任务2汽油的选用.doc

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1、汽车材料教案(项目二) 汽油的选用 学时:6主要内容学情分析民族班学生普遍汉语水平不高,本班只有7-8个同学能流利对话。讲课时需注意同学们的接收情况。教学目的专业能力:1. 掌握汽油的使用性能,了解其评价指标。2. 掌握车用汽油的牌号、规格及使用注意事项,了解汽油油气的控制与回收。3. 能根据故障现象排除与燃油相关的故障。4. 掌握汽油滤清器的更换方法。社会能力:1. 团队工作能力。2. 对工作进行整体的组织和寻求解决办法的能力。 3. 团队成员间的沟通能力。方法能力:1. 扩展相应的信息收集能力。2. 分析问题解决问题能力。重 点1. 掌握汽油的使用性能,了解其评价指标。2. 掌握车用汽油的

2、牌号、规格及使用注意事项,了解汽油油气的控制与回收。3. 能根据故障现象排除与燃油相关的故障。4. 掌握汽油滤清器的更换方法。难 点1. 能根据故障现象排除与燃油相关的故障。2. 掌握汽油滤清器的更换方法。实训(实验)项目汽油的选用教学方法引导文教学法、观摩法、头脑风暴法、角色扮演法、任务驱动教学法、小组讨论法等教学准备相关课件、实车、多媒体等教学过程教学提示:车用汽油作为汽油机的主要燃料,应满足汽油机的工作需求。汽油的蒸发性、抗爆性、氧化安定性、腐蚀性等是汽油的主要使用性能指标。 目前,我国按照研究法辛烷值(RON)将车用汽油分为90号、93号和95号三种牌号。2.1 车用汽油概述车用汽油是

3、一种密度小、易于挥发的浅黄色液体燃料,自燃点为415530。2.1.1 车用汽油的组成与性质车用汽油作为汽车的主要能源,在国民经济中占有重要的地位。车用汽油是从石油中提炼出来的,由碳、氢元素组成的烃类化合物。汽油的炼制方法有直馏法、热裂化法、催化裂化法等。利用催化裂化法可以从石油中获得更多的优质车用汽油。 2.1 车用汽油概述2.1.2 对车用汽油的要求车用汽油作为汽油机的主要燃料,应满足汽油机的工作需求,即在短时间内由液体状态蒸发成气体状态,并与空气均匀混合,形成良好的可燃混合气,平稳、快速地燃烧,完成对外做功。同时,不能发生气阻、爆燃、腐蚀机件等现象。车用汽油这种满足汽油机工作需求并保证汽

4、油机正常发挥其性能的能力,称为车用汽油的使用性能。2.1 车用汽油概述对车用汽油使用性能的主要要求有适宜的蒸发性;良好的抗爆性;良好的氧化安定性;对车辆机件无腐蚀性;对环境等的无害性;汽油本身的清洁性等等。2.2 汽油的蒸发性汽油的蒸发过程发生在发动机的进气行程和压缩行程。在进气行程,随着活塞下行,汽油被空气流带入气缸,再经过压缩行程压缩,形成可燃混合气。 2.2.1 汽油蒸发性及其影响1.汽油的蒸发性汽油由液态转化为气态的性质,叫做汽油的蒸发性。汽油在平时呈液态,而在发动机燃烧室内燃烧时,是在汽态下进行的。也就是说,汽油在燃烧前必须有个蒸发过程。2.2 汽油的蒸发性汽油的蒸发过程发生在发动机

5、的进气行程和压缩行程。在进气行程,随着活塞下行,汽油被空气流带入气缸,再经过压缩行程压缩,形成可燃混合气。 所以汽油的蒸发过程约占360的曲轴转角。而现代汽油发动机的转速很高,曲轴转一周的时间约为0.020.04s,因而汽油在发动机内蒸发的时间十分短促。要在如此短的时间内形成均匀的混合气,就要求汽油本身必须具有良好的蒸发性能。2.2 汽油的蒸发性2.汽油蒸发性对发动机的影响蒸发性好容易汽化与空气混合就均匀可燃混合气的燃烧速度就快,且燃烧得也完全发动机容易起动加速及时,机械磨损减少,汽油消耗降低贮存过程中汽油的蒸发损失增加蒸发性过强燃油供给系易产生气阻2.2 汽油的蒸发性未燃烧的油滴还会冲洗掉气

6、缸和缸壁间的润滑油膜,使气缸密封性下降,导致气缸最大压力下降,发动机输出功率降低。污染发动机润滑油,增大发动机各摩擦副的磨损和润滑油的消耗。蒸发性不好难以在低温条件下形成足够浓度的混合气发动机低温起动困难混合气形成不良,导致燃烧不完全,燃油消耗增加2.2 汽油的蒸发性未燃烧的油滴还会冲洗掉气缸和缸壁间的润滑油膜,使气缸的密封性下降,导致气缸最大压力下降,发动机输出功率降低。蒸发性不好难以在低温条件下形成足够浓度的混合气发动机低温起动困难混合气形成不良,导致燃烧不完全,燃油消耗增加2.2 汽油的蒸发性2.2.2 汽油蒸发性的评价指标汽油蒸发性的评价指标是馏程和饱和蒸气压。1.馏程油品在规定条件下

7、蒸馏时,从初馏点到终馏点的温度范围 。终馏点是对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,蒸馏出最后一滴汽油时的气相温度。它表示汽油中重质馏分的含量。初馏点是对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,流出第一滴汽油的气相温度。它是汽油的最低馏出温度,表示汽油中最轻组分的沸点。在评价汽油蒸发性时,一般采用初馏点、10蒸发温度、50蒸发温度、90蒸发温度、终馏点和残留量等指标。2.2 汽油的蒸发性2.2 汽油的蒸发性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。它表示汽油中轻质馏分的含量。10蒸发温度低,表示汽油中的轻质馏分多,蒸发性强,即使在低温条件下,也能达到发动机起动工况对

8、可燃混合气浓度的要求,使发动机顺利起动。2.2 汽油的蒸发性10蒸发温度也不可过低,太低说明汽油中的轻质馏分过多,蒸发性过强,随着油温的升高,汽油会很容易在汽油泵或输油管等曲折处或较热部位先行汽化形成蒸气泡。这就阻碍燃油供给系的正常供油,出现所谓的“气阻”现象。142.2 汽油的蒸发性是对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,流出50mL汽油的气相温度。它表示汽油中中质馏分的含量,代表的是汽油的平均蒸发能力。50蒸发温度 50蒸发温度低,说明汽油的平均蒸发能力较强,在常温下就会有较大的蒸发量,所以形成的混合气浓度大,燃烧产生的热量多,因而可使发动机预热时间缩短,加速灵敏,运转柔和平稳。2.2 汽油

9、的蒸发性 90蒸发温度高,说明汽油中重质馏分含量较多,形成的混合气中汽油不能完全蒸发,也不能完全燃烧,使发动机出现排气冒黑烟、耗油量增大。同时,未完全燃烧的汽油还会冲刷掉气缸壁上的润滑油膜,增大磨损。若未燃汽油进入油底壳,还会稀释发动机润滑油,影响正常润滑。是对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,流出90mL汽油的气相温度。90蒸发温度2.2 汽油的蒸发性汽油的90蒸发温度对发动机润滑油稀释程度的影响 2.2 汽油的蒸发性终馏点高的汽油,重质馏分多,蒸发性差,造成燃烧不完全,导致汽油消耗增多。是对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,蒸馏出最后一滴汽油时的气相温度。它表示汽油中重质馏分的含量。终馏点

10、2.2 汽油的蒸发性是对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。它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。残留量 汽油残留量过大,会使燃烧室积炭增加,进气门、喷油器等部位结胶严重,从而影响发动机的正常工作。2.2 汽油的蒸发性1、冷凝器的温度用制冷压缩机控制,可以方便地设置和控制冷凝器的温度。 2、加热电炉丝采用石英玻璃管封装,无明火,安全可靠,使用寿命长。 3、加热电炉可通过旋钮上下调节,可方便地调节蒸馏烧瓶的最佳位置。 4、加热电炉功率可通过控制面板调节旋钮无级连续可调,并通过电表显示。 汽油馏程的测定国家标准GBT65

11、361997石油产品蒸馏测定法2.2 汽油的蒸发性2.饱和蒸气压指在规定的条件下,汽油在适当的试验仪器中蒸发达到平衡状态时,汽油蒸气所显示的最大压力。饱和蒸压表示的是汽油的蒸发性,其蒸发量与饱和蒸气压的关系为对燃油供给系产生气阻的倾向有直接影响,也影响到汽油贮存、运输和使用过程中的蒸发损耗。2.2 汽油的蒸发性1-油箱盛油1/4 2-油箱盛油1/2汽油饱和蒸气压与汽车油箱汽油损失成线性关系。特别是油箱的容积与存油体积之比愈大时,损失愈严重。因此,有经验的驾驶员,总是习惯油箱加2.2 汽油的蒸发性汽油的饱和蒸气压的测定国家标准GBT80171987石油产品蒸气压测定法(雷德法)2.2 汽油的蒸发

12、性2.2.3 使用条件对车用汽油蒸发性的影响注意:汽油蒸发,需要吸热。蒸发量越大,需要的热量越大。 与空气接触面积越大,蒸发量越大。速度进气速度使用条件:温度:温度越高,越有利于蒸发。 速度:速度越快,汽油雾化越好,蒸发越好。温度进气温度汽缸壁温度242.2 汽油的蒸发性 汽油汽化率与空气流速的关系2.3 汽油的抗爆性汽油在汽油机内的燃烧分正常燃烧和不正常燃烧。2.3.1爆燃产生的原因及危害汽油的抗爆性是指汽油在汽油发动机气缸内燃烧时不产生爆燃的性能。以亚音速传播的爆炸称为爆燃。就是气缸内可燃混合物瞬间同时燃烧,从而使压力突然升高的现象。 正常燃烧的特征为可燃混合气被电火花点燃后,在火花塞附近

13、形成火焰中心,火焰逐渐向未燃混合气扩散(传播速度约为2050m/s),气缸内压力和温度上升均匀。 不正常燃烧的特征为形成多个火焰中心,气缸内压力和温度上升急剧。压力和温度的不平衡产生强烈的冲击波,以超音速向前推进,猛烈撞击气缸盖、活塞顶和气缸壁,使发动机产生震动,并发出敲缸声。2.3 汽油的抗爆性发动机一旦发生爆燃其危害极大,它造成发动机气缸壁、活塞、活塞环、气门、连杆及连杆轴承等运动件发生变形损坏。破坏气缸壁的润滑油膜的润滑性,使发动机磨损加快,气缸的密封性下降,发动机功率降低。会增加冷却系统的负担,易使发动机出现过热。爆燃的局部高温,使燃烧产物分解为HC、CO和游离碳的现象增多,排气冒黑烟

14、严重;产生的碳易形成积炭,破坏活塞环、火花塞、气门等零件的正常工作,使发动机的可靠性下降。2.3 汽油的抗爆性产生的原因通常有 : 积碳聚集过多。燃烧室内积碳过多,容积相对变小,致使压缩比相应变大,积碳的蓄热和不导热性使可燃混合气由于炽热提前燃烧,同时会降低混合气在压缩终了时产生的涡流强度,延长了燃烧时间,增大了自燃倾向,故而极易诱发爆燃的产生; 发动机过热。当发动机长期处于大功率、超负荷工况或低档高速连续行驶,尤其是炎热的夏季外界气温高,机件散热不良,容易造成发动机过热。当过热故障较严重且得不到及时改善时,可燃混合气在进入燃烧室的同时会被预热,造成局部混合气温度过高,提前达到着火点,等不到燃

15、油的正常点燃就自行燃烧,从而引发爆燃; 燃油使用不当。2.3 汽油的抗爆性汽油的抗爆性是指汽油在汽油发动机气缸内燃烧时不产生爆燃的性能。汽油是否容易爆燃和汽油的成分有密切关系。研究表明,不同化学结构的烃类,具有不同的抗爆震能力。异辛烷( C8H18 )的抗爆性能较好;正庚烷( C7H16 )的抗爆性差。异辛烷的抗爆性好,辛烷值设定为100;正庚烷的抗爆性差,辛烷值设定为0。辛烷值通常用英文缩写ON(Octane Number)表示。2.3 汽油的抗爆性汽油辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料,按标准条件,在实验室单缸汽油机上用对比法进行的。调节标准燃料组成的比例,使标准燃料产生的爆震强度与

16、试样相同,此时标准燃料中异辛烷所占的体积百分数就是试样的辛烷值。 辛烷值可以作为点燃式发动机燃料抗爆性的一个指标。汽油辛烷值大,抗震性好,质量也好。当某种汽油之震爆性与90%异辛烷和10%正庚烷之混合物之震爆性相当时,其辛烷值定为90。如环戊烷之辛烷值为85,表示燃烧环戊烷时与燃烧85%异辛烷和15%正庚烷之混 合物之震爆性相当。辛烷值可为负,也可以超过100。 例如95无铅汽油的抗震爆强度相当于标准油中含有百分之九十五的异辛烷及百分之五的正庚烷的抗震爆强度。 2.3 汽油的抗爆性马达法辛烷值测定条件较苛刻,发动机转速为900r/min,进气温度149C。它反映汽车在高速、重负荷条件下行驶的汽

17、油抗爆性。 研究法辛烷值测定条件缓和,转速为600r/min,进气为室温。这种辛烷值反映汽车在市区慢速行驶时的汽油抗爆性。对同一种汽油,其研究法辛烷值比马达法辛烷值高约015个单位,两者之间差值称敏感性或敏感度。 道路法辛烷值也称行车辛烷值,用汽车进行实测或在全功率试验台上模拟汽车在公路上行驶的条件进行测定。道路辛烷值也可用马达法和研究法辛烷值按经验公式计算求得。马达法辛烷值和研究法辛烷值的平均值称作抗爆指数,它可以近似地表示道路辛烷值。在标准发动机试验中,由于规定条件不同,测得的辛烷值也不同。按照试验条件,辛烷值分为:2.3 汽油的抗爆性 2.辛烷值测定辛烷值的测定按照GB/T5031995

18、汽油辛烷值测定法(马达法)和GB/T54871995汽油辛烷值测定法(研究法)的规定进行。GB/T18339-2001汽车用汽油辛烷值测定方法(介电常数法) 辛烷值测定机包括一台连续压缩比可在410范围内变化的单缸发动机,附带相应的负载设备、辅助设备和测试仪器、仪表,都装在一个固定底座上。2.3 汽油的抗爆性测定方法:将被测汽油在试验机上按规定试验条件运转,逐渐调大压缩比,使试验机发生爆燃,直至达到规定的爆燃强度。爆燃强度可用电子爆燃表测量。在相同条件下选择已知辛烷值的标准燃料进行对比试验。当某标准燃料的爆燃强度恰好与试验汽油的爆燃强度相同时,测定过程结束。该号标准燃料的辛烷值即为所测汽油的辛

19、烷值。2.3 汽油的抗爆性抗爆指数是汽油研究法辛烷值与马达法辛烷值的平均值。3.抗爆指数马达法辛烷值表示的是汽油在发动机重负荷条件下高速运转时的抗爆能力,研究法辛烷值表示的是汽油在发动机常有加速条件下低速运转时的抗爆能力,两者都不能全面反映车辆运行中汽油燃烧的抗爆性能。为能较全面地反映汽油在车辆运行中的抗爆能力,引入了抗爆指数这一指标。2.3 汽油的抗爆性汽油的抗爆性主要由其烃类组成和各类烃分子的化学结构决定。组成汽油的烃主要是含511个碳原子的烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃。2.3.3汽油各烃类组分的抗爆性对于同族烃类,其辛烷值随相对分子质量的增大而降低。当相对分子质量相近时,各族烃类抗爆性优劣

20、的大致顺序如下:芳香烃异构烷烃和异构烯烃正构烯烃及环烷烃正构烷烃芳香烃和异构烷烃的抗爆性最好,正构烷烃最低。2.3 汽油的抗爆性压缩比越大,发动机的热效率越高,进而可提高发动机的功率,所以人们总是希望将压缩比提高。2.3.4汽油机的压缩比与汽油辛烷值的关系汽油发动机的压缩比与其热效率关系式中, 为汽油发动机的热效率; 为汽油发动机的压缩比; K为绝热指数。362.3 汽油的抗爆性随着发动机压缩比的提高,气缸内压缩终了的温度和压力也被提高,发动机发生爆燃的倾向变大。为防止爆燃的出现,就要使用抗爆性好的汽油,即辛烷值高的汽油。几种国产汽车的压缩比、所需辛烷值及油耗2.3 汽油的抗爆性2.3.5提高

21、汽油辛烷值的措施提高汽油辛烷值的方法主要有三种:改进加工工艺。如采用催化裂化、加氢裂化和催化重整等工艺。加入高辛烷值成分。如异辛烷、异丙苯、烷基苯、醇类等等。加入抗爆剂。如甲基叔丁基醚(MTBE)、羰基锰(MMT)、CN-KBJ218铁锰基抗爆剂等等。2.4 汽油的氧化安定性汽油的氧化安定性是指汽油在贮存和使用过程中,抵抗氧化生胶而保持自身性质不发生永久性变化的能力。2.4.1汽油的氧化安定性对发动机的影响安定性不好的汽油在储存和输送过程中易发生氧化反应,生成胶质,使汽油的颜色变深,甚至会产生沉淀。在油箱、滤网、汽化器中形成粘稠的胶状物,严重时会影响供油;沉积在火花塞上的胶质在高温下会形成积炭

22、而引起短路;沉积在进、排气阀门上会结焦,导致阀门关闭不严;沉积在气缸盖和活塞上将形成积炭,造成气缸散热不良、温度升高,以致增大爆震燃烧的倾向。可见,汽油的安定性不好会严重影响发动机的正常工作。2.4 汽油的氧化安定性2.4.2汽油氧化安定性的评价指标汽油氧化安定性的评价指标为实际胶质和诱导期。实际胶质:是指在150温度下,用热空气吹过汽油表面使它蒸发至干,所留下的棕色或黄色的残余物。实际胶质是以100mL试油中所得残余物的质量(mg)来表示的。它一般是用来说明汽油在进气管道及进气阀上可能生成沉积物的倾向。我国车用汽油的实际胶质要求不大于5mg100mL。2.4 汽油的氧化安定性汽油实际胶质的测

23、定按照GBT80191987车用汽油和航空燃料实际胶质测定法(喷射蒸发法)的规定进行。测定方法:先使已知量的汽油在控制温度和空气流的条件下蒸发,再在蒸发残留物中加入一定量的正庚烷,并在轻轻地转动后静置,小心地倒掉正庚烷溶液。重复按上述步骤进行抽取提馏,最后按规定的方法称重和计算,便可测得汽油的实际胶质。2.4 汽油的氧化安定性诱导期:把一定量油样放入标准的钢筒中,充入氧气至0.7MPa压力,然后放入100水中。氧化初期,由于反应速度很慢,耗氧较少,氧压基本不变。经过一定时间后,氧化反应加速,耗氧量显著增大,氧压也就明显下降。从油样放入100的水中开始到氧压明显下降所经历的时间称为诱导期,以分钟

24、表示。我国车用汽油的诱导期要求不小于480min。诱导期较长的汽油在储存中胶质增长速度较慢,比较适宜于长期储存。2.4 汽油的氧化安定性汽油诱导期的测定按照GBT80181987汽油氧化安定性测定法(诱导期法)的规定进行。测定方法是:将100mL被测汽油注入玻璃油杯内,再将玻璃油杯置于金属氧弹中。向金属氧弹中充入氧气,使压力达到0.7MPa,再把金属氧弹置入100水浴中。金属氧弹受热后弹内压力开始升高,至一定数值后,就在一段时间内保持不变。弹内的汽油与氧气接触并受热,开始发生氧化反应。但在氧化初期,汽油氧化速度很慢。随着氧化产物的积累,氧化反应的速度加快,因而在氧气压力与时间的曲线上出现转折点

25、,这时试验结束。诱导期就是从把金属氧弹放入沸水中的时刻开始到金属氧弹内压力明显下降的时刻结束的时间周期。2.4 汽油的氧化安定性影响汽油安定性的最根本原因是其化学组成。汽油中的烷烃、环烷烃和芳香烃在常温下均不易发生氧化反应,而其中的各种不饱和烃则容易发生氧化和叠合等反应,从而生成胶质。所以,汽油中所含有的不饱和烃是导致其性质不安定的主要原因。汽油中的含硫化合物,特别是硫酚和硫醇,也能促进胶质的生成。含氮化合物的存在也会导致胶质的生成,使汽油在与空气接触中颜色变红变深,甚至产生胶状沉淀物。2.4.3影响汽油氧化安定性的因素2.4 汽油的氧化安定性汽油的变质除与其本身的化学组成密切相关外,还和许多

26、外界条件有关,例如温度、金属表面的作用、与空气接触面积的大小等。在较高的温度下,汽油的氧化速度加快,诱导期缩短,生成胶质的倾向增大。许多实验表明,当储存温度增高10,汽油中胶质生成的速度约加快2.42.6倍。2.4 汽油的氧化安定性汽油在储存、运输和使用过程中不可避免地要和不同的金属表面接触。实验证明,汽油在金属表面的作用下,不仅颜色易变深,而且胶质的增长也加快。在各种金属中,铜的影响最大,它可使该汽油试样的诱导期降低75%,其他的金属如铁、锌、铝和锡等也都能使汽油的安定性降低。2.4 汽油的氧化安定性汽油的氧化变质开始于其与空气接触的表面。燃料与空气的接触面积越大,氧化的倾向自然也越大。贮油

27、容器中空气变换的强度越大,汽油氧化生胶的进程也越快。2.4 汽油的氧化安定性汽油中混入水分,对汽油的安定性也有一定影响。因为水不仅对汽油的氧化起催化作用,而目能溶解汽油中的抗氧防胶剂,加快汽油的氧化生胶进程,使汽油的安定性显著降低。鉴于温度、光照以及与空气的接触状况均对汽油的安定性有明显的影响,因此在储存汽油时应采取避光、降温及降低与空气的接触面积等措施。2.4 汽油的氧化安定性常用的提高汽油氧化安定性的方法有三种:2.4.4提高汽油氧化安定性的措施采用先进炼制工艺。如催化重整和加氢精制等,减少汽油中不饱和烃的含量和去除汽油中的非烃类组分。加入抗氧防胶剂。抑制燃料氧化变质进而生成胶质,如2,6

28、-二叔丁基对甲酚、N一苯基N-仲丁基对苯二胺等。加入金属钝化剂。用来抑制金属对氧化反应的催化作用,如N,N-二亚水杨-1,2-丙二胺等。2.5 汽油的腐蚀性汽油在使用和储运过程中均与金属相接触,为此要求控制汽油及其燃烧产物对金属的腐蚀性。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。2.5.1汽油中的主要腐蚀成分1.硫及硫的化合物元素硫在常温下即对铜等有色金属有强烈的腐蚀作用,当温度较高时它对铁也能腐蚀。硫及各类含硫化合物在燃烧后均生成SO2及SO3,他们对金属有腐蚀作用,特别是当温度较低遇冷凝水形成亚硫酸及硫酸后,更具有强烈腐蚀性。2.5 汽油的腐蚀性汽油中硫含量对汽油

29、机腐蚀机械磨损的影响1-挺杆 2-活塞环 3-气门座 4-气缸2.5 汽油的腐蚀性汽油中的硫及硫化物除了对金属具有腐蚀作用外,还对汽油机气缸内积炭的增多变硬有直接影响。2.5 汽油的腐蚀性汽油中所含的含硫化合物中相当一部分是硫醇,硫醇不仅具有恶臭还有较强的腐蚀性。当汽油中不含硫醇时,元素硫的含量达到0.005%会引起铜片的腐蚀;而当汽油中含有0.001%的硫醇时,只要有0.001%的元素硫就会在铜片上出现腐蚀。目前,国内在车用汽油质量标准中规定其硫含量不大于0.1%。从保护环境考虑,有的国家对硫含量规定不大于0.05%,同时还规定硫醇含量不大于0.001%,以及铜片腐蚀试验(50,3h)符合要

30、求。2.5 汽油的腐蚀性汽油中的有机酸一般情况下主要是原油中原来就含有的环烷酸,在储存过程中也可能由于氧化而生成少量的有机酸。汽油中有机酸的数量随汽油贮存时间的延长而增加。这些有机酸对金属有腐蚀作用,其中相对分子质量较小的有机酸腐蚀性更强。汽油中有机酸的含量用酸度来表示,在汽油质量指标中规定其酸度不大于3mg(KOH)100mL。2.有机酸2.5 汽油的腐蚀性3.水溶性酸或碱水溶性酸是指存在于汽油中能够溶于水的无机酸和低分子有机酸,如硫酸、盐酸、磺酸、酸性硫酸酯以及甲酸、乙酸和丙酸等。水溶性碱是指存在于汽油中能够溶于水的矿物碱等,如氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠等。正常生产出的汽油本不应该含有水溶

31、性酸或碱,但是,如果生产中控制不严,或在储存运输过程中容器不清洁,均有可能混入少量水溶性酸或碱。水溶性酸或水溶性碱除了对金属有腐蚀作用外,还能促使汽油中的各种烃氧化、分解和胶化。因此,汽油的质量指标中规定不允许含有水溶性酸或碱。2.5 汽油的腐蚀性2.5.2汽油腐蚀性的评价指标汽油腐蚀性的评价指标为硫含量、铜片腐蚀试验、硫醇硫含量、博士试验和水溶性酸或碱。1.硫含量硫含量是指存在于汽油中的硫和一切硫化物中的硫的总含量,以质量百分比表示。汽油中硫含量的测定按照GB/T3801977石油产品硫含量测定法(燃灯法)的规定进行。2.5 汽油的腐蚀性硫含量测定仪a) 示意图 b)实物照片 1-吸收器 2

32、-液滴收集器 3-烟道 4-带有灯芯的燃烧灯 5-灯芯2.5 汽油的腐蚀性2.铜片腐蚀试验铜片腐蚀试验是直接用铜片检查汽油有无腐蚀作用的试验。如铜片发生颜色变化则说明汽油中有腐蚀性物质。铜片腐蚀试验主要检查汽油中是否含有单质硫和活性硫化物。铜片腐蚀试验按照GBT50961985石油产品铜片腐蚀试验法的规定。方法:把一块已磨光好的铜片浸没在一定量的试样中,并按产品标准要求加热到指定的温度,保持一定的时间。待试验周期结束时,取出铜片,经洗涤后与腐蚀标准色板进行比较,确定腐蚀级别。 2.5 汽油的腐蚀性腐蚀标准色板分为4级。如铜片只有轻度变色为1级;中度变色为2级;深度变色为3级;4级为腐蚀。国家标

33、准中规定不大于1级。2.5 汽油的腐蚀性3.硫醇硫含量硫醇硫含量的测定按照GBT17921988馏分燃料中硫醇硫测定法(电位滴定法)的规定,采用硫醇硫含量测定仪进行。测定方法:让硫醇官能团巯基与硝酸银发生反应,生成难溶的硫醇银沉淀,用甘汞参比电极和银一硫比银指示电极之间的电位突跃(电位法)来确定滴定终点。最后,根据硫醇银的沉淀量,通过计算得出硫醇硫含量。2.5 汽油的腐蚀性博士试验按照SHT01741992芳烃和轻质石油产品定性试验法(博士试验法)的规定进行。博士试验是指向汽油中加入一定量的亚铅酸钠溶液后,看有无黑色沉淀生成,以判定汽油中是否含有硫化氢或硫醇的试验。博士试验和硫醇硫含量试验虽然

34、都是测量汽油中的硫醇成分,但硫醇硫含量试验是定量测量汽油中的硫醇,而博士试验是定性分析汽油中硫醇的有无,二者有所不同。在车用汽油国家标准中,允许硫醇指标通过这两个试验中的一个即可以。4.博士(BOSCH)试验2.5 汽油的腐蚀性罗伯特博世有限公司是德国最大的工业企业之一,从事汽车技术、工业技术和消费品及建筑技术的产业。1886 年罗伯特博世先生在斯图加特创办公司时,就将公司定位为“精密机械及电气工程的工厂”。 总部设在德国南部的博世公司员工人数超过 23 万,遍布 50 多个国家。博世以其创新尖端的产品及系统解决方案闻名于世。 博世集团是全球第二大汽车技术供应商,2003 年销售额达到 236

35、 亿欧元。博世汽车技术正在大举进入中国,在中国设立了 11 个独资公司, 9 个合资公司和数个贸易公司及代表处。 2.5 汽油的腐蚀性 5.水溶性酸或碱水溶性酸或碱的测定按照GBT 2591988石油产品水溶性酸及碱测定法的规定,采用石油产品水溶性酸及碱试验器进行。主要用来判定汽油中是否存在可溶于水的酸性或碱性物质。水溶性酸或碱对金属有强烈的腐蚀作用,汽油中不允许其存在。测定方法:先将50mL汽油和50mL蒸馏水按1:1的比例倒入分液漏斗中,充分摇荡5min,使汽油与蒸馏水充分混合。待油和水分层后,再将分液漏斗下部的蒸馏水放入两支试管中,每支试管各放10mL。然后用两种不同的指示剂分别检查水的

36、反应。2.5 汽油的腐蚀性如果滴入甲基橙指示剂后,水的颜色稍变红或呈玫瑰红,表明汽油中有水溶性酸存在。如果另一支试管中滴入酚酞指示剂后,水的颜色稍变红或呈玫瑰红,表明汽油中有水溶性碱存在。如果滴入指示剂后两支试管内均无变色反应,则表明汽油中既不含有水溶性酸,也不含有水溶性碱。2.6 汽油的其他性能汽油的其他性能主要包括:对环境等的无害性和汽油本身的清洁性等。2.6.1无害性 汽油的无害性是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。汽油的无害性与汽油的组分有关。汽油组分有铅、锰、铁、铜、磷、硫等。它们除了会增大排放废气中的有害物质外,还会引起三元催化转

37、化器中的催化剂中毒,进而使排入环境的排放污染物增多。所以,对汽油中的这些组分要严格控制含量。 2.6 汽油的其他性能国家环境保护总局发布了GWKB1999车用汽油有害物质控制标准,对汽油中的以上各种有害组分进行了明确限制,并且规定了各种有害组分含量的测定方法。车用汽油有害物质含量控制限值2.6 汽油的其他性能汽油的清洁性是指汽油中不应含有机械杂质和水分。机械杂质增加发动机磨损,水分加速汽油氧化生胶。所以,国家标准规定汽油中不允许含有机械杂质和水分。2.6.2清洁性汽油中机械杂质的测定按GB/T5111988石油产品和添加剂机械杂质测定法(重量法)的规定,采用石油产品机械杂质测定仪进行。2.6

38、汽油的其他性能汽油中水分的测定按GB/T2601977石油产品水分测定法的规定,采用石油产品水分测定仪进行。如果不需要对汽油中的机械杂质和水分做精确测定,可用简易方法。把汽油注入清洁干燥的量筒,静置一段时间后观察,如果油色透明并且没有悬浮物和沉淀物以及水分,则认为汽油中不含有机械杂质和水分,该汽油质量合格。2.7 汽油的质量标准与选用汽油按其用途分为车用汽油和航空汽油,各种汽油均按辛烷值划分牌号。车用汽油(GB179302011/XG1-2012)按研究法辛烷值(RON)将汽油分为90号、93号及97号三个牌号,它们分别适用于压缩比不同的各型汽油机。一般称90号油为普通汽油,而97以上为高级或

39、特级汽油。 车用汽油(GB17930-2011/XG1-2012)2012.5.1实施2.7.1汽油的质量标准2.7 汽油的质量标准与选用2.7.2汽油的选用目的:充分利用好汽油能量,节约能源;延长汽油发动机使用寿命;降低运行成本。车用汽油的选择一般应遵循以下原则:1)按汽车的使用说明书规定或国家相关权威部门的推荐选用汽油牌号。压缩比越大,使用的汽油牌号一般也越高。2.7 汽油的质量标准与选用 将低标号的汽油加在高压缩比的发动机上,除了会产生爆震外,还会连锁产生诸如功率下降、油耗上升,发动机内部零件损坏如活塞顶部烧蚀、脱顶等,严重缩短发动机的正常寿命。 高标号的汽油加在低压缩比发动机上,除用车

40、成本会增加外,更会产生着火慢、燃烧时间长,而导致功率下降,此外还容易因燃烧气体温度过高而烧坏进排气门的座圈,导致气门关闭不严。一般来说,压缩比为7-8的发动机选用90号汽油;压缩比为8-8.5的发动机选用93号汽油;压缩比为8.5以上时,应选用97号汽油。对一些特高压缩比的发动机,如奔驰、宝马及一些超级跑车等最好选用98号汽油,以保证满足发动机超高压缩比的要求,充分发挥其澎湃动力。 2.7 汽油的质量标准与选用一般来说,选用油在使用上与标准用油可以有上下2个标号左右的可选范围。用辛烷值较低的汽油代替辛烷值较高的汽油时,应适当推迟点火提前角;用辛烷值较高的汽油代替辛烷值较低的汽油时,应适当提前点

41、火提前角。2)在汽油的供应上,若一时不能满足需要时,可以用牌号相近的汽油暂时代用,但必须对汽油机进行适当的调整。2.7 汽油的质量标准与选用汽油清洁剂是一种专门加入汽油中的多效复合添加剂。它是由含氨基和酰胺基高分子表面活性剂,少量的抗氧,防腐,防锈,金属减活,破乳等添加剂构成。主要用以清洁燃油系统,特别是化油器,喷嘴,进气阀,而对燃烧室沉积物无显著影响的一种多效复合添加剂。它在比较旧或燃油系统沉积物较多的汽车中能起清洗沉积物作用。而对新车的进气,燃油系统能起到很好的保洁作用。我国汽油清洁剂的研制与应用基本与国际接轨,水平相当。如天津的“海龙”牌,深圳的“润合码”牌都是国内具有较强竞争力的汽油清

42、洁剂品牌。3)推广使用加入有效的汽油清净剂的汽油。2.7 汽油的质量标准与选用2.7.3汽油选用常见误区盲目选用高牌号汽油 2.7 汽油的质量标准与选用汽油在存放、使用过程中,质量可能会发生变化,主要表现为蒸发损失、氧化变质和外界污染等。2.7.4汽油在存放、使用过程中的质量变化1.汽油的蒸发损失汽油发生蒸发损失会减少油中低沸点馏分的含量,使汽油的蒸发性变差,不利于汽油机的低温起动。如轻质成分蒸发量较多,还会明显影响可燃混合气的形成质量,进而增大发动机的磨损,增加汽车排放中的有害成分的含量。2.7 汽油的质量标准与选用汽油安定性不好的汽油,在存放、使用过程中容易氧化,使汽油颜色变深,酸性物质增

43、多, 诱导期缩短,实际胶质增加等。贮存中主要是避免高温,减少与空气、金属以及水分的接触。2.汽油的氧化变质3.汽油的外界污染汽油的外界污染是指汽油中混入机械杂质或其他油品。发生混油情况,多半是由于责任心不强造成。 2.7 汽油的质量标准与选用采用合理的贮存方式,考虑环境温度、湿度以及空气的流动等因素。正确选择贮油容器,包括容器材质、密封程度、装满程度(要预留一定膨胀空间)以及清洁程度等因素。 4.预防质量变化的措施2.7 汽油的质量标准与选用2.7.5汽油蒸发性变差后的使用汽油蒸发性的变差主要表现在10蒸发温度、50蒸发温度、90蒸发温度、终馏点等温度点的升高。10蒸发温度比标准高5以下时,一

44、般可在夏秋季节使用。如果要在冬春季节使用,应先预热气缸。50蒸发温度比标准高时,一般不会严重影响使用效果,但要求驾驶人员必须细心操作,如暖机时间适当延长、加速时不能太急等。90蒸发温度和终馏点比标准高5以下时,只要发动机气缸的密封性好,不会显著增加磨损,油耗也不会明显上升。但如果终馏点高于225时,则不宜再使用。2.8 汽油的改良汽油改良:通过技术手段改善汽油的性质和使用性能。2.8.1汽油改良途径1.高标号化提高汽油的辛烷值。2.8 汽油的改良汽油的清洁化是指调整汽油组分,减少引起大气污染的组分(如烯烃、芳香烃、苯、硫化物等)的含量。2.清洁化2.8 汽油的改良无铅汽油:为防止爆燃,早期汽油

45、中添加四乙铅抗爆剂,但会产生严重的铅化合物污染。含氧汽油。汽油中含有一定量的氧化物,如乙醇等,可降低排放。但乙醇汽油会残留酸性物质。加入清洁剂。清洁汽油的型号前面加一个“E”,如,E93号汽油。2.8 汽油的改良2.9 加油站与加油设备汽车加油站(gasoline station)是汽车增添燃料的场所,主要由地下贮油罐、加油机和管理室三部分组成。2.9.1加油站2.9 加油站与加油设备加油站的主要任务是贮存、保管、供应汽车用燃油(汽油和柴油)和润滑油等。加油站大多设置在交通干道处,即公共加油站。2.9 加油站与加油设备储油罐2.9 加油站与加油设备加油机,英文名称通常为Fuel Dispenser或Suction Electronic Fuel Dispense。顾名思义,就是用来给某个设备注入或分配某种油介质的设备。加油机是加油站的主要设备,它起着输油、计量和保障安全供油的综合作用。油库监控及加油机监控系统 对油库进行监控,并且与油库相连的2组(4台)加油机也要管理起来,目的是将该油库和加油站建成一个由进油、库存监控/管理、加油等均通过计算机进行管理,使该油库加油站达到安全生产、低损耗、技术先进的油库和加油站。本系统油库监控部分和加油机管理软件都是由Grace组态软件来完成,其中加油机管理软件与一般的加油站软件功能类似,在油库监控上位软件部分,可以通过IE浏览器对2组

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