储运时，其闪点高于35℃就是安全的。标准中规定0号柴油的闪点不低于55℃。
（3）流动性：柴油的流动性主要由粘度、凝点、冷滤点来表示。
①粘度
              是柴油重要的使用性能项目，它与柴油额供给量、雾化性、燃烧性和润滑性均有密切的关系。高速柴油机在运行时，喷油时间每次只有0.001～0.002秒，要在如此短的时间内使喷入的柴油气化自燃，雾滴直径不能超过0.025mm，才能保证完全燃烧。雾化好坏取决于粘度，粘度过大则雾滴大，与空气混和不均匀，燃烧不完全形成积炭；如果粘度过小，雾化虽好，但喷射角大而近，也不能与空气混和完全，同时对喷油嘴等部件的润滑性能变差，增大磨损。标准中要求0号轻柴油在20℃时的运动粘度在3.0～8.0mm2/s,只有在这个范围内，才既能保证柴油对发动机燃油供给系统有较好的润滑性，保证柴油有较好的雾化性能和供给量，从而使柴油有较好的燃烧性能。
②凝点、冷滤点
             是评定柴油低温流动性两个主要指标，我国柴油就是按凝点划分牌号的，凝点是柴油不能流动的最高温度。但实际使用中，在柴油完全凝固前，便有蜡结晶析出，结晶达到一定尺寸，就可能造成过滤器滤网堵塞，使柴油并未达到凝点前便不能使用。
              在规定条件下柴油不能通过滤网的最高温度，叫柴油的冷滤点。冷滤点与柴油的使用性能有良好的对应关系，各牌号柴油的实际使用温度范围就是按冷滤点来划分的。
（4）安定性
柴油的安定性对发动机影响与汽油类似。柴油安定性差，容易氧化变质，颜色加深变黑，沉淀物和胶质增大，堵塞过滤器，容易在燃烧室形成大量积炭，柴油喷射系统形成漆膜并使活塞环粘结和加大磨损，对柴油的储存和使用有很大影响。柴油的安定性指标主要用10％蒸余物残炭和总不溶物表示，同时色度的大小及变化也可以反映出柴油安定性的好坏。
（5）腐蚀性
柴油的腐蚀性基本同汽油腐蚀性一样，它通过硫含量、酸度、铜片腐蚀三个指标加以控制。
①酸度
酸值、酸度表示石油产品中酸性物质的总和。通常，柴油用酸度来表示。酸度大的柴油不但腐蚀机件，而且会增加喷油嘴和燃烧室的结焦和积垢。国家标准规定柴油的酸度不大于7㎎KOH/100ml。
②腐蚀试验
腐蚀试验是评定油品对一种或几种金属的腐蚀作用的一种定性的试验，目的是检验油品中是否含有对金属产生腐蚀作用的硫醇、活性硫或游离硫及酸性物质、碱性物质和水分等物质。国家标准规定铜片腐蚀不大于1级。
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，是保证用油的机械不受腐蚀和操作人员不致损害健康以及防止环境污染的指标。燃料中硫含量较多时，活性硫可以腐蚀油品的储运设备和机械的供油系统；非活性硫燃烧后形成SO2和SO3，遇水形成亚硫酸和硫酸而腐蚀机械，而SO2和SO3排入大气会造成污染。标准中规定柴油的硫含量不大于0.2%,车用柴油不大于0.05%。
（6）密度
石油的密度随着其组成中的碳、氧、硫的含量的增加而增大。

由于密度随温度的升高而减小，我国一般用20℃下测定的密度，称为标准密度，柴油的标准密度一般为0.81～0.86克/毫升。视密度是指在试验温度（环境温度）下的密度，一般客户在接受油品测的密度为视密度。柴油密度过小，会使发动机产生爆震，耗油量增大；密度过大，则柴油不能充分燃烧，并在汽缸内和喷嘴上产生积炭，造成汽缸的磨损和堵塞油路，使耗油量增大。

（7）水分和机械杂质
水分和机械杂质是大多数石油产品的重要质量指标。油品在储运过程中可能由于种种原因混入水分和机械杂质，对于油品的使用是有害的。会堵塞供油系统的管线和过滤器，增加用油机械设备的磨损等。柴油中含水时，不但设备增加腐蚀和降低效率，而且会使燃料过程恶化。在低温情况下，燃料中的水分会结冰堵塞发动机油路，影响供油。
（8）色度
色度是表示柴油颜色的指标，国家标准中规定轻柴油的色度不大于3.5。柴油的色度跟原油品质、炼油工艺、精制程度都有关系。不同炼厂出品的柴油颜色会有较大差异。