車用柴油的質量與檢驗方法

劉海洋(長春市產品質量監督檢驗院，吉林 長春 130000)

0 引言

車用柴油質量好壞直接影響到車輛發動機燃燒效率及使用壽命，所以對車用柴油進行檢驗分析柴油性能，對其使用效率有積極作用。

1 車用柴油的質量特性

車用柴油主要具備如下6個方面的質量特點：其一，低溫流動性。這是說明輕柴油如果處于環境溫度較低的條件下，流動性效果依然比較好，可以利用冷濾點、濁點等做好檢測和認定。其二，發火性和燃燒性。這一方面的特點主要指的是柴油在氣缸內經過高溫高壓之下可以發火燃燒。其三，霧化、蒸發性。輕柴油通過噴油器直接噴射到氣缸內，形成液體霧粒，然后快速的汽化蒸發進行再次使用。其四，安定性。該特性具體包含熱安定性、儲存安定性方面。如果安定性方面不足，或者極易形成有機酸、膠質等方面的柴油材料，一般會添加抗氧防膠劑的材料。其五，腐蝕性。因為柴油內含有一定量的有機酸、有機堿、硫化物等成分，所以腐蝕性比較明顯，具體可以從酸度、硫含量等成分方面檢測。其六，清潔性。這是指柴油內并不存在任何水分、機械雜質等，完全滿足車用要求[1]。

2 車用柴油的檢測標準

時代的發展和進步，人們對環保方面的重視度逐步提高，所以柴油在使用環節，不僅要達到動力性能的要求，且要滿足環保標準。柴油如果含有過量的硫元素、多環芳烴等雜質會使柴油在發動機氣缸內燃燒時產生比較多的固體顆粒物，一旦這些雜質進入到噴嘴上，就會導致發動機無法正常的運行。這些顆粒物經過尾氣直接排入到空氣中會產生嚴重的環境污染問題，接觸到人的皮膚也會導致疾病的發生。隨著近年來相繼頒發了比較多的國家標準，加強柴油污染物的檢測和分析，特別是硫元素、多環芳烴類物質，同時保證清潔性合格才能投入使用。

3 車用柴油質量檢驗方法概述

3.1 穩定性檢驗

車用柴油最為重要的一項指標就是穩定性，對于該特性來說，車用柴油穩定性較高的條件下，燃燒的情況下，不容易產生積碳的問題，貯存環節，也不會形成膠質物質。車用柴油穩定性指標主要是如下兩個方面：第一，總不容物。我國國家標準中明確規定總不容物不能超過2.50 mg/100 mL，主要檢驗方法為《餾分燃料油氧化安定性測定法(加速法)》。第二，10%蒸余物殘炭。殘炭是目前的車用柴油在使用中所形成焦炭的主要評價性指標。我國國家標準要求，蒸余物殘炭不能超過0.30%，主要檢驗方法為《石油產品殘炭測定法》。

3.2 含硫量檢驗

在車用柴油質量檢驗環節中，含硫量檢驗是非常重要的一項內容，在具體檢驗環節需要從含硫量、銅片腐蝕、酸度等層面檢修檢測。

第一，含硫量。該方面的檢測是通過柴油內的含硫成分以及硫衍生物含量比例方面確定。柴油內硫的含量一般都會大于汽油內硫的含量，所以從某種程度上來說，會給柴油的使用產生較大的負面影響。柴油燃燒的過程中，其中含有的硫化物和硫都會形成三氧化硫、二氧化硫等物質，其會給柴油發動機內各個部件造成較大的腐蝕和問題，主要檢驗方法為《石油產品硫含量測定法》。

第二，銅片腐蝕。該方面的檢驗是確定柴油對金屬所形成的腐蝕性反應的情況，具體就是檢測確定是否有活性硫的情況。其主要的檢測工作原理是確定柴油內是否存在活性硫的成分，還要確定其對于金屬所產生的腐蝕性反應，具體檢驗方法是《石油產品銅片腐蝕實驗法》[2]。

第三，酸度。將制備好的100 mL試樣滴入到柴油中，然后再應用氫氧化鉀作為主要檢驗材料進行，具體檢驗方法為《汽油、煤油、柴油酸度測定法》。

3.3 清潔性檢驗

清潔性是車用柴油的重要質量指標，具體是從下述幾個方面出發進行檢驗：首先是水分。通常來說，在加注、存儲、運輸等環節都有可能會滲入水分，同時其中還會有一定量的無機鹽成分，造成柴油灰分有很大的變化，導致柴油內硫化物給各個部件產生較大的腐蝕問題。此外，水分還會造成柴油穩定性不足，甚至溫度較低的條件下，容易凝結成冰，導致油路不通暢，水分具體檢驗方法如《石油產品水分測定法》[3]。

其次是機械雜質。和汽油內機械雜質有著一定的差異，柴油內指的是沒有規定油劑內會產生溶解的懸浮物、沉淀物等。機械雜質不僅會造成油孔、噴油器等不能正常的運行，還會造成噴油器的磨損更加的嚴重。因此，我國國家標準中規定，柴油內不能有任何機械雜質，具體檢驗方法為《石油產品和添加劑機械雜質測定法》[4]。

最后是灰分。柴油經過發動機的燃燒之后，就會形成灰分，一般其有如下兩個方面的來源：其一，設備腐蝕后會產生一定的氧化物；其二，沒有完全蒸餾反應的有機鹽、無機鹽的類型。灰分并不具備任何可燃性，并且硬度較高。發動機的正常運行中，灰分的存在會讓活塞、汽缸壁的摩擦變得更加的劇烈，造成二者的磨損極為嚴重，一般來說，檢測方法為《石油產品灰分測定法》。經過必要的車用柴油指標檢驗分析和處理，可以更好的保證柴油質量，提高柴油的利用率，防止給環境和機器帶來不利的影響。

3.4 黏度

黏度是柴油的流動過程中，分子之間所產生的內摩擦而組織分子運動的一些物質。柴油黏度指標和霧化性、氣缸噴油的距離存在著直接的關系，一般情況下，輕柴油處于20 ℃溫度的情況下，其黏度大約為5 mm2/s，可以符合高壓油泵的潤滑性要求，達到霧化、燃料供應的要求。柴油黏度指標需要進行流動性、黏稠性方面的檢查，具體可以從運動黏度、動力黏度方面進行檢測。如果運動黏度相對較小，則容易出現油束形狀和燃燒室不適應的情況，導致混合氣體存在較大的質量差的問題，運動黏度較大也會出現燃料漏失嚴重的問題，出現柴油系統供油無法正常進行的情況。運動黏度需要經過如下方式進行檢測：在特定的溫度條件下，通過測量樣品流過粘度計的時間，然后再把黏度計常數和流動時間相乘就會得到運動黏度的數據；動力粘度需要將樣品的密度和運動黏度相乘得到，也就是某個溫度之下的動力黏度數據。檢測時，應該注意下述問題：(1)選擇符合要求的黏度計設備，保證樣品流動時間至少為200 s，流動時間不能少于350 s；(2)檢驗開始前，需要做好各項數據精度的檢測；(3)樣品吸取的環節，防止因為液體移動而形成較大的氣泡，如果存在氣泡，應該再次進行吸取；(4)黏度計以豎直狀態存在，可以利用鉛垂線輔助進行；(5)溫度嚴格控制，變化幅度不能超過±0.1 ℃，防止溫度改變給油品黏度造成不良影響[5]。

3.5 凝點、濁點、冷濾點

車用柴油主要是通過石蠟基原油經過必要的提煉和加工所形成的，以固態的形式存在，溫度較高的條件下，則會轉化成為液態而進入到石油中。濁點就是柴油開始析出石蠟結晶體的形式，以渾濁的形式存在的最高溫度；凝點為柴油失去流動性時的最高溫度。柴油機內會有專用的低溫過濾裝置，在冷卻的環節會有石蠟晶體直接析出來，冷濾點就是析出晶體而產生的阻塞過濾裝置的最高溫度。通過濁點進行分析低溫流動性，并不是合理的，要求也非常嚴格，而凝點又不能達到應有的效果，所以我國使用凝點和冷凝點進行指標測定，了解柴油流動性參數。在低溫環境中，發動機啟動困難，這是因為有些組分冷凝析出，而產生流動性不足的問題，導致柴油黏度升高。為了能夠消除該問題，一般會加入降凝劑的方式，可以避免產生結晶體。

3.6 餾程

餾程檢測是在某個試驗環境中，初餾點和終餾點所存在的溫度差異，具體的作用就是檢測確定從液態轉化成為氣態的能力。輕柴油餾程會直接該柴油機的啟動性、運行穩定性、經濟性、設備磨損性等方面產生影響。因此，需要綜合分析餾程參數，同時做好回收溫度的檢查，這樣可以掌握具體的柴油的運行性質，保證不會有任何的問題存在，提高運行可靠性和穩定性。

3.7 閃點

閃點為柴油樣品蒸發所產生的燃燒性反應，讓火焰延伸到試樣油面所存在的最低溫度參數。不同油品的閃點檢查方法有著極大的差異，重質油主要是開口閃點檢測的方法，而輕質油一般是選擇使用閉口閃點的檢測。閉口閃點檢測是比較重要的技術參數，這是最為基礎性的要求，但是也容易導致一些糾紛存在。在具體的閃點檢測環節，要做好如下7個方面的工作：(1)試樣選取工作開始前，應該將樣品輕輕搖晃，保持動作輕柔，防止存在過度的損失問題；(2)加強樣品加入量的檢查，讓油面達到環形標記的位置上，防止因為油品量而導致孔家容積的變化，進而導致蒸發濃度有著很大的改變，檢測結果也會有較大的偏差；(3)做好溫度和攪拌器轉速的管控；(4)試驗火焰直徑控制在3～4 mm；(5)每次提升1 ℃的溫度，就要操作一次點火，此時要立即停止攪拌；(6)對于閃點溫度有準確的預估，保證初始點火溫度和閃點溫度差在18～28 ℃內；(7)樣品閃點應高于40 ℃。

4 結語

堅持對車用柴油6個質量特性的檢測，堅持執行國家標準，堅持采用先進的技術和設備，是確保我國的車用柴油生產質量的關鍵。同時大力促進清潔能源的發展，是我國車用柴油發展的必由之路。柴油的品質對于工業生產和社會進步有著重大影響，所以需要做好柴油檢驗和分析，促進柴油質量的提升。