汽車燃料（柴油）的性能與測(cè)量技術(shù)

鐘翠 李婷婷

摘 要：柴油分為輕柴油和重柴油，車用高速柴油機(jī)均使用輕柴油。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，柴油車的數(shù)量的增加，對(duì)柴油的需求量越來(lái)越大，但是目前我國(guó)汽車柴油品質(zhì)使用性能方面尚有很多不足之處，柴油的測(cè)量技術(shù)的研究也慢于國(guó)際水平，柴油汽車在排放方面也尚有不足。

調(diào)查研究的結(jié)果表明：我國(guó)汽車柴油品質(zhì)本身在短時(shí)間內(nèi)難有很大的提高，在未來(lái)幾年內(nèi)汽車柴油油品的技術(shù)改進(jìn)將會(huì)集中在柴油添加劑的應(yīng)用和開發(fā)方面，柴油汽車的排放問(wèn)題也將得到進(jìn)一步改善，隨著國(guó)家政策的支持，柴油汽車也將有一個(gè)很燦爛的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：汽車柴油，使用性能，測(cè)量技術(shù)

前 言

隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展，人們環(huán)保意識(shí)的增加以及人們對(duì)于家用轎車的需求的日益增加，人們對(duì)于汽車的要求也就越來(lái)越嚴(yán)格，既想要提高汽車的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性又想要汽車排放減少對(duì)空氣的污染，于是這對(duì)于汽車制造業(yè)和石油化工來(lái)說(shuō)面臨著重大挑戰(zhàn)。而就改善汽車燃油品質(zhì)來(lái)說(shuō)，不但可以減少污染物的生成，還能夠改善混合氣的質(zhì)量，使汽車燃油充分燃燒，從而減少汽車燃油的消耗和減少污染物的排放。現(xiàn)在本文是從汽車柴油方面進(jìn)行研究，從柴油的使用性能以及測(cè)量技術(shù)方面進(jìn)行研究，從而達(dá)到提出改善汽車柴油品質(zhì)，對(duì)柴油質(zhì)量提出更高的要求。

柴油是具有十到二十二個(gè)碳原子數(shù)的復(fù)雜的烴類混合物。它的半成品主要是由原油蒸餾，催化裂化，加氫裂化，減粘裂化，焦化等過(guò)程生產(chǎn)的。柴油分為輕柴油（沸點(diǎn)范圍約為180到370℃）和重柴油（沸點(diǎn)范圍約為350到410℃）兩大類。車用高速柴油機(jī)使用的柴油為輕柴油。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是在燃油的顆粒和蒸汽、空氣和燃燒后的氣體不均勻的混合狀態(tài)下自行著火燃燒的。柴油燃燒性的好壞，低溫流動(dòng)性的好壞，蒸發(fā)性的好壞，安定性的好壞，粘度的合適與否以及腐蝕性的好壞等柴油的各項(xiàng)使用性能將直接影響柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程，最終將影響柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命以及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放。只有柴油的質(zhì)量與汽車工業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展、相互適應(yīng)，才有可能實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車工業(yè)和整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

近年來(lái)，我國(guó)部分學(xué)者對(duì)汽車柴油的性能以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一些有意義的研究，但是大多是對(duì)于使用性能的研究，對(duì)于其他方面的研究并沒有很深入，尤其是對(duì)于柴油的各方面的使用性能的測(cè)量技術(shù)涉及甚少。

縱觀一些研究，學(xué)者們對(duì)于汽車柴油的使用性能等方面研究比較成熟，對(duì)于汽車柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了一定的研究，但是對(duì)于汽車柴油各方面的使用性能的測(cè)量技術(shù)少有探討，因此很難全面的評(píng)價(jià)汽車柴油的質(zhì)量好壞。

我國(guó)汽車的柴油化趨勢(shì)越來(lái)越明顯，柴油轎車的比例將不斷提高，今后國(guó)家對(duì)環(huán)保問(wèn)題的要求也會(huì)日趨嚴(yán)格，柴油機(jī)的主要污染物氮氧化物和顆粒物PM的排放也要加以限制。因此對(duì)于柴油質(zhì)量問(wèn)題的研究具有重要意義。本文采用調(diào)查研究的方法對(duì)汽車柴油的性能以及測(cè)量技術(shù)進(jìn)行研究，了解汽車柴油的使用性能以及測(cè)量技術(shù)，并提出關(guān)于提高柴油質(zhì)量問(wèn)題的辦法措施以及合理化的建議。

一、汽車柴油及其性能

雖然柴油是常用的汽車燃料，但是對(duì)于柴油的基本組成也許有些陌生，下面簡(jiǎn)單介紹一下柴油的基本含義與組成。

柴油是輕質(zhì)石油產(chǎn)品，是由多種烴類混合而成的物質(zhì)，碳原子數(shù)目約為十到二十二，是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。主要是由原油經(jīng)過(guò)凈化蒸餾，催化裂化，加氫裂化，減粘裂化，焦化等過(guò)程生產(chǎn)的。柴油分為輕柴油和重柴油。輕柴油的沸點(diǎn)在一百八十到三百七十?dāng)z氏度之間，沸點(diǎn)在三百五十到四百一十?dāng)z氏度之間的為重柴油。目前汽車高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)使用的柴油為輕柴油。在我國(guó)汽車柴油按照凝點(diǎn)劃分為六個(gè)牌號(hào)，分別是5號(hào)、0號(hào)、-10號(hào)、-20號(hào)、-35號(hào)和-50號(hào)。

二、汽車柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及其選用

凝點(diǎn)是評(píng)價(jià)柴油性能好壞的重要指標(biāo)，但是凝點(diǎn)又與柴油的低溫流動(dòng)性沒有直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系。于是，汽車柴油的選擇主要是根據(jù)使用地的氣溫而定，應(yīng)根據(jù)不同的地區(qū)和不一樣的季節(jié)來(lái)選擇相應(yīng)牌號(hào)的柴油。一般來(lái)說(shuō)，氣溫低的地區(qū)應(yīng)選擇凝點(diǎn)低的柴油，氣溫高的地方選用凝點(diǎn)高的柴油。但是柴油的冷濾點(diǎn)又與柴油實(shí)際的使用溫度之間有著良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因?yàn)檫@一原因，柴油一般按照各號(hào)柴油的冷濾點(diǎn)對(duì)照當(dāng)?shù)卦嘛L(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫進(jìn)行選擇。但是柴油的牌號(hào)是按照凝點(diǎn)劃分的，如果根據(jù)凝點(diǎn)選擇，那么凝點(diǎn)應(yīng)當(dāng)比當(dāng)?shù)卦嘛L(fēng)險(xiǎn)率為10%的最低氣溫低4到6℃，這是因?yàn)槟c(diǎn)比冷濾點(diǎn)低4到6℃。具體來(lái)說(shuō)，選用柴油時(shí)，凝點(diǎn)應(yīng)當(dāng)?shù)陀诋?dāng)?shù)貧鉁?℃左右。

柴油汽車主要選用5號(hào)、0號(hào)、-10號(hào)、-20號(hào)、-35號(hào)、-50號(hào)六個(gè)牌號(hào)的柴油，溫度在8℃以上時(shí)選用5號(hào)柴油；0號(hào)柴油在4℃以上使用；溫度在-5到4℃時(shí)選用-10號(hào)柴油；-20號(hào)柴油在-14到-5℃時(shí)使用；溫度在-29到-14℃時(shí)使用-35號(hào)柴油；-50號(hào)柴油在-44到-29℃時(shí)使用。要是使用溫度比所選用的柴油牌號(hào)低的話，發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃油系統(tǒng)就有可能結(jié)蠟，會(huì)堵塞油路，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，基于這個(gè)原因，在選擇柴油時(shí)常選用較低凝點(diǎn)的柴油，雖然這樣可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，但是不利于合理使用能源。

三、汽車柴油低溫流動(dòng)性的測(cè)量

3.1低溫流動(dòng)性的測(cè)量意義

上文簡(jiǎn)述了汽車柴油低溫流動(dòng)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)有凝點(diǎn)、濁點(diǎn)、冷濾點(diǎn)。但是在選用柴油時(shí)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出濁點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)標(biāo)中對(duì)于低溫流動(dòng)性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也只考慮了凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)。于是在測(cè)量時(shí)只需要將凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)結(jié)合考慮即可。下面根據(jù)我國(guó)現(xiàn)用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)汽車柴油的凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)的測(cè)量方法進(jìn)行總結(jié)，總結(jié)如下。

3.2汽車柴油凝點(diǎn)的測(cè)量方法及標(biāo)準(zhǔn)

如上文所言，汽車柴油不具有一定的凝點(diǎn)，我們所謂的汽車柴油的凝點(diǎn)只能是判斷柴油低溫流動(dòng)性的其中一個(gè)依據(jù)。由于汽車柴油不具有具體固定的凝點(diǎn)，所以測(cè)定汽車柴油的凝點(diǎn)是一個(gè)條件實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)會(huì)受到許多條件的限制，所以即使是同一油品，測(cè)量時(shí)如果在不同的條件限制下或者在不同的測(cè)量方法下，測(cè)量結(jié)果也會(huì)不一樣。

四、汽車柴油霧化、蒸發(fā)性的測(cè)量

要使發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)正常，就要求柴油具有良好的霧化、蒸發(fā)性。因此，從混合氣的形成這一方面來(lái)說(shuō)，我們希望柴油有較強(qiáng)的霧化、蒸發(fā)性，但是如果柴油的霧化、蒸發(fā)性過(guò)強(qiáng)，會(huì)造成運(yùn)輸和貯存過(guò)程中的損失加大，并且安全性也不能被保證，所以，柴油的霧化、蒸發(fā)性既不能過(guò)強(qiáng)又不能較弱，這就要求我們必須用精確的儀器設(shè)備來(lái)測(cè)量柴油霧化、蒸發(fā)性的指標(biāo)，好讓我們能夠既控制好混合氣形成的質(zhì)量和速度又對(duì)安全性和運(yùn)輸貯存方面放心。

五、柴油汽車的發(fā)展趨勢(shì)

隨著柴油質(zhì)量的優(yōu)化，柴油汽車對(duì)于空氣的污染也必將減少，這也為柴油汽車的發(fā)展與增多奠定了重要的基礎(chǔ)。柴油汽車也終將會(huì)改變不受寵的局面，在未來(lái)成為主要的發(fā)展方向。

六、結(jié) 論

本文就汽車柴油的使用性能方面做出了完整的總結(jié)，包括柴油的低溫流動(dòng)性能，霧化、蒸發(fā)性能，燃燒性能，腐蝕性能，安定性能，清潔性能這六個(gè)性能，并針對(duì)每一個(gè)性能都描述了其評(píng)價(jià)指標(biāo)以及該性能及其評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作的影響。還提出了改進(jìn)這些性能的一些可行性的方法措施。