钟翠 李婷婷
摘 要:柴油分为轻柴油和重柴油,车用高速柴油机均使用轻柴油。随着我国经济的发展,柴油车的数量的增加,对柴油的需求量越来越大,但是目前我国汽车柴油品质使用性能方面尚有很多不足之处,柴油的测量技术的研究也慢于国际水平,柴油汽车在排放方面也尚有不足。
调查研究的结果表明:我国汽车柴油品质本身在短时间内难有很大的提高,在未来几年内汽车柴油油品的技术改进将会集中在柴油添加剂的应用和开发方面,柴油汽车的排放问题也将得到进一步改善,随着国家政策的支持,柴油汽车也将有一个很灿烂的发展前景。
关键词:汽车柴油,使用性能,测量技术
前 言
随着汽车制造技术的发展,人们环保意识的增加以及人们对于家用轿车的需求的日益增加,人們对于汽车的要求也就越来越严格,既想要提高汽车的动力性与经济性又想要汽车排放减少对空气的污染,于是这对于汽车制造业和石油化工来说面临着重大挑战。而就改善汽车燃油品质来说,不但可以减少污染物的生成,还能够改善混合气的质量,使汽车燃油充分燃烧,从而减少汽车燃油的消耗和减少污染物的排放。现在本文是从汽车柴油方面进行研究,从柴油的使用性能以及测量技术方面进行研究,从而达到提出改善汽车柴油品质,对柴油质量提出更高的要求。
柴油是具有十到二十二个碳原子数的复杂的烃类混合物。它的半成品主要是由原油蒸馏,催化裂化,加氢裂化,减粘裂化,焦化等过程生产的。柴油分为轻柴油(沸点范围约为180到370℃)和重柴油(沸点范围约为350到410℃)两大类。车用高速柴油机使用的柴油为轻柴油。柴油发动机是在燃油的颗粒和蒸汽、空气和燃烧后的气体不均匀的混合状态下自行着火燃烧的。柴油燃烧性的好坏,低温流动性的好坏,蒸发性的好坏,安定性的好坏,粘度的合适与否以及腐蚀性的好坏等柴油的各项使用性能将直接影响柴油发动机的燃烧过程,最终将影响柴油发动机的寿命以及柴油发动机的尾气排放。只有柴油的质量与汽车工业协调发展、相互适应,才有可能实现我国汽车工业和整个社会的可持续发展。
近年来,我国部分学者对汽车柴油的性能以及质量标准进行了一些有意义的研究,但是大多是对于使用性能的研究,对于其他方面的研究并没有很深入,尤其是对于柴油的各方面的使用性能的测量技术涉及甚少。
纵观一些研究,学者们对于汽车柴油的使用性能等方面研究比较成熟,对于汽车柴油的质量标准也进行了一定的研究,但是对于汽车柴油各方面的使用性能的测量技术少有探讨,因此很难全面的评价汽车柴油的质量好坏。
我国汽车的柴油化趋势越来越明显,柴油轿车的比例将不断提高,今后国家对环保问题的要求也会日趋严格,柴油机的主要污染物氮氧化物和颗粒物PM的排放也要加以限制。因此对于柴油质量问题的研究具有重要意义。本文采用调查研究的方法对汽车柴油的性能以及测量技术进行研究,了解汽车柴油的使用性能以及测量技术,并提出关于提高柴油质量问题的办法措施以及合理化的建议。
一、汽车柴油及其性能
虽然柴油是常用的汽车燃料,但是对于柴油的基本组成也许有些陌生,下面简单介绍一下柴油的基本含义与组成。
柴油是轻质石油产品,是由多种烃类混合而成的物质,碳原子数目约为十到二十二,是柴油发动机的燃料。主要是由原油经过净化蒸馏,催化裂化,加氢裂化,减粘裂化,焦化等过程生产的。柴油分为轻柴油和重柴油。轻柴油的沸点在一百八十到三百七十摄氏度之间,沸点在三百五十到四百一十摄氏度之间的为重柴油。目前汽车高速柴油发动机使用的柴油为轻柴油。在我国汽车柴油按照凝点划分为六个牌号,分别是5号、0号、-10号、-20号、-35号和-50号。
二、汽车柴油的质量标准及其选用
凝点是评价柴油性能好坏的重要指标,但是凝点又与柴油的低温流动性没有直接的对应关系。于是,汽车柴油的选择主要是根据使用地的气温而定,应根据不同的地区和不一样的季节来选择相应牌号的柴油。一般来说,气温低的地区应选择凝点低的柴油,气温高的地方选用凝点高的柴油。但是柴油的冷滤点又与柴油实际的使用温度之间有着良好的对应关系,因为这一原因,柴油一般按照各号柴油的冷滤点对照当地月风险率为10%的最低气温进行选择。但是柴油的牌号是按照凝点划分的,如果根据凝点选择,那么凝点应当比当地月风险率为10%的最低气温低4到6℃,这是因为凝点比冷滤点低4到6℃。具体来说,选用柴油时,凝点应当低于当地气温5℃左右。
柴油汽车主要选用5号、0号、-10号、-20号、-35号、-50号六个牌号的柴油,温度在8℃以上时选用5号柴油;0号柴油在4℃以上使用;温度在-5到4℃时选用-10号柴油;-20号柴油在-14到-5℃时使用;温度在-29到-14℃时使用-35号柴油;-50号柴油在-44到-29℃时使用。要是使用温度比所选用的柴油牌号低的话,发动机中的燃油系统就有可能结蜡,会堵塞油路,影响发动机的正常工作,基于这个原因,在选择柴油时常选用较低凝点的柴油,虽然这样可以保证发动机的正常工作,但是不利于合理使用能源。
三、汽车柴油低温流动性的测量
3.1低温流动性的测量意义
上文简述了汽车柴油低温流动性的评价指标有凝点、浊点、冷滤点。但是在选用柴油时,国家标准中没有给出浊点的标准,在国标中对于低温流动性的评价标准也只考虑了凝点和冷滤点。于是在测量时只需要将凝点和冷滤点结合考虑即可。下面根据我国现用的国家标准所规定的实验方法对汽车柴油的凝点和冷滤点的测量方法进行总结,总结如下。
3.2汽车柴油凝点的测量方法及标准
如上文所言,汽车柴油不具有一定的凝点,我们所谓的汽车柴油的凝点只能是判断柴油低温流动性的其中一个依据。由于汽车柴油不具有具体固定的凝点,所以测定汽车柴油的凝点是一个条件实验,实验会受到许多条件的限制,所以即使是同一油品,测量时如果在不同的条件限制下或者在不同的测量方法下,测量结果也会不一样。
四、汽车柴油雾化、蒸发性的测量
要使发动机启动和运转正常,就要求柴油具有良好的雾化、蒸发性。因此,从混合气的形成这一方面来说,我们希望柴油有较强的雾化、蒸发性,但是如果柴油的雾化、蒸发性过强,会造成运输和贮存过程中的损失加大,并且安全性也不能被保证,所以,柴油的雾化、蒸发性既不能过强又不能较弱,这就要求我们必须用精确的仪器设备来测量柴油雾化、蒸发性的指标,好让我们能够既控制好混合气形成的质量和速度又对安全性和运输贮存方面放心。
五、柴油汽车的发展趋势
随着柴油质量的优化,柴油汽车对于空气的污染也必将减少,这也为柴油汽车的发展与增多奠定了重要的基础。柴油汽车也终将会改变不受宠的局面,在未来成为主要的发展方向。
六、结 论
本文就汽车柴油的使用性能方面做出了完整的总结,包括柴油的低温流动性能,雾化、蒸发性能,燃烧性能,腐蚀性能,安定性能,清洁性能这六个性能,并针对每一个性能都描述了其评价指标以及该性能及其评价指标对于柴油发动机的工作的影响。还提出了改进这些性能的一些可行性的方法措施。