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1、汽车运行材料承德石油高等专科学校汽车工程系 许海东邮箱：课 程 目 标基本知识的掌握：了解汽车运行材料的性能和规格，掌握其 使用技术要求和管理知识，并能够深刻认识到 汽车运行材料对充分发挥汽车使用性能，保证 安全运行，节约能源，减少环境污染，降低运 输成本有着极其重要意义。 课程教学内容的组织安排u课程主要内容及学时分配v18课时v课程内容特点是“宽而浅”主要内容v车辆运行过程中，使用周期较短，消耗费用较 大，对车辆使用性能有较大影响的一些非金属 材料。车用燃料 （汽油、柴油、替代燃料）车用润滑油料（发动机润滑油、车辆齿轮油、车用润滑脂 ）车用工作液（液力传动油、汽车制动液、液压系统用油、 发
2、 动机冷却液、空调制冷剂、风窗玻璃清洗液）汽车轮胎 第一章 石油的基本知识v又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘 稠液体。石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香 烃的混合物。石油与煤一样属于化石燃料。v最早提出“石油”一词的是公元977年中国 北宋编著的太平广记。正式命名为“ 石油”是根据中国北宋杰出的科学家沈括 （1031一1095）在所著梦溪笔谈中 根据这种油生于水际砂石，与泉水相杂 ，惘惘而出而命名的。在“石油”一词出 现之前，国外称石油为“魔鬼的汗珠”、“ 发光的水”等，中国称“石脂水”、“猛火油 ”、“石漆”等。v我们平时的日常生活中到处都可以见到石 油或其附属品的身影。比如汽油、柴油
3、、 煤油、润滑油、沥青、塑料、纤维等还有 很多！这些都是从石油中提炼出来的；而 我们日常所用的天然气（液化气）是从专 门的气田中产出的！通过输气管道和气站 再到各家各户。 v目前就石油的成因有两种说法：无机论 即石油是在基性岩浆中形成的；有机论 即各种有机物如动物、植物、特别是低等 的动植物像藻类、细菌、蚌壳、鱼类等死 后埋藏在不断下沉缺氧的海湾、泻湖、三 角洲、湖泊等地经过许多物理化学作用， 最后逐渐形成为石油。v原油的颜色非常丰富，红、金黄、墨绿、黑、 褐红、甚至透明；原油的颜色是它本身所含胶 质、沥青质的含量，含的越高颜色越深。原油 的颜色越浅其油质越好！透明的原油可直接加 在汽车油箱中
4、代替汽油！原油的成分主要有： 油质（这是其主要成分）、胶质（一种粘性的 半固体物质）、沥青质（暗褐色或黑色脆性固 体物质）、碳质（一种非碳氢化合物）。一、石油的化学组成v组成石油的化学元素主要是碳 （83% 87%）、氢（11% 14%），其余为硫（ 0.06% 0.8%）、氮（0.02% 1.7%） 、氧（0.08% 1.82%）及微量金属元素 （镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的 烃类构成石油的主要组成部分，约占95% 99%，含硫、 氧、氮的化合物对石油产 品有害， 在石油加工中应尽量除去。 v不同产地的石油中，各种烃类的结构和所 占比例相差很大， 但主要属于烷烃、环烷 烃、芳香烃三类。
5、 通常以烷烃为主的石油 称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主 的称环烃基石油；介于二者之间的称中间 基石油。二、石油产品提炼的基本方法v常减压蒸馏 v催化裂化 v加氢裂化 v催化重整 v烷基化 v延迟焦化炼厂的一、二、三次加工装置v 把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围 (即馏分)叫一次加工；将一次加工得到的 馏分再加工成商品油叫二次加工；将二次 加工得到的商品油制取基本有机化工原料 的工艺叫三次加工。一次加工装置；常压 蒸馏或减压蒸馏。二次加工装置：催化、 加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烃基化 、加氢精制等。三次加工装置：裂解工艺 制取乙烯、芳烃等化工原料。v1、常减压蒸馏 v常减压蒸馏是根据组
6、成原油的各类烃分子 沸点的不同，利用加热炉、分馏塔等设备 将原油进行多次的部分汽化和部分冷凝， 使汽液两相进行充分的热量交换和质量交 换，以达到分离的目的，从而制得汽油、 煤油、柴油等馏分。v2、催化裂化 v在催化剂存在下进行的石油裂化过程叫催 化裂化。催化裂化通常用重质馏分如减压 馏分、焦化柴油及蜡油等为原料，也有用 预先脱沥青的常压重油为原料的。催化裂 化汽油性质稳定、辛烷值高，故用作航空 汽油和高辛烷值汽油的基本组分。v3、加氢裂化 v在有催化剂和氢气存在的条件下，使重质 油受热后通过裂化反应转化为轻质油的加 工工艺叫加氢裂化。加氢裂化是生产优质 航空喷气燃料和优质轻柴油采用最广泛的 方
7、法。v4、延迟焦化 v延迟焦化是为了充分利用能源，以获得更 多的轻质油，对减压渣油进行深度加工的 一种炼制方法。原料油受热后的生焦现象 不在加热炉管内而延迟到焦炭塔内出现的 过程叫延迟焦化。焦化的原料主要是减压 渣油，延迟焦化的产物主要是汽油、柴油 、焦化蜡油、石油焦、焦化气等。v5、催化重整 v在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分中 的烃类分子结构进行重新排列成新的分子 结构的过程叫催化重整。催化重整按所用 催化剂种类的不同，分为铂重整、铂铼重 整和多金属重整。将汽油馏分进行催化重 整可以是生产高辛烷值汽油的一种加工方 法。v6、烷基化 v烷基化指在催化剂作用下，烷烃与烯烃之 间发生的化学反应
8、。烷基化的原料是异丁 烷-丁烯气体馏分，产物是异辛烷和其它 烃类组成的混合物，叫烷基化油。将烷基 化油进行分馏，切割50-180的主要成分 可得到工业异辛烷，是航空汽油和高级车 用汽油的高辛烷值组分。v、调合 v调合是生产润滑油或为了改善某种油品组 分和质量而常用的一种生产工序。调合的 方法分为罐式调合和管道调合两种，我国 目前大都采用罐式调合，调合的工序是按 计算出的数量用泵将各种组分油从原料油 储罐中抽入调合罐，然后再加入各种添加 剂进行调合。三、石油产品介绍 v石油产品可分为：石油燃料、石油溶剂与 化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石 油焦等6类。其中，各种燃料产量最大， 约占总产量的9
9、0%；各种润滑剂品种最多 ，产量约占5%。各国都制定了产品标准 ，以适应生产和使用的需要。 第二章 汽车燃料及其使用燃料通常是指能够将自身贮存的化学能通 过化学反应（燃烧）转变为热能的物质 。汽车燃料主要有车用汽油和轻柴油，另外 还有一些正在开发中的代用燃料车用汽油一、车用汽油的性能指标1、蒸发性汽油由液体状态转化为气体状态的性能评定汽油挥发性的指标：v 馏程 v 饱和蒸气压v 馏程用石油产品馏程测定仪对100ml油品蒸馏时， 从初馏点到终馏点的温度范围和残留量 汽油的馏程一般用初馏点、10%、50%、90%馏 出温度、终馏点和残留量表示 v 初馏点是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，流出第
10、一 滴汽油的气相温度。表示汽油中最轻组分的沸点。 v 10%蒸发温度是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，流 出10ml汽油的气相温度。表示汽油中轻质馏分的含量。10%蒸发温度与汽油机最低起动温度的关系如下表：10%蒸发温度/3653718898107115122汽油机最低起动气温 /-29-18-7-5051015v 50%蒸发温度是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，流 出50ml汽油的气相温度。表示汽油中中质馏分的含量， 代表汽油的平均蒸发能力。对汽油机启动后到正常工作 温度的预热时间、加速性能和工作稳定性有很大影响。 v 90%蒸发温度是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，流 出90m
11、l汽油的气相温度。表示汽油中重质馏分的含量。 v 终馏点是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，流出最后 一滴汽油的气相温度。表示汽油中重质馏分的含量。 v 残留量是对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，不能被蒸 发的残留物质与100ml汽油的体积百分比。表示汽油中 不易蒸发的重质馏分和贮存过程中氧化生成的胶质物质 的含量。v 饱和蒸气压在规定条件下，汽油在适当的试验仪器中达 到液气两相平衡时汽油蒸气所显示的最大压力 汽油常用雷德饱和蒸气压（RVP）表示，其物 理含义是：在38C测得的汽油与其蒸气的体积比 为1:4时的汽油最大蒸气压力饱和蒸气压主要用来控制车用汽油 挥发性的上限，下限由馏程控制2、
12、抗爆性汽油在发动机的汽缸内燃烧时防止产生爆燃 的能力评定抗爆性的指标：v 辛烷值v 抗爆指数v 辛烷值表示点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数。用ON表 示。 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，用和被测定燃料具有相同抗爆性的标准 燃料中异辛烷的体积百分数表示测定方法有马达法（MON）和研究法（RON）在发动机转速较高、 温度较高，点火提前 角在上止点前 1426的苛刻实验 条件下测得的辛烷值在发动机转速较低、 温度不限制，点火提 前角小的缓和实验条 件下测得的辛烷值v 抗爆指数汽油研究法辛烷值与马达法辛烷值之和的 也叫平均辛烷值，可反映在一般条件下汽油 的平均抗爆性
13、能抗爆指数=RON+MON 23、氧化安定性汽油在在正常的贮存和使用过程中，抵抗氧 化生胶而保持自身性质不发生永久变化的能力评定氧化安定性的指标：v 实际胶质v 诱导期v 实际胶质在规定条件下，对汽油进行快速蒸发后所测 得的汽油蒸发残渣中的正庚烷的不溶物。 mg/100mlv 诱导期在规定的加速氧化条条件下，油品处于稳定状 态所经历的时间周期。 min4、防腐性汽油阻止其相接触的金属被腐蚀的能力汽油中主要腐蚀成分有：硫及其化合物、有 机酸、水溶性酸或碱。汽油腐蚀性的评定指标：v 硫含量v 铜片腐蚀试验v 硫醇硫含量v 水溶性酸和碱v 硫含量指存在于油品中硫及其衍生物的含量，以质 量的百分数表示
14、v 铜片腐蚀试验把一块已磨光的铜片浸没在一定量的试样中 ，并按要求维持50C的温度，保持3h，取出经洗 涤后与腐蚀标准色板进行比较v 硫醇硫含量v 水溶性酸和碱 无机酸和低分子有机酸5、无害性和清洁性无害性指汽油在发动机内燃烧后的燃烧产物 不对机动车排放、人体健康和生态环境产生不 利影响的性能。有害的汽油组分有铅、锰、铁、铜、磷、硫 等，及苯、芳香烃、烯烃等有机物。清洁性指汽油中不应含有机械杂质和水分机械杂质和水分会造成油路堵塞，磨损加剧 等严重后果二、车用汽油的牌号和规格v 我国生产的汽油是用研究法辛烷值来 划分牌号的 v 车用汽油主要有90、93和97三个牌号 v 90号车用汽油是一种普通
15、汽油，以催 化裂化汽油为主要成分 v 97号为优质汽油项目质量指标试验方法909397 抗爆性： 研究法辛烷值 不小于 抗爆指数 不小于90 8593 8897 92GB/T 5487 GB/T 503 铅含量，g/L 不大于0.005GB/T 8020馏程：10%蒸发温度 不高于50%蒸发温度 不高于90%蒸发温度 不高于终馏点 不高于残留量，% 不高于70 120 190 205 2GB/T 6536汽油规格三、车用汽油的选择与使用 1、车用汽油的选择 1) 根据发动机压缩比进行抗爆性的选择，压缩比越 大，汽油的牌号越高2) 装有催化转换器和氧传感器的汽车选择含铅量低 的汽油3) 区分季节
16、选择汽油的蒸发性，冬季应选择蒸气压 较大的汽油，夏季应选择蒸气压较小的汽油2、汽油使用注意事项 1) 发动机长期使用后，使压缩比发生变化，爆燃倾向增加， 此时可考虑更换汽油牌号2) 原用低牌号汽油改用高牌号汽油时，可适当提前点火提前 角；反之，应适当推迟，以免发生爆燃3) 汽车从平原驶到高原地区后，可换用较低辛烷值汽油，或 适当调前点火提前角4) 不要使用长期存放变质的汽油，易结胶、积炭严重，对电 喷发动机工作的影响更大5) 汽油易燃、易爆、易产生静电，使用中注意安全车用轻柴油 v柴油分为轻柴油和重柴油，轻柴油用于高 速柴油机，重柴油用于中、低速柴油机， 车用柴油属于轻柴油。 v与汽油比，柴油
