柴油的主要性质

柴油的主要性质：

着火性 ( Ignitability):

高速柴油机要求柴油喷入燃烧室后迅速与空气形成均匀的混合气，并立即自动着火燃烧，因此要求燃料易于自燃。从燃料开始喷入气缸到开始着火的间隔时间称为滞燃期或着火落后期。燃料的自燃点（在空气存在下能自动着火的温度）低，则滞燃期短，即着火性能好。一般以十六烷值作为评价柴油自燃性的指标，也可以有柴油指数或十六烷指数表示。

十六烷值（Cetane number）:

十六烷值是指与柴油自燃性相当的标准燃料中所含正十六烷的体积百分数。标准燃料是用正十六烷与2-甲基萘按不同体积百分数配成的混合物。其中正十六烷自燃性好，设定其十六烷值为100，2-甲基萘自燃性差，设定其十六烷值为0。也有以2，2，4，4，6，8，8-七甲基壬烷代替2-甲基萘，设定其十六烷值为15。十六烷值测定是在实验室标准的单缸柴油机上按规定条件进行的。十六烷值高的柴油容易起动，燃烧均匀，输出功率大；十六烷值低，则着火慢，工作不稳定，容易发生爆震。一般用于高速柴油机的轻柴油，其十六烷值以40-55为宜；中、低速柴油机用的重柴油的十六烷值可低到35以下。柴油十六烷值的高低与其化学组成有关，正构烷烃的十六烷值最高，芳烃的十六烷值最低，异构烷烃和环烷烃居中。当十六烷值高于50后，再继续提高对缩短柴油的滞燃期作用已不大；相反，当十六烷值高于65时，会由于滞燃期太短，燃料未及与空气均匀混合即着火自燃，以致燃烧不完全，部分烃类热分解而产生游离碳粒，随废气排出，造成发动机冒黑烟及油耗增大，功率下降。

加添加剂可提高柴油的十六烷值，常用的添加剂有硝酸戊酯或已酯。

流动性 (Flowability):

凝点是评定柴油流动性的重要指标，它表示燃料不经加热而能输送的最低温度。柴油的凝点是指油品在规定条件下冷却至丧失流动性时的最高温度。柴油中正构烷烃含量多且沸点高时，凝点也高。一般选用柴油的凝点低于环境温度3-5℃，因此，随季节和地区的变化，需使用不同牌号，即不同凝点的商品柴油。在实际使用中，柴油在低温下会析出结晶体，晶体长大到一定程度就会堵塞滤网，这时的温度称作冷滤点。与凝点相比，它更能反映实际使用性能。对同一油品，一般冷滤点比凝点高1-3℃。采用脱蜡的方法，可降低凝点，得到低凝柴油。

柴油主要是由烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃、多环芳烃与少量硫(2 ～60g /kg) 、氮(< 1g /kg) 及添加剂组成的混合物。以燃料油为例: 白色或淡黄色液体。相对密度0.85 。熔点-29.56 ℃。沸点180 ～370 ℃。闪点40 ℃。蒸气密度4 。蒸气压4.0kPa 。蒸气与空气混合物可燃限0.7 ～5.0% 。不溶于水。遇热、火花、明火易燃, 可蓄积静电, 引起电火花。分解和燃烧产物为一氧化碳、二氧化碳和硫氧化物。避免接触氧化剂。

" 柴油及柴油添加剂调研综述一、柴油的主要性能

轻柴油是各种高速、中速柴油发动机（柴油机）的燃料。柴油发动机不是由火花塞点火燃烧，而是柴油经过喷嘴雾化，与空气混合，压缩自燃着火的，因此又称为压燃式发动机。柴油发动机由于具有热效率高、耗油低及燃料火灾危险性小等特点，广泛应用于汽车，舰艇，拖拉机，坦克等大型航运设备中。

通常，轻柴油的牌号时按其凝点的高低来区分的。例如，35号轻柴油表示其凝点不高于-35oC，0号轻柴油表示其凝点不高于0 oC，正20号农用柴油表示其凝点不高于+20 oC。柴油的燃烧性能柴油的燃烧性

柴油要发动机内的燃烧大体可分为下四个阶段：滞燃期（发火延迟期）、急燃期、缓燃期（主燃期）和后燃期。柴油的燃烧性好是指喷入燃烧室内与高温空气形成均匀的可燃混合气之后，能在较短的时间内发火自燃并正常地完全燃烧。

十六烷值是衡量燃料在压燃式发动机中发火性能的指标。十六烷值高，表明该燃料在柴油发动机中的发火性能良好，滞燃期短。燃烧均匀且完全，发动机工作平稳。

不同转速的柴油机对柴油的十六烷值具有不同的要求：高速柴油机的燃料其十六烷值应介于40—60，一般使用40—45的燃料；中速柴油机可使用十六烷值30－35的燃料；对于低速柴油机，即使使用十六烷值低于25的燃料，其燃烧也不会发生特殊的困难。我国石油产品

标准中规定轻柴油的十六烷值低于25的燃料，其燃烧也不会发生特殊的困难。我国石油产品标准中规定轻柴油的十六烷值一般不低于45，对于由中间基原油生产的或混有催化裂化组分的轻柴油，其十六烷值允许不低于40。为保证柴油在柴油发动机中能正常燃烧，要求柴油具有较高的十六烷值和适宜的馏份组成，适宜的低温流动性和粘度，良好的蒸发性和氧化安定性。同时对机件不能有腐蚀。

柴油在柴油机中燃烧是否正常与很多因素有关，柴油的性质是非常重要的一个方面，其中十六烷值是其主要参数之一。

柴油的自然发火性好坏用十六烷值表示。十六烷值是指和柴油发火性相同的标准燃料中所含十六烷体积的百分数，是在规定的单缸柴油机（十六烷值机）中测定的。

标准燃料是用不同体积的正十六烷和α-甲基萘混合而成的。正十六烷的发火性很好，规定它的十六烷值为100；α-甲基萘的发火性很差，规定它的十六烷值为0。把正十六烷和α-甲基萘按不同体积配成不同的标准燃料，每种标准燃料中含正十六烷的体积百分数，即为标准燃料的十六烷值。例如，某一柴油的发火性恰好与含有45%的正十六烷和55%的α-甲基萘的标准燃料相同，则该柴油的十六烷值为45。

柴油的发火性好坏主要是看自燃点的高低。自然点是在没有其他火源作用下，燃料自行燃烧时的最低温度。烷烃自燃点最低，芳香烃最高，环烷烃居中。

芳香烃多的柴油因自燃点较高，喷入气缸后需要在较高的温度下才能自燃，十六烷值较低。含烷烃较多的柴油则相反。

十六烷值高的柴油，因燃点低，在气缸内温度较低的情况下也能发火自燃，所以启动性能较好。据实验，使用十六烷值为53的柴油，柴油机在3s内即可启动，而十六烷值为38的柴油却需要45s才能启动。

十六烷值也不可过高，当十六烷值高于60~70时，还会因喷入的柴油裂化较快，会形成大量的炭，如来不及烧尽，就会在排气时冒黑烟，从而增大耗油量，降低柴油机功率。

2．柴油的雾化

在柴油机中，柴油能在各种条件下，不间断的供油和雾化，才能提供正常燃烧的良好条件。与此性能有关的柴油性质主要有粘度。柴油的粘度影响到油品流动、润滑及喷雾情况。

柴油的雾化过程：柴油经过喷油嘴，高速喷入气缸，由于气缸内压缩空气阻力和柴油流经喷孔时本身的扰动分散而形成细小的的油滴颗粒而分散开来。柴油雾化好既能缩短着火时间，又能燃烧完全；反之，会使滞燃严重，甚至发生排气冒烟。

柴油粘度大，喷出的油滴直径大，射程较远，圆锥角小，油滴蒸发面积减少，蒸发速度减慢，混合气不均匀，燃烧不完全，燃料消耗增大。柴油粘度与雾化颗粒直径的关系见图一。

柴油粘度与雾化颗粒直径的关系

柴油粘度过小，喷出油流射程太近，圆锥角大，与燃烧室形状不适应，燃烧不良。总之，柴油粘度过大，过小都对喷雾不利。

3．柴油的其他性能

柴油硫含量表示油品中含硫化物的多少。硫化物燃烧后产生的SO2、SO3，会