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柴油機分類:又稱壓燃式發動機低速柴油機:<500r/min)中速柴油機:500~1000r/min高速柴油機:>1000r/min:輕柴油:適于高速柴油機;重柴油:適于中、低速柴油機柴油機分類:又稱壓燃式發動機:優點

(1)較高的經濟性:柴油機的壓縮比可達14~22,熱功效率高,其單位功率燃料消耗量比汽油機低30%~40%。所以,功率大、耗油少;(2)所用燃料的沸點高、餾程寬。所以,來源多、成本低。(3)具有良好的加速性能:不需預熱階段即可轉入全負荷運轉(4)工作可靠、耐久,使用保管容易;(5)柴油閃點比汽油高,使用管理中著火危險性較小。柴油機的優缺點:優點柴油機的優缺點:缺點

(1)結構復雜,轉速較低:最高約3000r/min,汽油機可達4000r/min;(2)笨重:單位功率所需金屬比汽油機多:高速柴油機單位功率所需金屬為5~10kg,低速柴油機為30~50kg,而汽油機僅為3~8kg。柴油機的優缺點:缺點柴油機的優缺點:一、柴油機的工作原理1、四沖程:進氣、壓縮、作功和排氣四個沖程2、壓縮比大,14~22。壓縮終了時溫度500~700℃,壓力達35~45大氣壓。3、作功沖程:燃料燃燒后,溫度2000℃以上,壓力60~100大氣壓。4、工作原理與汽油機區別:(1)柴油機只吸入、壓縮空氣;(2)柴油自燃燃燒;汽油機靠點燃燃燒。一、柴油機的工作原理1、四沖程:進氣、壓縮、作功和排氣四個沖二、對柴油的性能要求:(一)燃燒性能:蒸發性能霧化性能抗爆性能(二)供油性能(三)儲存性能:安定性、腐蝕性。二、對柴油的性能要求:(1)粘度:是衡量柴油霧化性能的主要指標。柴油的粘度過大,噴入汽缸時的噴射角小、射程遠。一是霧化形成的油滴平均直徑大,汽化不良,與空氣混合不均勻;二是由于射程遠油滴可能落在汽缸壁和活塞頭上,燃燒時易形成積碳。其結果是增大了耗油量,降低了柴油機功率。粘度過大還會影響泵送效果。柴油粘度過小,霧化狀態雖有所改善,但噴射角大、射程近,油滴集中在噴油嘴附近,不能與汽缸中全部壓縮空氣混合,因而柴油燃燒時空氣不足,燃燒不完全,也導致功率下降,耗油率增大。粘度過小還會影響泵的潤滑。1、柴油的霧化性能

(1)粘度:是衡量柴油霧化性能的主要指標。1、表4-26柴油粘度對耗油率的影響表4-26柴油粘度對耗油率的影響(2)密度:是衡量柴油霧化性能的次要指標。柴油的密度越大,表面張力就越大,霧化性能越差。同時由于油柱的射程遠,霧化質量變差。總之,柴油密度越大,霧化性能越差1、柴油的霧化性能

(2)密度:是衡量柴油霧化性能的次要指標。1、(1)蒸發性對柴油燃燒性能的影響:

由于柴油噴入汽缸后先汽化并與空氣形成可燃性混合氣后才能自燃,所以形成混合氣速度越快,越有利于燃燒。混合氣形成的速度取決于柴油的蒸發速度。餾分輕的柴油蒸發速度快。但餾分太輕,易出現爆震;餾分過重,蒸發慢,燃料不完全燃燒,燃料消耗大。

2、柴油的蒸發性(1)蒸發性對柴油燃燒性能的影響:2、柴油的蒸發性(2)蒸發性的評定指標:蒸發性用餾程和冷點來評定。①餾程:高轉速的柴油機規定了餾程,低轉速的柴油機沒有嚴格規定柴油的餾程,只限制了殘炭量。柴油餾程只規定了50%、90%和95%的餾出溫度。50%餾出溫度與啟動性能有關。50%餾出溫度越低,啟動時間越短;越高,啟動時間越長。90%與95%餾出溫度反映了車用柴油燃燒的完全性。90%與95%餾出溫度越低,柴油中重質餾分含量越少,柴油的燃燒就越充分。(2)蒸發性的評定指標:蒸發性用餾程和冷點來評定

50%餾出溫度與啟動性能有關。50%餾出溫度越低,啟動時間越短;越高,啟動時間越長。90%與95%餾出溫度反映了車用柴油燃燒的完全性。90%與95%餾出溫度越低,柴油中重質餾分含量越少,柴油的燃燒就越充分。50%餾出溫度與啟動性能有關。50%餾出溫度越低,綜上所述,柴油的餾分過輕、過重都是不適宜的。GB/T19147-2009《車用柴油》規定:50%餾出溫度不高于300℃;90%餾出溫度不高于355℃;95%餾出溫度不高于365℃。綜上所述,柴油的餾分過輕、過重都是不適宜的。②閃點

柴油的閃點既是蒸發性的指標,安全性的指標。柴油采用的是閉口閃點。閃點低的柴油,其蒸發性好,但柴油的閃點也不能過低。因為:其一,閃點過低,則柴油含輕質餾分過多,易產生爆震。其二,不安全。GB252-2011《普通柴油》規定:10號、O號、-10號、-20號柴油閃點不低于55℃;-35號、-50號柴油閃點不低于45℃。柴油在使用前如需預熱,其加熱溫度應低于其閃點10℃~20℃。②閃點GB252-2011《普通柴油》規定:3、抗爆性

(1)柴油的燃燒和爆震的發生

①柴油燃燒過程:柴油經噴油嘴噴入汽缸后,在高溫、高壓空氣中迅速霧化、蒸發,與高溫、高壓空氣形成混合氣,烴類分子與氧反應生成過氧化物,當過氧化物積累到一定濃度后便自燃著火,開始燃燒。從柴油噴入汽缸到著火燃燒要經歷一段時間,這段時間稱為滯燃期。(一)燃燒性能柴油的燃燒性能包括蒸發性能、供油性能和抗爆性能。柴油噴入過氧化物自然氧化過氧化物積累滯燃期3、抗爆性(一)燃燒性能柴油的燃燒性能包括蒸發性能、供油性能②爆震:自燃點低的柴油,其滯燃期短,發動機工作平穩,柴油的燃燒性好。柴油的自燃點高,滯燃期長,在自燃著火前噴入的柴油就多,開始自燃時,大量柴油在汽缸內同時燃燒,汽缸內壓力、溫度急劇增大,導致出現敲擊汽缸的聲音、發動機過熱,功率下降,零件磨損增加,甚至損壞機件,這種現象叫爆震。③爆震產生的原因:燃料自燃點過高,不易氧化,過氧化物積累不足,遲遲不能自燃,以致在自燃開始時,汽缸中燃料積累過多而出現爆震②爆震:自燃點低的柴油,其滯燃期短,發動機工作平穩,(2)評定柴油抗爆性的指標—十六烷值(CN)

十六烷值是評定柴油抗爆性的指標,十六烷值越大,抗爆性越好。

①定義:所謂十六烷值是指在規定條件下、在十六烷值機(標準的單缸柴油機)中,對待測燃料和標準燃料進行對比實驗,當兩者發火性能相同時,標準燃料中正十六烷的體積含量即為待測燃料的十六烷值(CN)。

標準燃料是由正十六烷和α-甲基萘(或七甲基壬烷)按不同體積比例調配而成的。正十六烷具有很短的滯燃期,自燃性能很好,規定其十六烷值為100,α-甲基萘和七甲基壬烷的滯燃期較長,自燃性能較差,規定其十六烷值分別為0和15。(2)評定柴油抗爆性的指標—十六烷值(CN)①定義:標準燃料十六烷值的確定CN=100φ1+15φ21、標準燃料:正十六烷、α-甲基萘2、標準燃料:正十六烷、七甲基壬烷CN=100φ1CN=100φ1+15φ2標準燃料十六烷值的確定CN=100φ1+15

十六烷值低的危害:

A.容易引起爆震。其結果降低發動機功率,增大油耗,甚至損壞發動機。B.啟動性能差。

十六烷值低的危害:②影響柴油十六烷值的因素:根本原因是柴油的化學組成。

A.烷烴的十六烷值最高,環烷烴次之,芳香烴最低。B.同一烴類,隨相對分子質量的增加,十六烷值增大。

②影響柴油十六烷值的因素:③提高柴油十六烷值的方法:

Ⅰ.除去柴油中的芳香烴。但這種方法使柴油產率下降、凝點提高,且消耗大量硫酸或溶劑。Ⅱ.與高十六烷值餾分調和。直餾柴油十六烷值可達50~60,裂化柴油的十六烷值約30~40。通常作法是向熱裂化或催化裂化柴油中調入直餾柴油生產十六烷值適中的柴油。Ⅲ.加入十六烷值添加劑。通過向柴油中添加十六烷值添加劑可顯著增加柴油的十六烷值,當加入量控制在0.25%~3%(質量)時,可提高十六烷值16~24個單位。常用的添加劑主要有丙酮過氧化物、烷基硝酸酯、四氫萘過氧化物等。③提高柴油十六烷值的方法:

④不同柴油機對十六烷值的要求:

A.十六烷值低:發生爆震;B.十六烷值高,自燃點太低,滯燃期太短,由于未能與空氣完全混合,導致燃燒不完全,產生黑煙,使耗油量增加,柴油機功率下降。④不同柴油機對十六烷值的要求:⑤柴油抗爆性的其它表示法:Ⅰ、十六烷指數(CI):

是預測柴油十六烷值的一個輔助手段。當試樣量很少或不具備發動機實驗條件時,計算十六烷值指數是估計十六烷值的有效方法。CI=162.42lg(t50/ρ20)-418.51T50—柴油試樣50%餾出溫度,℃;ρ20—柴油試樣20℃時的密度,g/cm3。⑤柴油抗爆性的其它表示法:Ⅰ、十六烷指數(CI):CI=16柴油抗爆性的其它表示法:Ⅱ、柴油指數(DI):曾普遍用來作為評定柴油抗爆性指標,后來用于計算柴油十六烷值。基本作法是,首先通過實驗測得柴油的相對密度和苯胺點,之后按下述經驗公式計算柴油指數CN=(2/3)×DI+14

柴油抗爆性的其它表示法:Ⅱ、柴油指數(DI):CN=(2/3

4.影響柴油燃燒性能的因素

(1)柴油機的壓縮比:提高柴油機壓縮比,可以提高壓縮終了時空氣的溫度和壓力,加快噴入柴油細滴的蒸發和氧化速度,從而縮短了滯燃期,改善了柴油的燃燒情況。

(2)柴油的供油量和霧化、蒸發狀態:

供油量過多,柴油燃燒不完全,增大了耗油量,并會發生爆震燃燒。若柴油噴入汽缸后霧化的液滴細小而均勻,則容易蒸發,與空氣容易混合均勻,燃燒條件好,不容易產生爆震。4.影響柴油燃燒性能的因素

(3)進氣條件和空氣運動狀態:采用增壓機提高進汽缸的空氣壓力,增加空氣進入量,改善柴油的著火燃燒條件;改善汽缸中空氣運動狀態,增加渦流運動,可以加速柴油的分散霧化,有助于同空氣形成均勻的混合氣,有利于柴油的氧化和著火燃燒。(4)十六烷值:十六烷值高,說明該柴油自燃點低,滯燃期短,柴油機不易產生爆震現象。(3)進氣條件和空氣運動狀態:采用增壓機提高進汽缸(二)供油性能:

柴油的供油性能包括流動性和潔凈性。1、流動性油箱粗過濾器高壓油泵細過濾器供油泵(二)供油性能:1、流動性油箱粗過濾器高壓油泵細過濾器供油泵1、流動性

通常用凝點、冷濾點來衡量柴油的低溫性能凝點:是油品失去流動性的最高溫度。(1)凝點注意:(1)通常柴油在比凝點高5~7℃的環境中正常工作。(2)柴油根據凝點進行劃分牌號。1、流動性凝點:是油品失去流動性的最高溫度。(1)凝點注意:①凝點與化學組成的關系

A.餾分越重,其凝點越高。B.正構烷烴的凝點最高,異構烷烴、環烷烴、芳香烴較低烷烴名稱分子式凝點/℃十六烷值正十二烷C12H26-12722,2,4,6,6-五甲基庚烷C12H26-729正十六烷C16H34201007,8-二甲基十四烷C16H34-7040帶一、二個短烷基側鏈的長鏈異構烷烴具有較低的凝點和足夠高的十六烷值。①凝點與化學組成的關系A.餾分越重,其凝點越高。②降低柴油凝點的方法

A.脫蠟B.摻兌調和。即用直餾柴油與二次加工柴油調和降低直餾柴油的凝點,并提高產量;C.添加降凝劑的辦法。常用的降凝劑有烷基萘(用量0.5%,可降低凝點6~10℃)和乙烯醋酸乙烯酯共聚物(用量為0.05%~O.l%,可降低凝點20℃~40℃)。②降低柴油凝點的方法A.脫蠟③合理分配凝點不同的柴油。

A.凝點越低的柴油,來源越少,成本越高。

B.油庫在收發、調撥柴油時,必須根據不同地區、不同季節和不同的使用要求,合理分配凝點不同的柴油,切忌不適當地使用低凝柴油而造成浪費序號凝點,℃收率,%1101002064.53-1046.5③合理分配凝點不同的柴油。A.凝點越低的柴油,來源(2)冷濾點國內評價柴油低溫流動性的另一個重要指標是冷濾點。定義:在規定的條件下,柴油試樣在60s內開始不能通過過濾器20ml時的最高溫度,稱為冷濾點。

冷濾點越低,柴油的低溫流動性越好。一般,柴油的冷濾點比凝點高2~6℃。加降凝劑柴油,可能達到10~15℃。(2)冷濾點國內評價柴油低溫流動性的另一個重要指標(2)潔凈性影響柴油潔凈度的物質:水分、機械雜質、灰分等。來源:通常是在儲存、運輸和加油過程中混入的。危害:水分:降低柴油的熱值;降低流動性;增加腐蝕;機械雜質、灰分:增加機械磨損。評價潔凈性的指標:機械雜質:水分(體積分數,%)灰分(質量分數,%)(2)潔凈性影響柴油潔凈度的物質:水分、機械雜質、灰分等。評5柴油教學講解課件(三)儲存性能柴油在長期的儲存、運輸過程中,會不同程度的發生氧化反應,導致油品的質量發生變化:1、影響柴油的正常使用;2、柴油中原有的成分及氧化生成物對儲存、輸送設備有一定的腐蝕性,會影響柴油的儲存和運輸。所以,研究柴油的儲存性能非常必要。柴油的儲存性能主要包括安定性和腐蝕性。(三)儲存性能柴油在長期的儲存、運輸過程中,1、安定性柴油的安定性是指柴油在儲存、運輸和使用過程中保持其外觀顏色、組成和使用性能不變的能力。柴油安定性包括熱安定性與氧化安定性。1、安定性柴油的安定性是指柴油在儲存、運輸和(1)氧化安定性:

是評定柴油在運輸、儲存過程中被氧化使柴油的顏色、組成和使用性能發生變化的指標。柴油氧化安定性好的柴油在儲存中的顏色和實際膠質的變化不大,很少生成膠質和沉渣;氧化安定性差的柴油明顯表現是顏色變深、實際膠質增大。評價指標:色度、總不溶物(1)氧化安定性:(2)熱安定性:又稱熱氧化安定性。它反映了柴油在柴油機的高溫條件下和溶解氧的作用下,發生變質的傾向。

油箱中油溫達60~80℃,此外,油箱中的柴油由于不間斷地震動,會與空氣充分混合,使柴油中溶解氧達到飽和。進入燃油系統后,溫度更高。結果,生成大量膠質或積碳。

評價指標:10%蒸余物殘炭(2)熱安定性:2、腐蝕性:柴油中的腐蝕性物質:硫化物、酸性物質影響:腐蝕儲存設備;腐蝕柴油機;大氣污染評定指標:硫含量、銅片腐蝕;酸度;2、腐蝕性:柴油中的腐蝕性物質:硫化物、酸性物質1、柴油牌號凝點對柴油劃分牌號

輕柴油:10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號、-50號七個牌號。

重柴油:

10號、20號、30號三種牌號三、柴油的分類(一)民用柴油1、柴油牌號三、柴油的分類(一)民用柴油(二)軍用柴油:特點:①軍用柴油是直餾產品或加氫精制產品,基本不含烯烴,產品安定性好,適合于長期儲存;②餾分較窄,餾程大致為200~300℃;③凝點低。這樣的柴油在使用中,啟動性好、功率高、燃燒完全、不冒黑煙、排煙刺激性小、潤滑油消耗少。軍用柴油一般只有-10、-35、-50三個牌號(二)軍用柴油:軍用柴油一般只有-10、-35、-50三個牌作業1、柴油機的分類?2、柴油機的工作原理與汽油機相比有哪些不同?3、柴油應具有哪些使用性能?4、柴油機發生爆震的原因?與柴油化學組成的關系?5、衡量柴油抗爆性能的指標有哪些?哪何測定?6、影響柴油燃燒性能的因素7、柴油的低油性能主要有哪些指標?低溫性能與化學組成的關系?8、如何按凝點的高低對柴油進行分類?作業5-2柴油的參數測定一、十六烷值的測定二、10%殘余物殘炭的測定三、石油產品凝點的測定四、硫含量的測定5-2柴油的參數測定一、十六烷值的測定二、10%殘余物殘炭一、十六烷值的測定1、測定依據:GB/T386-2010《柴油十六烷值測定法》。2、適用范圍:適用于直餾、催化裂化柴油或兩者的混合物,但不適于加有十六烷值改進劑的柴油、合成燃料、烷基化合物或煤焦油產品。一、十六烷值的測定1、測定依據:GB/T386-2010《柴一、十六烷值的測定3、方法要點:柴油的十六烷值是在試驗發動機和標準操作條件下,將爆震性質與已知十六烷值的標準燃料的爆震性質相比較而測定。具體做法:

(1)調節發動機的壓縮比(用手輪讀數表示),得到被測試樣的“滯燃期”。(2)選用相差不大于5個十六烷值單位的兩種標準燃料,調解發動機的壓縮比,得到相同的“滯燃期”。(3)當試樣的壓縮比處在選用的兩種標準燃料的壓縮比之間時,根據手輪讀數,用內插法計算試樣的十六烷值。一、十六烷值的測定3、方法要點:柴油的十六烷值是在試驗發動機內插法計算CN:壓縮比(手輪讀數)十六烷值a1CN1a2CN2a?內插法計算CN公式:內插法計算CN:壓縮比(手輪讀數)十六烷值a1CN1a2CN1、測定依據:GB/T268-1987《石油產品殘炭測定法(康氏法)》。2、適用范圍:適于常壓蒸餾時易分解、相對易揮發的石油產品。如車用柴油、潤滑油等。二、10%殘余物殘炭的測定1、測定依據:GB/T268-1987《石油產品殘炭測定法(二、10%殘余物殘炭的測定方法要點:

(1)制備柴油10%蒸余物。首先按GB/T6536-2010《石油產品蒸餾測定法》或GB/T255-1977《石油產品蒸餾測定法》制備10%蒸余物。(2)把已稱量的試樣置于坩堝內進行分解蒸發,經強烈加熱一定時間后殘留物發生裂化和焦化反應。在規定的加熱時間結束后,將盛有炭質殘余物的坩堝置于干燥器內冷卻并稱量,計算殘炭值,質量分數表示。二、10%殘余物殘炭的測定方法要點:三、石油產品凝點的測定(1)測定依據:GB∕T510—83(1991)《石油產品凝點測定法》。(2)適用范圍:適用于測定深色石油產品及潤滑油的凝點。(3)方法要點:將裝在規定試管中的試樣冷卻到預期溫度時,傾斜試管45°,保持1min,觀察液面是否移動。三、石油產品凝點的測定(1)測定依據:GB∕T510—83(具體方法(1)預熱試樣。將裝有試樣和溫度計的試管垂直浸在50±1℃的水浴中,直至試樣溫度達到50±1℃為止。(2)冷卻試樣。將試管安裝在套管中央,垂直固定在支架上,在室溫條件下靜置,使試樣冷卻到35±5℃。然后將試管和套管放入裝好冷卻劑的容器中。冷卻劑溫度要比試樣預期凝點低7~8℃。(3)測定試樣凝點范圍。當試樣冷卻到預期凝點時,將浸在冷卻劑中的試管傾斜45°,保持1min,然后取出儀器,透過套管觀察試管中試樣液面是否有過移動。當液面位置有移動時,從套管中取出試管,并將試管重新預熱到50±1℃,然后用比前次低4℃溫度重新測定,直至某試驗溫度t1能使試樣液面停止移動為止。當液面沒有移動時,從套管中取出試管,重新預熱到50±1℃,然后用比前次高4℃的溫度重新測定,直至某試驗溫度t2能使試樣液面出現移動為止。t1~t2為凝點范圍。(4)確定試樣凝點。采用比移動的溫度t2低2℃或比不移動溫度t1高2℃的溫度,重新進行試驗。如此反復試驗,直至某一溫度t液面位置靜止不動而提高2℃又能使液面移動時,取液面不動的溫度t作為試樣的凝點。具體方法(3)測定試樣凝點范圍。當試樣冷卻到預期凝點時,將浸結束語當你盡了自己的最大努力時,失敗也是偉大的,所以不要放棄,堅持就是正確的。WhenYouDoYourBest,FailureIsGreat,SoDon'TGiveUp,StickToTheEnd結束語50謝謝大家榮幸這一路,與你同行It'SAnHonorToWalkWithYouAllTheWay演講人:XXXXXX時間:XX年XX月XX日

謝謝大家演講人:XXXXXX51柴油機分類:又稱壓燃式發動機低速柴油機:<500r/min)中速柴油機:500~1000r/min高速柴油機:>1000r/min:輕柴油:適于高速柴油機;重柴油:適于中、低速柴油機柴油機分類:又稱壓燃式發動機:優點

(1)較高的經濟性:柴油機的壓縮比可達14~22,熱功效率高,其單位功率燃料消耗量比汽油機低30%~40%。所以,功率大、耗油少;(2)所用燃料的沸點高、餾程寬。所以,來源多、成本低。(3)具有良好的加速性能:不需預熱階段即可轉入全負荷運轉(4)工作可靠、耐久,使用保管容易;(5)柴油閃點比汽油高,使用管理中著火危險性較小。柴油機的優缺點:優點柴油機的優缺點:缺點

(1)結構復雜,轉速較低:最高約3000r/min,汽油機可達4000r/min;(2)笨重:單位功率所需金屬比汽油機多:高速柴油機單位功率所需金屬為5~10kg,低速柴油機為30~50kg,而汽油機僅為3~8kg。柴油機的優缺點:缺點柴油機的優缺點:一、柴油機的工作原理1、四沖程:進氣、壓縮、作功和排氣四個沖程2、壓縮比大,14~22。壓縮終了時溫度500~700℃,壓力達35~45大氣壓。3、作功沖程:燃料燃燒后,溫度2000℃以上,壓力60~100大氣壓。4、工作原理與汽油機區別:(1)柴油機只吸入、壓縮空氣;(2)柴油自燃燃燒;汽油機靠點燃燃燒。一、柴油機的工作原理1、四沖程:進氣、壓縮、作功和排氣四個沖二、對柴油的性能要求:(一)燃燒性能:蒸發性能霧化性能抗爆性能(二)供油性能(三)儲存性能:安定性、腐蝕性。二、對柴油的性能要求:(1)粘度:是衡量柴油霧化性能的主要指標。柴油的粘度過大,噴入汽缸時的噴射角小、射程遠。一是霧化形成的油滴平均直徑大,汽化不良,與空氣混合不均勻;二是由于射程遠油滴可能落在汽缸壁和活塞頭上,燃燒時易形成積碳。其結果是增大了耗油量,降低了柴油機功率。粘度過大還會影響泵送效果。柴油粘度過小,霧化狀態雖有所改善,但噴射角大、射程近,油滴集中在噴油嘴附近,不能與汽缸中全部壓縮空氣混合,因而柴油燃燒時空氣不足,燃燒不完全,也導致功率下降,耗油率增大。粘度過小還會影響泵的潤滑。1、柴油的霧化性能

(1)粘度:是衡量柴油霧化性能的主要指標。1、表4-26柴油粘度對耗油率的影響表4-26柴油粘度對耗油率的影響(2)密度:是衡量柴油霧化性能的次要指標。柴油的密度越大,表面張力就越大,霧化性能越差。同時由于油柱的射程遠,霧化質量變差。總之,柴油密度越大,霧化性能越差1、柴油的霧化性能

(2)密度:是衡量柴油霧化性能的次要指標。1、(1)蒸發性對柴油燃燒性能的影響:

由于柴油噴入汽缸后先汽化并與空氣形成可燃性混合氣后才能自燃,所以形成混合氣速度越快,越有利于燃燒。混合氣形成的速度取決于柴油的蒸發速度。餾分輕的柴油蒸發速度快。但餾分太輕,易出現爆震;餾分過重,蒸發慢,燃料不完全燃燒,燃料消耗大。

2、柴油的蒸發性(1)蒸發性對柴油燃燒性能的影響:2、柴油的蒸發性(2)蒸發性的評定指標:蒸發性用餾程和冷點來評定。①餾程:高轉速的柴油機規定了餾程,低轉速的柴油機沒有嚴格規定柴油的餾程,只限制了殘炭量。柴油餾程只規定了50%、90%和95%的餾出溫度。50%餾出溫度與啟動性能有關。50%餾出溫度越低,啟動時間越短;越高,啟動時間越長。90%與95%餾出溫度反映了車用柴油燃燒的完全性。90%與95%餾出溫度越低,柴油中重質餾分含量越少,柴油的燃燒就越充分。(2)蒸發性的評定指標:蒸發性用餾程和冷點來評定

50%餾出溫度與啟動性能有關。50%餾出溫度越低,啟動時間越短;越高,啟動時間越長。90%與95%餾出溫度反映了車用柴油燃燒的完全性。90%與95%餾出溫度越低,柴油中重質餾分含量越少,柴油的燃燒就越充分。50%餾出溫度與啟動性能有關。50%餾出溫度越低,綜上所述,柴油的餾分過輕、過重都是不適宜的。GB/T19147-2009《車用柴油》規定:50%餾出溫度不高于300℃;90%餾出溫度不高于355℃;95%餾出溫度不高于365℃。綜上所述,柴油的餾分過輕、過重都是不適宜的。②閃點

柴油的閃點既是蒸發性的指標,安全性的指標。柴油采用的是閉口閃點。閃點低的柴油,其蒸發性好,但柴油的閃點也不能過低。因為:其一,閃點過低,則柴油含輕質餾分過多,易產生爆震。其二,不安全。GB252-2011《普通柴油》規定:10號、O號、-10號、-20號柴油閃點不低于55℃;-35號、-50號柴油閃點不低于45℃。柴油在使用前如需預熱,其加熱溫度應低于其閃點10℃~20℃。②閃點GB252-2011《普通柴油》規定:3、抗爆性

(1)柴油的燃燒和爆震的發生

①柴油燃燒過程:柴油經噴油嘴噴入汽缸后,在高溫、高壓空氣中迅速霧化、蒸發,與高溫、高壓空氣形成混合氣,烴類分子與氧反應生成過氧化物,當過氧化物積累到一定濃度后便自燃著火,開始燃燒。從柴油噴入汽缸到著火燃燒要經歷一段時間,這段時間稱為滯燃期。(一)燃燒性能柴油的燃燒性能包括蒸發性能、供油性能和抗爆性能。柴油噴入過氧化物自然氧化過氧化物積累滯燃期3、抗爆性(一)燃燒性能柴油的燃燒性能包括蒸發性能、供油性能②爆震:自燃點低的柴油,其滯燃期短,發動機工作平穩,柴油的燃燒性好。柴油的自燃點高,滯燃期長,在自燃著火前噴入的柴油就多,開始自燃時,大量柴油在汽缸內同時燃燒,汽缸內壓力、溫度急劇增大,導致出現敲擊汽缸的聲音、發動機過熱,功率下降,零件磨損增加,甚至損壞機件,這種現象叫爆震。③爆震產生的原因:燃料自燃點過高,不易氧化,過氧化物積累不足,遲遲不能自燃,以致在自燃開始時,汽缸中燃料積累過多而出現爆震②爆震:自燃點低的柴油,其滯燃期短,發動機工作平穩,(2)評定柴油抗爆性的指標—十六烷值(CN)

十六烷值是評定柴油抗爆性的指標,十六烷值越大,抗爆性越好。

①定義:所謂十六烷值是指在規定條件下、在十六烷值機(標準的單缸柴油機)中,對待測燃料和標準燃料進行對比實驗,當兩者發火性能相同時,標準燃料中正十六烷的體積含量即為待測燃料的十六烷值(CN)。

標準燃料是由正十六烷和α-甲基萘(或七甲基壬烷)按不同體積比例調配而成的。正十六烷具有很短的滯燃期,自燃性能很好,規定其十六烷值為100,α-甲基萘和七甲基壬烷的滯燃期較長,自燃性能較差,規定其十六烷值分別為0和15。(2)評定柴油抗爆性的指標—十六烷值(CN)①定義:標準燃料十六烷值的確定CN=100φ1+15φ21、標準燃料:正十六烷、α-甲基萘2、標準燃料:正十六烷、七甲基壬烷CN=100φ1CN=100φ1+15φ2標準燃料十六烷值的確定CN=100φ1+15

十六烷值低的危害:

A.容易引起爆震。其結果降低發動機功率,增大油耗,甚至損壞發動機。B.啟動性能差。

十六烷值低的危害:②影響柴油十六烷值的因素:根本原因是柴油的化學組成。

A.烷烴的十六烷值最高,環烷烴次之,芳香烴最低。B.同一烴類,隨相對分子質量的增加,十六烷值增大。

②影響柴油十六烷值的因素:③提高柴油十六烷值的方法:

Ⅰ.除去柴油中的芳香烴。但這種方法使柴油產率下降、凝點提高,且消耗大量硫酸或溶劑。Ⅱ.與高十六烷值餾分調和。直餾柴油十六烷值可達50~60,裂化柴油的十六烷值約30~40。通常作法是向熱裂化或催化裂化柴油中調入直餾柴油生產十六烷值適中的柴油。Ⅲ.加入十六烷值添加劑。通過向柴油中添加十六烷值添加劑可顯著增加柴油的十六烷值,當加入量控制在0.25%~3%(質量)時,可提高十六烷值16~24個單位。常用的添加劑主要有丙酮過氧化物、烷基硝酸酯、四氫萘過氧化物等。③提高柴油十六烷值的方法:

④不同柴油機對十六烷值的要求:

A.十六烷值低:發生爆震;B.十六烷值高,自燃點太低,滯燃期太短,由于未能與空氣完全混合,導致燃燒不完全,產生黑煙,使耗油量增加,柴油機功率下降。④不同柴油機對十六烷值的要求:⑤柴油抗爆性的其它表示法:Ⅰ、十六烷指數(CI):

是預測柴油十六烷值的一個輔助手段。當試樣量很少或不具備發動機實驗條件時,計算十六烷值指數是估計十六烷值的有效方法。CI=162.42lg(t50/ρ20)-418.51T50—柴油試樣50%餾出溫度,℃;ρ20—柴油試樣20℃時的密度,g/cm3。⑤柴油抗爆性的其它表示法:Ⅰ、十六烷指數(CI):CI=16柴油抗爆性的其它表示法:Ⅱ、柴油指數(DI):曾普遍用來作為評定柴油抗爆性指標,后來用于計算柴油十六烷值。基本作法是,首先通過實驗測得柴油的相對密度和苯胺點,之后按下述經驗公式計算柴油指數CN=(2/3)×DI+14

柴油抗爆性的其它表示法:Ⅱ、柴油指數(DI):CN=(2/3

4.影響柴油燃燒性能的因素

(1)柴油機的壓縮比:提高柴油機壓縮比,可以提高壓縮終了時空氣的溫度和壓力,加快噴入柴油細滴的蒸發和氧化速度,從而縮短了滯燃期,改善了柴油的燃燒情況。

(2)柴油的供油量和霧化、蒸發狀態:

供油量過多,柴油燃燒不完全,增大了耗油量,并會發生爆震燃燒。若柴油噴入汽缸后霧化的液滴細小而均勻,則容易蒸發,與空氣容易混合均勻,燃燒條件好,不容易產生爆震。4.影響柴油燃燒性能的因素

(3)進氣條件和空氣運動狀態:采用增壓機提高進汽缸的空氣壓力,增加空氣進入量,改善柴油的著火燃燒條件;改善汽缸中空氣運動狀態,增加渦流運動,可以加速柴油的分散霧化,有助于同空氣形成均勻的混合氣,有利于柴油的氧化和著火燃燒。(4)十六烷值:十六烷值高,說明該柴油自燃點低,滯燃期短,柴油機不易產生爆震現象。(3)進氣條件和空氣運動狀態:采用增壓機提高進汽缸(二)供油性能:

柴油的供油性能包括流動性和潔凈性。1、流動性油箱粗過濾器高壓油泵細過濾器供油泵(二)供油性能:1、流動性油箱粗過濾器高壓油泵細過濾器供油泵1、流動性

通常用凝點、冷濾點來衡量柴油的低溫性能凝點:是油品失去流動性的最高溫度。(1)凝點注意:(1)通常柴油在比凝點高5~7℃的環境中正常工作。(2)柴油根據凝點進行劃分牌號。1、流動性凝點:是油品失去流動性的最高溫度。(1)凝點注意:①凝點與化學組成的關系

A.餾分越重,其凝點越高。B.正構烷烴的凝點最高,異構烷烴、環烷烴、芳香烴較低烷烴名稱分子式凝點/℃十六烷值正十二烷C12H26-12722,2,4,6,6-五甲基庚烷C12H26-729正十六烷C16H34201007,8-二甲基十四烷C16H34-7040帶一、二個短烷基側鏈的長鏈異構烷烴具有較低的凝點和足夠高的十六烷值。①凝點與化學組成的關系A.餾分越重,其凝點越高。②降低柴油凝點的方法

A.脫蠟B.摻兌調和。即用直餾柴油與二次加工柴油調和降低直餾柴油的凝點,并提高產量;C.添加降凝劑的辦法。常用的降凝劑有烷基萘(用量0.5%,可降低凝點6~10℃)和乙烯醋酸乙烯酯共聚物(用量為0.05%~O.l%,可降低凝點20℃~40℃)。②降低柴油凝點的方法A.脫蠟③合理分配凝點不同的柴油。

A.凝點越低的柴油,來源越少,成本越高。

B.油庫在收發、調撥柴油時,必須根據不同地區、不同季節和不同的使用要求,合理分配凝點不同的柴油,切忌不適當地使用低凝柴油而造成浪費序號凝點,℃收率,%1101002064.53-1046.5③合理分配凝點不同的柴油。A.凝點越低的柴油,來源(2)冷濾點國內評價柴油低溫流動性的另一個重要指標是冷濾點。定義:在規定的條件下,柴油試樣在60s內開始不能通過過濾器20ml時的最高溫度,稱為冷濾點。

冷濾點越低,柴油的低溫流動性越好。一般,柴油的冷濾點比凝點高2~6℃。加降凝劑柴油,可能達到10~15℃。(2)冷濾點國內評價柴油低溫流動性的另一個重要指標(2)潔凈性影響柴油潔凈度的物質:水分、機械雜質、灰分等。來源:通常是在儲存、運輸和加油過程中混入的。危害:水分:降低柴油的熱值;降低流動性;增加腐蝕;機械雜質、灰分:增加機械磨損。評價潔凈性的指標:機械雜質:水分(體積分數,%)灰分(質量分數,%)(2)潔凈性影響柴油潔凈度的物質:水分、機械雜質、灰分等。評5柴油教學講解課件(三)儲存性能柴油在長期的儲存、運輸過程中,會不同程度的發生氧化反應,導致油品的質量發生變化:1、影響柴油的正常使用;2、柴油中原有的成分及氧化生成物對儲存、輸送設備有一定的腐蝕性,會影響柴油的儲存和運輸。所以,研究柴油的儲存性能非常必要。柴油的儲存性能主要包括安定性和腐蝕性。(三)儲存性能柴油在長期的儲存、運輸過程中,1、安定性柴油的安定性是指柴油在儲存、運輸和使用過程中保持其外觀顏色、組成和使用性能不變的能力。柴油安定性包括熱安定性與氧化安定性。1、安定性柴油的安定性是指柴油在儲存、運輸和(1)氧化安定性:

是評定柴油在運輸、儲存過程中被氧化使柴油的顏色、組成和使用性能發生變化的指標。柴油氧化安定性好的柴油在儲存中的顏色和實際膠質的變化不大,很少生成膠質和沉渣;氧化安定性差的柴油明顯表現是顏色變深、實際膠質增大。評價指標:色度、總不溶物(1)氧化安定性:(2)熱安定性:又稱熱氧化安定性。它反映了柴油在柴油機的高溫條件下和溶解氧的作用下,發生變質的傾向。

油箱中油溫達60~80℃,此外,油箱中的柴油由于不間斷地震動,會與空氣充分混合,使柴油中溶解氧達到飽和。進入燃油系統后,溫度更高。結果,生成大量膠質或積碳。

評價指標:10%蒸余物殘炭(2)熱安定性:2、腐蝕性:柴油中的腐蝕性物質:硫化物、酸性物質影響:腐蝕儲存設備;腐蝕柴油機;大氣污染評定指標:硫含量、銅片腐蝕;酸度;2、腐蝕性:柴油中的腐蝕性物質:硫化物、酸性物質1、柴油牌號凝點對柴油劃分牌號

輕柴油:10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號、-50號七個牌號。

重柴油:

10號、20號、30號三種牌號三、柴油的分類(一)民用柴油1、柴油牌號三、柴油的分類(一)民用柴油(二)軍用柴油:特點:①軍用柴油是直餾產品或加氫精制產品,基本不含烯烴,產品安定性好,適合于長期儲存;②餾分較窄,餾程大致為200~300℃;③凝點低。這樣的柴油在使用中,啟動性好、功率高、燃燒完全、不冒黑煙、排煙刺激性小、潤滑油消耗少。軍用柴油一般只有-10、-35、-50三個牌號(二)軍用柴油:軍用柴油一般只有-10、-35、-50三個牌作業1、柴油機的分類?2、柴油機的工作原理與汽油機相比有哪些不同?3、柴油應具有哪些使用性能?4、柴油機發生爆震的原因?與柴油化學組成的關系?5、衡量柴油抗爆性能的指標有哪些?哪何測定?6、影響柴油燃燒性能的因素7、柴油的低油性能主要有哪些指標?低溫性能與化學組成的關系?8、如何按凝點的高低對柴油進行分類?作業5-2柴油的參數測定一、十六烷值的測定二、10%殘余物殘炭的測定三、石油產品凝點的測定四

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