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汽油的蒸发性太差,不能在在气缸中完全气化,使汽油机功率下降,还会造成启动和加速(尤其是冬季)困难;蒸发性太强,在存储和运输过程中会造成较大损失。
反映汽油蒸发性能的指标是馏程和饱和蒸气压。
馏程
汽油国标中用恩氏蒸馏的馏程数据描述其蒸发性能,对初馏点、10%、50%、90%馏出温度和终馏点做出了具体要求。
10%馏出温度表示汽油中低沸点馏分的多少,其值越低,表明蒸发性越强,汽油机能在低温下易于启动。我国车用汽油(Ⅴ)中要求10%馏出温度不高于70℃。
50%馏出温度表示汽油的平均蒸发性能,与汽油机启动后升温时间的长短及加速是否及时均有关系。我国车用汽油(Ⅴ)中要求50%馏出温度不高于120℃。
90%馏出温度和终馏点表示汽油中重馏分含量的多少,如果过高,难以保证汽油完全蒸发和完全燃烧,导致气缸内积碳增多,耗油率上升。我国车用汽油(Ⅴ)中要求90%馏出温度不高于190℃,终馏点不高于205℃。
饱和蒸气压
蒸气压大小表示汽油汽化的程度,是控制汽油在夏季不发生气阻,保证有适当的蒸发性能,以利于加速性和冬天冷启动的指标。饱和蒸气压是用规定的仪器,在燃料蒸汽与液体的体积比为4:1,℃条件下测定的,国外将此指标称为雷德蒸气压(RVP)。我国车用汽油(Ⅴ)中要求蒸气压:冬季(11月1日-4月30日)45-85kpa,夏季(5月1日-10月31日)40-65kpa。
汽油在发动机中燃烧不正常的原因有两个方面:一是与发动机的结构和工作条件有关,二是取决于所用燃料的质量。衡量燃料是否易于发生爆震的性质称为抗爆性。
汽油抗爆性的表示方法—辛烷值
辛烷值指和汽油的抗爆性相当的标准燃料中,所含异辛烷的百分数。常用的测定方法有研究法(RON)和马达法(MON),一般可用经验公式MON=RON×+10推算二者的关系。抗爆指数(AKI)=(MON+RON)/2。我国车用汽油(Ⅴ)中要求RON为:89#,92#,95#。
汽油的辛烷值由汽油的化学组成决定,主要取决于汽油中各种烃类的分子结构。在碳原子数相同的烃类中,分支高的异构烷烃和芳香烃辛烷值最高,烯烃和环烷烃的辛烷值次之,正构烷烃的辛烷值最低。
汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力称为汽油的氧化安定性。安定性不好的汽油,易发生氧化作用生成胶质,使汽油颜色加深,甚至产生沉淀。
汽油化学组成与安定性的关系
影响汽油安定性的根本原因是其化学组成,不饱和烃容易发生氧化和叠合反应,其产生胶质的倾向以下列次序递增:链烯烃<环烯烃<二烯烃。
外界条件对汽油安定性的影响,例如温度、金属表面作用、与空气接触面积等。
评定汽油安定性的指标
(1)实际胶质
实际胶质是指100mL油品在规定条件下蒸发后残留的胶状物质的毫克数,用以评价汽油在发动机中生成胶质的倾向,也是表示安定性好坏的一项指标。我国车用汽油(Ⅴ)标准中要求实际胶质不大于5mg/100mL。
(2)诱导期
把一定量的油品放入标准的钢筒中,充入氧气至689-703kpa,然后放入100℃的沸水中,从开始放入沸水到氧压明显下降所经历的时间称为诱导期,以min表示。我国车用汽油(Ⅴ)标准中要求诱导期不小于480min。
汽油中会引起腐蚀的物质主要有硫及含硫化合物、有机酸和水溶性酸或碱等。
硫及含硫化合物
硫及含硫化合物在燃烧后均生成SO2和SO3,对金属有腐蚀性。汽油中所含的含硫化合物中有相当一部分是硫醇,不仅具有恶臭还有较强的腐蚀性
。我国车用汽油中(Ⅴ)标准中要求硫含量不大于10mg/Kg,硫醇(博士试验)通过,铜片腐蚀(50℃,3h)不大于1级。
博士试验是在升华硫存在下,用亚铅酸钠和轻质石油产品作用,以检查油中硫醇或硫化氢的试验。
水溶性酸或碱
我国车用汽油(Ⅴ)标准中要求不含水溶性酸或碱。
2柴油质量指标
柴油是轻质石油产品,复杂烃类(碳原子数约15~23)混合物。为柴油机燃料。主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成;也可由页岩油加工和煤液化制取。分为轻柴油(沸点范围约160~365℃)和重柴油(沸点范围约230~430℃)两大类。
十六烷值(cetanenumber)是评价燃料在压燃式发动机中发火性能的指标。是指和柴油的抗爆性相当的标准燃料(由正十六烷和***萘组成)中所含正十六烷的百分数。十六烷值高,表明该燃料在柴油机中发火性能好,滞燃期短,燃烧均匀,发动机工作平稳;十六烷值低,表明燃料发火困难,滞燃期长,发动机工作粗暴。5、0、-10#柴油51,-20#柴油为49,-35和-50#柴油为47。
十六烷值与化学组成的关系:烷烃>烯烃>芳烃,正构>异构,,正构烷烃的自然点最低,芳烃的自然点高。
馏程:是保证柴油在发动机中迅速蒸发气化和燃烧的重要指标。T50低,说明柴油中轻组分多,柴油机易启动,耗油量少;T90及T95越低,说明重组分越少。T50不高于300℃,T90不高于355℃,T95不高于365℃。
闪点:是柴油加热时产生的蒸汽和空气混合物成为混合气时,由小火焰或电火花点燃的温度。试样在连续搅拌下用很慢的恒定的速率加热。在规定的温度间隔,同时在中断搅拌的情况下,将一小火焰引入杯内。试验火焰引起试样上的蒸气闪火时的最低温度作为闪点。5、0、-10号柴油的闭口闪点为60℃,-20#柴油为50℃,-35和-50号柴油为45℃。
粘度:柴油的粘度对柴油机供油量的大小以及雾化的好坏有密切的关系。运动粘度(mm/s2):5、0#柴油为,-10、-20#柴油为,,-35和-50#柴油为。
低温流动性
凝点:在规定条件下,试样开始失去流动性时的温度。我国柴油的牌号的是根据凝点进行划分的,5#、0#、-10#、-20#、-35#、-50#,是柴油储存、运输和油库收发作业的低温界限温度。
冷滤点:当油品通过过滤器的流量每分钟不足20mL时的最高温度。冷滤点是模拟发动机的实际工作情况,与柴油的最低使用温度有良好的对应关系。现行质量标准中,冷滤点为:8、4、-5、-14、-29、-44℃。
为改善低温流动性,通常加入降凝剂,又称低温流动改进剂。
一般是以总不溶物和10%蒸余物残炭来评定的。安定性差的柴油在储存时颜色易变深,甚至产生沉淀,严重时会造成喷油嘴和滤清器堵塞,并导致气缸中沉积物增加、磨损加剧。10%蒸余物残炭大致反映了柴油在喷油嘴和气缸零件上形成积碳的倾向。,10%%。
二烯烃、多环芳烃、含硫、含氮化合物及酚类都是不安定组分。
含硫化合物对发动机的工作寿命影响很大,其中活性含硫化合物对金属有直接的腐蚀性。。