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　　一、柴油機和柴油抗爆性
　　
　　柴油抗爆性的測定是在規(guī)定的條件下于十六烷值測定機中進行，由于十六烷值機價格昂貴，近幾年國內已有很多采用汽柴兩用測定儀，也就是十六烷值測定儀QX-B來進行十六烷值的測定，滿足的用戶對十六烷值測定的要求，而且通入較少。十六烷值是柴油重要的質量指標之一，但并不是越高越好。十六烷值過高不僅會影響柴油的另一重要質量指標“凝點”，而且也會使其燃燒性能變壞。過高的十六烷值意味著滯燃期很短，導致燃燒不*，熱功率下降，油耗增加。柴油的十六烷值達到40-50單位，就可以保證高速柴油機正常工作。
　　
　　二、柴油機與汽油機工作原理的區(qū)別
　　
　　柴油機與汽油機工作過程的本質差別，表現(xiàn)在其著火過程。汽油機吸入的是汽油，汽油與空氣的混合氣體在汽缸中由于達到了自身的燃點，靠電火花而燃燒作功，故汽油機又稱作點燃式發(fā)動機。它要求燃料有較低的燃點。而柴油機吸入的是空氣，柴油是在第三行程中由高壓油泵將液態(tài)柴油噴成霧狀進人汽缸的，進人汽缸后與已經過壓縮的高溫空氣混合，達到燃燒的自燃點而自行著火，故柴油機又稱作壓燃式發(fā)動機，它要求燃料有較低的自燃點。
　　
　　三、柴油機爆震現(xiàn)象的產生及危害
　　
　　柴油機的爆震主要取決于滯燃期。柴油從噴入汽缸到自燃著火這段時間稱為滯燃期。如果柴油質量不好（十六烷值低），含自燃點低易氧化的烴類少，柴油的自燃點較高，噴入汽缸的柴油不易氧化，過氧化物準備不足，遲遲不能自燃，從而使滯燃期延長，使噴入汽缸的柴油在開始自燃的瞬間，在汽缸中積累過多。這些積累下來的柴油一旦自燃，就會導致汽缸內積累過多的柴油同時燃燒，此時汽缸溫度急劇上升，壓力劇烈增高，燃燒以爆炸方式進行，沖擊活塞頭劇烈運動，故發(fā)出金屬敲擊聲，同時排出的尾氣帶黑煙。這就是柴油機爆震現(xiàn)象的產生。
　　
　　柴油機如果產生爆震現(xiàn)象，柴油就會因燃燒不充分被排出，這就造成抽耗增多，功率降低，機件磨損加劇，甚至損壞汽缸和活塞。同時由于產生爆震時局部溫度過高（2500-3000℃），會燒壞氣門、活塞和活塞環(huán)?？傊?，爆震現(xiàn)象一旦產生，就會使發(fā)動機不能正常運轉。
　　
　　四、柴油抗爆性的表示方法
　　
　　柴油抗爆性用十六烷值表示（CN）。十六烷值是柴油在柴油機中燃燒時著火性質的指標。在規(guī)定操作條件下的標準發(fā)動機試驗中，將柴油試樣與標準燃料進行比較側定，采用和被測試樣具有相同著火滯后期的標準燃料中正十六烷的體積百分數(shù)表示。正標準燃料是指用標準發(fā)動機測定柴油十六烷值時，所使用的正十六烷和六甲基壬烷及其按體積比配制的混合物。規(guī)定正十六院的十六烷值為100，七甲基壬烷的十六烷值為15。正標準燃料用來檢查副標準燃料，測取及檢查由副標準燃料換算為正標準燃料的換算表以及做仲裁試驗用。副標準燃料是指用標準發(fā)動機測定柴油的十六烷值時，相對于正標準燃料而言，所使用的高十六烷值（其十六烷值不低于55.0）和低十六烷值（其十六烷值不高于25.0）燃料及其按體積比組成的混合物。每批由高、低十六烷值燃料組成的混合物的十六烷值，必須用正標準燃料校正過.并提供一個換算表。日常測定柴油的十六烷值時，可用經正標準燃料校正過的副標準燃料及其按體積組成的混合物。標準燃料應在相同的溫度下調配。檢驗燃料是經正標準燃料校正過的，具有固定十六烷值的兩種典型的柴油燃料，專門用來檢查十六烷值機評價柴油十六烷值的準確性。
　　
　　五、測定柴油十六烷值的目的和意義
　　
　　柴油的抗爆性嚴格地講應稱為柴油燃燒的平穩(wěn)性，它主要是由燃料自燃點決定的，用十六烷值作為評價指標。側定柴油抗爆性就是測定柴油的十六烷值。柴油十六烷值的高低是衡量其在發(fā)動機中燃燒性能好壞的質量指標，由于柴油機是壓燃式發(fā)動機，沒有其他點火設備，要求柴油噴人氣缸與壓縮空氣相混合后，在壓縮沖程，由于汽缸內空氣受到壓縮，汽缸內的溫度和壓力急劇上升。在高溫高壓條件下柴油自燃，并在汽缸中很快地著火燃燒而作功。柴油的十六烷值影響著整個燃燒過程。使用十六烷值高的柴油，柴油的自燃溫度低，燃燒性能好，可以保證柴油的均勻燃燒，熱功效率高，耗油量少。在此情況下，汽缸中的壓力均勻地增加，發(fā)動機的工作平穩(wěn)，發(fā)動機啟動性能好，不會引起過早的磨損。而使用十六烷值低的柴油，燃燒過程所發(fā)出的熱量不均勻，增加燃料消耗量。不同轉數(shù)的柴油機對柴油十六烷值要求不同。一般轉速低于1000r/min的低速柴油機，可以使用十六烷值在35-40單位之間的柴油;轉速在1000-1500r/min的中速柴油機，可以使用十六烷值在40-50單位之間的柴油;而轉速高于1500r/min的高速柴油機，要求柴油的十六烷值在45-60單位之間為宜。如果使用的柴油十六烷值太低，不符合發(fā)動機要求，就會引起柴油在發(fā)動機氣缸中延遲自燃著火，導致燃燒不*，使發(fā)動機工作不平穩(wěn)，而引起過早的磨損，甚至損壞曲軸的軸承。柴油十六烷值對發(fā)動機的啟動，特別是在低溫時的啟動也有較大的影響。當冷卻液和進入的空氣溫度降低時，需要增加柴油的十六烷值才能使發(fā)動機正常啟動。
　　
　　六、影響柴油十六烷值的因素
　　
　　柴油的十六烷值與其化學組成及餾分組成有關。在碳原子數(shù)相同的各種柴油組分烴類中，正構烷烴的十六烷值高;稠環(huán)芳烴的十六烷值低;烯烴、環(huán)烷烴介于烷烴與芳香烴之間。烴類的異構程度越高，環(huán)數(shù)越多，其十六烷值越低;環(huán)烷烴和芳香烴隨帶側鏈長度的增加，其十六烷值隨之增加;而隨側鏈分支的增多，十六烷值隨之減少。為使柴油發(fā)動機的工作平衡，通常使用含烷烴較多的、十六烷值高的直餾柴油。但十六烷值并不是越高越好，十六烷值高，意味著烷烴含量多。但含烷烴多的柴油凝點也隨之增高，加上烷烴熱安定性較差，在燃燒初期部分烷烴在燃燒室發(fā)生熱分解，分解出大量的碳，這些碳的燃燒需要較長的時間，來不及燃燒的碳以煙的形態(tài)從排氣管中排出，污染大氣并使耗油量增加。所以柴油的十六烷值，不是愈高愈好，根據(jù)發(fā)動機試驗和行車試驗結果證明，要保證柴油的均勻燃燒和不致使耗油量不必要的增大，一般柴油的十六烷值達到40-50單位，就可以保證柴油機正常工作。
　　
　　七、十六烷指數(shù)計算法
　　
　　柴油的十六烷值除了用GB/T386方法和便攜式十六烷值測定儀測定以外，還可以通過物性參數(shù)用經驗公式來
　　
　　計算柴油的十六烷值。該方法適用于計算直餾餾分、催化裂化餾分及這兩者混合燃料的十六烷指數(shù)。
　　
　　1.定義
　　
　?。╨）十六烷指數(shù)是表示餾分燃料在發(fā)動機中發(fā)火性能的一個計算值，是通過經驗公式計算所得的十六烷值，用CI表示。可以由餾分燃料的標準密度和中沸點計算而得。
　　
　　（2）標準密度：是油品在標準溫度（20℃）下的密度，單位g/cm³。
　　
　　（3）中沸點：具有對稱蒸餾曲線的油品在規(guī)定條件下蒸餾時，餾出體積為50mL時的溫度，單位℃。
　　
　　2.計算十六烷指數(shù)的意義
　　
　　（l）十六烷指數(shù)不能隨意用來代替用標準發(fā)動機試驗裝置所測定的十六烷值。但在使用十六烷指數(shù)時，如果考慮了它的局限性后，則可以用來作為預測十六烷值的一種輔助手段。
　　
　?。?）在不可能用發(fā)動機試驗測定十六烷值的情況下，計算十六烷指數(shù)是估計十六烷值的有效方法。
　　
　?。?）當試樣量少到不足以進行發(fā)動機試驗時，一般可以用計算十六烷指數(shù)作為近似的十六烷值。
　　
　　（4）在某種餾分燃料的十六烷值已經確定的情況下，只要這種燃料的原料和生產工藝保持不變，一十六烷指數(shù)可以用來檢驗以后生產的產品的十六烷值。
　　
　?。?）十六烷值是柴油重要的質量指標之一。十六烷指數(shù)（CI）計算所得的數(shù)值雖然不如實測值（CN）準確，但簡捷、方便，適用于生產過程的質量控制。如有爭議時，應以實測十六烷值為準。
　　
　　3.方法概要
　　
　　用GB/T1884和GB/T1885得到餾分燃料的20℃密度，再用CB/T6536測定餾分燃料的中沸點，然后按公式直接計算或用計算圖查找十六烷指數(shù)。也可以用《十六烷指數(shù)計算表》查找十六烷指數(shù)。
　　
　　4.計算公式和計算圖的局限性
　　
　?。╨）不適用于加有十六烷值改進劑的燃料;
　　
　?。?）不適用于純烴、合成燃料、烷基化物、焦化產品以及從頁巖油和油砂中衍生出的餾分燃料;
　　
　?。?）如果用于渣油或終餾點在260℃以下的揮發(fā)性產品時，其相關性基本上不準確。
　　
　　5.相關性
　　
　?。╨）十六烷指數(shù)和十六烷值的相關性很大程度上取決于試樣20℃密度和中沸點兩者測定結果的準確性。
　　
　　（2）十六烷值在30-55范圍內，75%餾分燃料的十六烷指數(shù)和十六烷值的相關性略小于土2個單位。
　　
　?。?）對直餾燃料、催化裂化燃料以及它們的混合物，其相關性。
　　
　　（4）對于含有較多熱裂化燃料的混合物，其相關性差。
　　
　　6.計算柴油十六烷指數(shù)的注意事項
　　
　?。╨）此計算公式僅適用于直餾餾分、催化裂化餾分以及這兩者混合燃料或同類餾分。
　　
　?。?）此計算公式不能用于含有提高十六烷值添加劑的柴油。
　　
　?。?）此計算公式不能用于純烴、烷基化、熱裂化等產品。
　　
　?。?）此計算公式適合于計算在30-70個單位之間的十六烷值。十六烷值大于70個單位，偏差較大。
　　
　?。?）計算的十六烷指數(shù)不能*代替用試驗機或汽柴兩用測定儀QX-B測得的十六烷值。只有在無試驗機或試樣量少不夠測定的情況下，作為一種大概值。如發(fā)生爭議時，應以實測十六烷值為準。
　　
　　柴油機又稱壓燃式發(fā)動機，這是由于它所使用的燃料是沸程為200-350℃的柴油，是靠壓縮升溫自燃，在汽缸中著火燃燒而作功的。柴油抗爆性用十六烷值（CN）表示。