汽油、柴油质量要求及其性能指标要求 质押操作部：王华杰 我国汽油质量变化情况标准号GB17930-- 1999GB17930-- 2004GB17930-- 2006实施时间2000年2005年2010年(国Ⅲ）2013年底（国Ⅳ）实施范围全国全国全国全国硫含量PPm, ≯80050015050苯含量，﹪，≯2.52.511烯烃含量，%，≯35353028芳烃含量，%，≯40404040 国Ⅲ和国Ⅳ车用汽油标准v目前，我国除北京、上海、广州、深圳、江苏、浙江等地外，全国车用汽油依然执行国Ⅲ标准我国2021年年底开场全面供给国Ⅳ标准车用汽油 ，河南省也将在今年年底全面推行国Ⅳ汽油〔国Ⅲ和国Ⅳ车用汽油标准〕 汽油的定义v通常将沸程在30°C-220°C范围内，可以含有适当添加剂的精致石油馏分称之为汽油汽油据其用途不同，主要分为航空汽油和车用汽油车用汽油主要供点燃式内燃机发动机〔即汽油机〕作燃料，其中可以含添加剂，尤其是抗暴剂或抑制剂为表达方便，以下将车用汽油简称为汽油v沸程：蒸馏时冷凝管开场滴下第一滴液体时的温度为初馏温度；蒸馏接近完毕时的温度为末馏温度，两个温度之差为沸程 汽油的质量要求v l.良好的蒸发性,保证发动机在冬季易于启动,在夏季不易产生气阻,并能较充分燃烧。
2.抗爆性好,辛烷值符合要求,保证发动机工作稳定、运转正常,不发生爆震,以充分发挥发动机功率 3.安定性好,即诱导期要长,实际胶质要小,使汽油在长期的储存过程中不会发生辛烷值降低、酸度增大、颜色变深等质量变化,也不致于生成过多的胶状及酸性物质4.抗腐蚀性要好,在储存及使用过程中保证汽油不会腐蚀储油容器及汽油机机件 1、评价汽油蒸发性的指标有:馏程与饱和蒸气压 v 馏程是油品在规定条件下蒸馏所得到的,以初馏点和终馏点表示其蒸发特征的温度范围馏程用来判定石油产品轻、重馏分含量的多少汽油的馏程清楚地说明了它在使用时蒸发性能的好坏 v初馏点与10﹪馏出温度表示汽油中含低沸点轻质馏分的多少 ，国标Ⅲ要求汽油10﹪馏出温度不高于70℃v50%馏出温度是表示汽油的平均蒸发性,它能影响发动机的加速性，国标Ⅲ要求汽油50﹪馏出温度不高于120℃v90%馏出温度与终馏点表示汽油中不易蒸发和不能完全燃烧的重质馏分的含量 ，国标Ⅲ中要求90%馏出温度不高于l90℃,终馏点不高于205℃汽油的残留量指标表示汽油中最不易蒸发的重质成分与储存过程中生成的氧化胶状物含量的多少 ，国标Ⅲ中规定残留量不大于2% 饱和蒸气压 v在规定条件下,油品在适当的试验装置中,气液两相到达平衡时,液面蒸气所显示的最大压力称为饱和蒸气压。
饱和蒸气压用来评定汽油的蒸发强度饱和蒸气压指标值高说明汽油中轻质馏分含量高,其蒸发性好,使用时,发动机产生气阻的可能性就大,储运时轻质馏分损失的趋向也就大,但发动机起动性好因此,大气压力与环境温度不同时,对汽油的饱和蒸气压的要求也不同国标Ⅲ规定汽油蒸气压从11月l日至次年4月30日不大于88kPa，从5月l日至10月31日不大于72kPa 2、汽油的抗爆性及其评价指标v汽油的抗爆性 是指汽油在发动机中燃烧时,不发生爆震的能力爆震也称“火头响’’,是发动机工作时的一种不正常现象v汽油抗爆性的评价指标 汽油抗爆性可用汽油的辛烷值来评价研究法辛烷值是代表点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数值v国标Ⅲ车用汽油标准：汽油牌号909397研究法辛烷值（不小于）909397 3、汽油的安定性及其评价指标v 汽油在其正常的储存与使用过程中,保持其性质不发生永久变化的能力,称为汽油的安定性 v评定汽油安定性的指标主要有实际胶质与诱导期国标Ⅲ中规定汽油的实际胶质不大于5mg/100mL,但经过运输与储存,使用时往往要大于此值,一般允许不大于25mg/100mL，规定汽油的诱导期不小于480分钟 4、汽油的防腐性及其评价指标v汽油成分中的各种烃类,都是没有腐蚀性的,而引起腐蚀的物质是硫、硫化物、有机酸、水溶性酸、碱等 v汽油防腐性一般用硫含量、铜片腐蚀试验、水溶性酸或碱、酸度、博士试验等指标评定。
v国标Ⅲ中规定汽油硫含量不得大于0.015﹪ ，铜片腐蚀(50℃,3h)不大于l级 ，不允许有水溶性酸碱的存在 6、汽油的清洁性及其判定指标 v 汽油的清洁性主要指汽油中是否含有机械杂质及水分 v检查汽油中是否含有机械杂质及水分,一般是将试样注入100mL的玻璃量筒中静置8一12h后观察,应当透明,没有悬浮和沉降的机械杂质及水分 二、柴油的质量要求及其性能指标v柴柴 油油 用于压燃式发动机用于压燃式发动机( (柴油机柴油机) )中作中作为能源的石油燃料称为柴油为能源的石油燃料称为柴油, ,柴油分为轻柴柴油分为轻柴油和重柴油轻柴油适用于全负荷转速不油和重柴油轻柴油适用于全负荷转速不低于低于960r/min960r/min的高速柴油机的高速柴油机; ;重柴油适用于重柴油适用于全负荷转速在全负荷转速在300r/min300r/min以上的中速柴油机以上的中速柴油机及及300r/min300r/min以下的低速柴油机汽车、拖以下的低速柴油机汽车、拖拉机及工程机械使用的都是高速柴油机拉机及工程机械使用的都是高速柴油机, ,因因此此, ,以下主要介绍轻柴油的规格及其使用性以下主要介绍轻柴油的规格及其使用性能能, ,为表达方便为表达方便. .将轻柴油简称为柴油。
将轻柴油简称为柴油 柴油的牌号及规格柴油的牌号及规格 v柴油按质量分为优级品、一级品与合格品三个等级,每个等级的柴油按其凝点又可分为10号、O号、-10号、-20号、-35号和-50号六种牌号10号柴油表示其凝点不高于10℃, 0号柴油表示其凝点不高于0℃，余类推 柴油的质量要求柴油的质量要求v为了保证柴油在高速柴油发动机中能正常燃烧,对柴油的质量要求如下:v l.良好的燃烧性,十六烷值适宜,自燃点低,燃烧完全,发动机工作稳定性好,不发生爆震现象v 2.良好的蒸发性能,蒸发速度要适宜,轻馏分所占比例应大些,否那么会使发动机油耗增大,磨损加剧,功率下降v 3.柴油的粘度应适宜,即具有良好的流动性,以保证高压油泵的润滑和喷油雾化的质量,形成良好的混合气v 4.含硫量小,以保证不腐蚀发动机含硫量较低是我国国产柴油的特点之一v5.安定性好,在储存时生成胶质及燃烧后形成积炭的倾向都较小 评价柴油性能的指标评价柴油性能的指标v1 1、柴油机的工作粗暴与柴油的发火性、柴油机的工作粗暴与柴油的发火性 v①①柴油的发火性是指柴油自燃的能力柴油的发火性是指柴油自燃的能力, ,发火性好发火性好的柴油的柴油, ,着火延迟期短着火延迟期短, ,着火燃烧后缸内压力上升着火燃烧后缸内压力上升平缓平缓, ,柴油机工作柔和。
柴油机工作柔和 可见可见, ,柴油的发火性柴油的发火性, ,是是评价柴油燃烧性能的一个重要指标评价柴油燃烧性能的一个重要指标 v ② (2) ② (2)柴油的十六烷值柴油的十六烷值 十六烷值是代表柴油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在规定条件下的标准发动机试验中, ,通过和标准通过和标准燃料进展比较来测定燃料进展比较来测定, ,采用和被测定燃料具有一采用和被测定燃料具有一样着火延迟期的标准燃料中十六烷的体积百分数样着火延迟期的标准燃料中十六烷的体积百分数来表示国标来表示国标ⅢⅢ规定轻柴油的十六烷值为规定轻柴油的十六烷值为4545～～6060 2 2、柴油的蒸发性及其评价指标、柴油的蒸发性及其评价指标v柴油蒸发性主要是用馏程与闪点来评价的v〔1〕馏程 测定柴油馏程的方法与测定汽油馏程的方法大致一样,所不同的只是柴油馏程的测定工程有50%、90%和95%馏出温度国标Ⅲ规定柴油的50﹪馏出温度不高于300℃;90%馏出温度不高于355℃;95%馏出温度不高于365℃ v〔2〕闪点 闪点是石油产品在一定试验条件下加热后,当油料蒸气与周围空气形成的混合气接近火焰时,开场发出闪火时的温度。
根据测定仪器之不同,又分为开口闪点与闭口闪点两种柴油的闪点是测其闭口闪点,国标Ⅲ规定10号、O号、一10号柴油闪点不低于55℃;-20、-35号、-50号柴油闪点不低于45℃ 3.3.柴油的低温流动性及其评价指标柴油的低温流动性及其评价指标v柴油的低温流动性,对于柴油能否可靠地喷入气缸有一定影响如我国“三北〞地区冬季气候严寒,假设柴油流动性差，往往造成柴油不能可靠地供往气缸,严重时.甚至使车辆无法行驶评定柴油低温流动性的指标主要有柴油的凝点、浊点与冷滤点v(l)凝点 试样在规定温度下冷却至停顿移动时的最高温度,以℃表示柴油的凝点测定方法概要:将柴油试样装在规定的试管中,并冷却到预期的温度.将试管倾斜45经过l分钟假设液面不移动,记录下此时的冷却温度，这便是柴油的凝点柴油的凝点直接影响着柴油在各种气候条件下的使用特性,我国轻柴油就是按其凝点的不同来划分牌号的 v〔〔2)2)浊点浊点 在规定的条件下在规定的条件下, ,清晰的液体石油产品清晰的液体石油产品由于蜡晶体的串现而呈雾状或浑浊时的温度由于蜡晶体的串现而呈雾状或浑浊时的温度, ,以以℃℃表示柴油到达浊点后虽未失去流动性表示柴油到达浊点后虽未失去流动性, ,但在燃料但在燃料系中易造成油路堵塞使供油出现故障。
系中易造成油路堵塞使供油出现故障v(3)(3)冷滤点冷滤点 在规定的条件下在规定的条件下,20mL,20mL试样开场不能通试样开场不能通过过滤器时的最高温度过过滤器时的最高温度 , ,称之为冷滤点称之为冷滤点 随着柴随着柴油流动改进剂日益广泛地采用油流动改进剂日益广泛地采用, ,凝点与浊点之间的凝点与浊点之间的距离拉大距离拉大, ,也就是说柴油虽巳到达浊点也就是说柴油虽巳到达浊点, ,但仍能有但仍能有效地通过柴油滤清的滤网效地通过柴油滤清的滤网, ,保证正常供油只有冷保证正常供油只有冷到浊点下某一温度时到浊点下某一温度时, ,析出的石蜡足以堵塞滤网造析出的石蜡足以堵塞滤网造成供油故障时成供油故障时, ,柴油机才不能正常工作所以柴油机才不能正常工作所以, ,近近年来我国也引进了介于浊点与凝点之间的被称为年来我国也引进了介于浊点与凝点之间的被称为冷滤点的新指标国标冷滤点的新指标国标ⅢⅢ规定规定0 0号柴油冷滤点不高号柴油冷滤点不高于于4℃,54℃,5号柴油不高于号柴油不高于8℃,-108℃,-10号不高于号不高于 -5℃. -5℃. 4.4.柴油的粘度及其对柴油机工作的柴油的粘度及其对柴油机工作的影响影响v 粘度是液体流动时内摩擦力的量度,粘度值随温度升高而降低。
柴油的粘度是表现柴油使用性能的重要指标,柴油粘度对柴油机工作的影响主要有:v (l)影响供油量 如柴油粘度过小,在供油系统中运行时,因内漏失量较多,使有效供油量减少;反之,粘度过大,那么会使有效供油量超过标准,虽然提高了功率,但会造成燃烧不完全,排气冒黑烟及造成油耗上升v(2)影响雾化质量 粘度过小的柴油,油束易扩散,细微度好,但其透穿距小,燃烧时,离喷油器较远的一局部空气便不能与柴油有效混合,从而使得空气利用系数降低;粘度大的柴油情况正好相反所以要求柴油粘度应适宜,以利于形成均匀的可燃混合气v国标Ⅲ规定柴油在20℃恒温情况下，运动粘度为3.0-8.0m㎡/s 5.5.柴油的安定性及其评价指标柴油的安定性及其评价指标v柴油的安定性是指柴油在储存、运输和使用过程中保持其外观颜色、组成和使用性能不变的能力主要要求柴油有较好的热安定性与氧化安定性,以保证柴油机能正常工作柴油安定性的评价指标主要有:实际胶质、10％蒸余物残炭、催速安定性沉渣、碘值及色度等柴油安定性的好坏,主要决定于其化学组成 v (l)(l)实际胶质实际胶质 指柴油在规定的试验条件下,油中的烃类经热空气流蒸发、氧化、聚合和缩合所生成的深棕黄色或黑色残留物,以100mL试样中所含实际胶质的毫克数(mg/100mL)表示。
实际胶质大的柴油,会使燃烧室内易生成大量积炭、胶状沉积物等,附着于活塞顶与气门上,造成气门关闭不严国标Ⅲ规定柴油实际胶质不大于v(2)10%(2)10%蒸余物残炭蒸余物残炭 在规定条件下,油品在裂解中所形成的残留物,以质量百分数来表示,称之为残炭国标Ⅲ中规定柴油10%蒸余物残炭不大于0.3% v(3)催速安定性沉渣 指柴油在规定条件下所形成沉渣的数量,以mg/100mL表示它主要用以评定柴油储存安定性试验方法概要:将700mL试样注入试验烧瓶中,置入恒温油溶,在100℃条件下,经16小时(50℃时为4周)加速储存后,用玻璃纤维纸过滤试样,测量其沉渣量及透光率,以判定柴油储存安定性之优劣国标Ⅲ规定,一级品柴油的催速安定性沉渣不大于2mg/100mLv(4)颜色 柴油颜色的深浅可直观地反映其馏分的轻重,颜色深浅可用色号来表示颜色测定方法概要:将试样注入试样容器中,用一个标准光源照射,将试样的颜色与标准比色板(颜色玻璃圆片)进展比较，以相等的色号作为该试样的色号,颜色由浅入深,标准色板从共16个值(每为一级)如果试样颜色找不到确切匹配的颜色，而落在两个标准颜色之间,那么选取报告两个颜色中较高的一个颜色。
国标Ⅲ规定柴油的色号(优级品、一级品)不深于控制柴油的色号,主要是控制柴油重质馏分,控制其残炭与沉渣,从而使得柴油的热安定性满足要求 6.柴油的防腐性及其评价指标柴油的防腐性及其评价指标v 柴油的防腐性可用硫含量、硫醇硫含量、水分、酸度、铜片腐蚀、水溶性酸或碱等指标来评定v(l)硫与硫醇硫含量 柴油中的含硫及硫的衍生物情况与汽油中一样,在柴油机气缸中燃烧后生成硫的氧化物将对柴油机组件产生腐蚀,而且还会对气缸壁上的润滑油和尚未燃烧的柴油起催化作用J目速烃类的聚合反响,使燃烧室、活塞顶和排气门等部位的胶状物与积炭增加在有硫存在的条件积炭层会更加坚硬,不仅加剧机件磨损而且去除困难国标Ⅲ规定柴油硫含量不大于0.2﹪; v(2)柴油的酸度、水分、铜片腐蚀及水溶性柴油的酸度、水分、铜片腐蚀及水溶性酸碱等柴油的防腐性指际酸碱等柴油的防腐性指际,其意义及试验方其意义及试验方法与汽油的大致一样国标法与汽油的大致一样国标ⅢⅢ规定柴油酸规定柴油酸度不大于度不大于7mgKOH/100ml.,色度不大于色度不大于 7.柴油的清洁性柴油的清洁性v 柴油的清洁性可用灰分、水分和机械杂质等项指标进展评定v(l)灰分 在规定条件下,油品被炭化后的残留物经锻烧所得的无机物,以质量百分数来表示。
灰分是油中不能燃烧的粒状矿物质,非常坚硬,是磨料磨损中的磨料,且对金属有侵蚀作用,是造成气缸壁与活塞环磨损的重要原因国标Ⅲ规定柴油其灰分不大于0.0l%v(2)水分 柴油中存在的水分,将降低柴油燃烧时的发热量，在冬季还易于堵塞油路,溶解可溶性盐类,使柴油灰分增大,并增加硫化物对金属零件的腐蚀作用v (3)机械杂质 柴油机的燃料供给系中有许多精细配合的零部件，如柴油中存有机械杂质,除可能造成油路堵塞外,还可能加剧上述精细零件的磨损严重时,甚至造成供油系统故障因此国标Ⅲ中规定柴油中不允许机械杂质的存在 8、柴油的选择和使用、柴油的选择和使用 v 柴油的冷滤点与实际操作使用温度之间有着直接的对应关系,应选择柴油时,应据柴油的冷滤点,对照当地最低气温选择柴油牌号一般可参照以下原那么进展选用 10号柴油适合于有预热设备的高速柴油机上使用; O号柴油适合于的最低气温在4℃以上的地区使用;v -10号柴油适合于最低气温在-5℃以上的地区使用; v -20号柴油适合于最低气温在-5℃一-14℃的地区使用;v -35号柴油适合于最低气温在-14℃一-29℃的地区使用v -50号柴油适合于最低气温在-29℃一-44℃的地区使用。
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