十六烷值培训讲义

柴油十六烷值测定法（GB/T386－2000）简介
• 7、取样 • 容器：使用不透明容器。如深棕色玻璃瓶、金属罐或反应活 性较小的塑料容器，以尽量较小暴露在阳光和紫外线下。 • 储存时间：在试验之前，试样应在室内放置至少几个小时，
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 3、十六烷值与柴油使用的关系
• 柴油机的额定转速越高,就要求柴油的发火性好,以确保在 短时问内燃烧完全,对柴油十六烷值的要求就高。 • 一般情况下,额定转速在1000r/min以下的柴油机 • 使用十六烷值为35～40的柴油
•
• •
转速
十六烷值 转速
1000～1500r/min
物对比得出的数值。柴油十六烷值可按GB/T386－2000的 规定进行测定。
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 主要的测试设备为一台可调压缩比(7-23)的供试验用的标
准单缸柴油机。百度文库
• 试验时调节柴油机压缩比,确定被测燃料的闪火时间。如果 被测燃料和某一参比燃料在同样条件下同期闪火,所选用的 压缩比又相同,则它们的十六烷值相同,标准燃料中十六烷 的体积百分比合量即为被测燃料的十六烷值。
40～45 1500r/min以上
•
十六烷值 45～60
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 柴油的十六烷值高,其燃烧性能就好,但柴油的十六烷值过
高了也不适宜。因为当柴油的十六烷值高于50后再继续提 高,对着火延迟期的缩短作用不大。
• 另外,十六烷值过高的柴油其分子量均较大,使柴油的低温
流动性、雾化与蒸发均受影响,会使燃烧不完全,导致发动
机功率下降、油耗升高及排气冒黑烟。
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 因此,在选用柴油时不应单纯地追求高十六烷值,通常要求
柴油的十六烷值在40～60之间,基本上已能满足高速柴油 机的工作要求。 • GB19147－2013规定 • 车用柴油（Ⅳ）的十六烷值应不小于49。
• 车用柴油（Ⅴ）的十六烷值应不小于51
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 柴油机混合气的形成 • 柴油不易蒸发，所以采用缸内高压喷射（柴油分散成数以 万计的细小油滴）的方式，使之与空气混合。 • 柴油机的燃烧
• 从压缩行程末期燃料喷入气缸，直到排气门打开，燃烧产 物从气缸排出的整个燃烧膨胀时期，燃料在气缸内经历着 极为复杂的物理—化学变化过程（它们常常是交织在一起 进行的）。
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 工作行程 • 当活塞向上运行到上止点前时，气缸内的空气被压缩为高 温高压，进气阀、排气阀均关闭，喷入气缸的柴油开始自
行燃烧，燃气膨胀产生动力推动活塞由上向下运行，通过
连杆带动曲轴转动做功。在此行程将尽时，排气阀开启。 • 排气行程 • 活塞完成了工作行程后，借惯性又由下向上运行，此时排 气阀已大开，燃烧过的废气就开始从气缸中排出，此行程
十六烷值的评价方法
• 校准物质为：正庚烷，确立的着火滞后期认可参
考值IDARV为3.78ms； • 甲基环己烷，确立的着火滞后期认可 参考值IDARV为10.4ms。 • 该方法的着火滞后期范围是3.1～6.5ms，对应的 导出十六烷值的范围为64～33。
十六烷值的评价方法
十六烷值的评价方法
柴油十六烷值测定法（GB/T386－2000）简介
将尽时，进气阀微开，排气阀关闭，开始循环。
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 对燃烧过程的要求：
• 1)完全：燃烧完全，才能充分利用燃油的热能；同时改善 排出废气的成分。
• 2)及时：在上止点附近燃烧（即在上止点后12～15°)燃 烧完毕），循环功最多。 • 3)正常：正常燃烧，才能保证发动机稳定、可靠的工作。
• 三、柴油十六烷值测定法（GB/T386－2000）简介
• 1、范围
• 适用于压燃式发动机燃料十六烷值的定量测定。 试样在特定操作条件下，由一个标准的单缸、四 冲程、可变压缩比、间接喷射柴油发动机进行测 试。
• 十六烷值的范围为0～100，但典型的十六烷值测 试范围为30～65。
柴油十六烷值测定法（GB/T386－2000）简介
• 4)转速的影响
• 5)负荷的影响
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 2、柴油的十六烷值
• 十六烷值是代表柴油在柴油发动机中发火性能的一个约定 量值。它是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着火 延迟期的标准燃料中十六烷的体积百分数来表示。供参比
用的标准燃料是用两种发火性相差颇为悬殊的烃作为基准
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 2）合适的温度 • 可燃混合气必须加热到某一临界温度，低于这一温度，燃 料就不能着火。
• 我们把燃料不用外部点燃而能自已着火的温度称为着火温
度或自燃温度。不同的燃料其自燃性能是不同的。同种燃 料在不同的压力下，其自燃性能也是不同的。
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 着火延迟对燃烧过程的影响 • 着火延迟期过长，在这个时间内喷入气缸的燃油过多，使 着火前形成的可燃混合气增多，这些燃料在第二阶段几乎
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 进气行程 • 曲轴转动，活塞在气缸内由上向下运行，进气阀开启，排 气阀关闭，空气被吸入气缸，等活塞运行到下止点时，进 排气阀都关闭，这时气缸内就充满了空气。
• 压缩行程 • 曲轴继续转动，活塞在气缸内由下向上运行，这时进气阀 、排气阀都关闭着，于是活塞就压缩气缸中的空气，此行 程将尽时，柴油开始喷入气缸。
• 2、标准的术语和定义
• （1） 十六烷值
• （2） 压缩比
• （4）喷油提前角
• （5）燃烧传感器 • （6）参比传感器 • （7）着火滞后期
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• （8）手轮读数
• （9）喷油器打开压力 • （10）正标准燃料 • （11）副标准燃料 • （12）检验燃料
• 使用SF/CD或SG/CD的SAE30粘度等级的润滑油。
• 100℃粘度为9.3mm2/s～12.5mm2/s，粘度指数不小于85。 不能使用加有粘度指数改进剂的润滑油，也不能使用多级 润滑油。
柴油十六烷值测定法（GB/T386－2000）简介 • （3）正十六烷：纯度≥99.0%（色谱法测定），十六烷值 为100。
十六烷值的评价方法
• 二、十六烷值的评价方法
• 目前柴油十六烷值的评价方法主要有：
• 风量调节法
• 等容燃烧室法
• 柴油十六烷值测定法
十六烷值的评价方法
• 1、柴油十六烷值的测定 风量调节法 • 1)方法概要 • 通过改变风量获得试样确定的着火滞后期，记录 气量表读数，根据试样的气量表读数选择不大于5 个十六烷值单位的两种标准燃料，以同样的方法 得到确定的着火滞后期，试样的气量表读数处于 两种标准燃料的气量表读数之间，用内插法计算 试样的十六烷值。
柴油十六烷值测定法（GB/T386－2000）简介 • 3、方法概要
• （1）柴油的十六烷值是在试验发动机的标准操作条件下 ，将柴油着火性质与已知十六烷值的标准燃料混合物进行 比较来测定的。 • （2）测定采用内插法的手轮法。对于试样和两个将试样
包括在中间的标准燃料中的每一个，均改变发动机的压缩
比（手轮读数），以得到特定的着火滞后期，然后根据手 轮读数用内插法计算十六烷值。
十六烷值的评价方法 • 一个样品完整的自动测试过程，包括15次预循环
和32次正式循环。将32次正式循环的着火滞后期 的平均值作为着火滞后期的结果。由所测得的着 火滞后期结果，根据导出十六烷值的经验公式， 计算出该样品的导出十六烷值。
十六烷值的评价方法
• 2)方法原理
• 通过关联着火滞后期与GB/T386测得的十六烷值而 建立的计算导出十六烷值的经验公式。 • DCN＝4.460＋186.6/ID • 其中：DCN－样品的导出十六烷值； • ID－样品的平均着火滞后期，单位为毫秒（ms）。
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• 4、干扰因素
• （1）正标准燃料和副标准燃料不能暴露在高温、
日光或紫外荧光灯下，以尽量减少化学反应，确
保十六烷值稳定。
• （2）在试验机所处区域中某些气体和烟对十六烷
值的测定结果有影响。
柴油十六烷值测定法（GB/T386－2000）简介
• 5、参比燃料的配制 • （1）参比燃料的体积混合 • 容量为400ml或500ml、最大体积允许误差为±0.2%、经过 校正的量管或容量器具。
一起燃烧，使压力升高率和最高燃烧压力较高，运动零件
受强烈的冲击载荷，发动机运转粗暴。 • 着火延迟期过短，则燃料与空气尚未充分混合即开始燃烧 ，燃烧速度缓慢，有不完全燃烧产生。
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 影响着火延迟期的因素： • 1)燃油性能 十六烷值是柴油发火性能的重要指标 • 2)压缩比 • 3)喷油提前角
• 从配制系统放出液体的速度应不超过500ml/min。
• （2）用重量法调合标准燃料 • 允许各个组分以重量计量的方法通过密度换算为体积比的 混合物。前提是配制系统能满足调合的最大允许误差不大 于0.2%(质量分数)的要求。
柴油十六烷值测定法（GB/T386－2000）简介
• 6、试剂和标准物 • （1）气缸夹套冷却剂 • 水作为冷却剂，符合GB/T6682中三级水的要求。 • （2）发动机曲轴箱润滑油
• 燃烧的好坏直接影响到发动机的动力性、经济性、排放性 能。我们追求的目标是:燃料能尽量完全燃烧,将其化学能
转换成热能;热能也能尽可能多地转换成机械能!
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 四冲程发动机的工作过程 • 一般柴油发动机均是四冲程的 • 进气行程 • 压缩行程
• 工作行程
• 排气行程 • 在四个行程中，只有工作行程是有价值的，其它三个行程 都是为工作行程服务的。
十六烷值机上岗培训
2015年9月
• 一、十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 二、十六烷值的评价方法
• 三、GB/T386-2000方法解读 • 四、CFR(F5)型柴油十六烷值机作业指导书 • 五、影响十六烷值测定结果的因素及处理方法
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 一、十六烷值对柴油燃烧性能的影响 • 发动机的能量转换过程是燃料的化学能通过燃烧转换成热 能，热能又通过曲轴连杆机构转换成机械能。
十六烷值对柴油燃烧性能的影响
• 着火条件： • 1）合适的浓度 • 在形成的可燃混合气中，燃料蒸气与空气的比例要在着火 界限内。混合气过浓，氧分子少：混合气过稀，则燃料分 子少。 • 这两种情况的氧化反应速率都不够，不能着火。着火界限 不是一成不变的，随着温度的升高，分子运动速率增加， 反应速率加快，将使着火界限扩大。
十六烷值的评价方法
• 本标准恒定气缸容积，固定压缩比 21，通过调节 进入气缸的气体压缩压力，调节进入气缸的空气 量即风量，达到调节压缩冲程终止时燃烧室内的 压力和温度。
• 进气量大，压缩冲程终止时燃烧室内的压力和温 度高，所测定的燃料十六烷值就低；
• 进气量小，压缩冲程终止时燃烧室内的压力和温 度低，所测定的燃料十六烷值就高。
十六烷值的评价方法
十六烷值的评价方法
• 3)主要参数
• 发动机转速：1000r/min
• 喷油提前角：20.0°
• 喷油器喷油压力：12.75Mpa
• 喷油量90s为10mL
• 着火滞后期：20.0°
十六烷值的评价方法
• 2、柴油着火滞后期和导出十六烷值的测定 等容 燃烧室法（NB/T0883－2014） • 1)方法概要 • 将一小份油样喷射注入充有压缩空气的、被加热 的温度可控的、体积恒定的燃烧室内。每一喷射 只喷油一次、经压缩点火产生燃烧循环。用传感 器测定每次循环过程中的燃料喷射开始和燃烧开 始的时间，从而确定着火滞后期。
• （4）七甲基壬烷：纯度≥98.0%（色谱法测定），十六烷 值为15。 • （5）副标准燃料 • T燃料：典型CNARV为73～75。 • U燃料：典型CNARV为20～22。 • （6）检验燃料
• 低十六烷值检验燃料：典型CNARV为38～42。
• 高十六烷值检验燃料：典型CNARV为50～55。
十六烷值的评价方法 • 2)该标准与GB/T 386 的区别
• GB/T 386 通过副活塞（手轮）改变燃烧室体积， 进而改变压缩比，达到调节压缩冲程终止时燃烧 室内的压力和温度。 • 燃料需要的压缩比大，压缩冲程终止时燃烧室内 的压力和温度高，燃料十六烷值小。 • 燃料需要的压缩比小，压缩冲程终止时燃烧室内 的压力和温度低，燃料十六烷值大。