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1、授人以鱼不如授人以渔,主讲：朱 明高级技师、高级技能专业教师、汽车维修高级考评员国家经济师,第二章 车用轻柴油,授人以鱼不如授人以渔,第二章 车用轻柴油,授人以鱼不如授人以渔,第二章 车用轻柴油,柴油分类：轻柴油、重柴油等品种。轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中、低速柴油机。汽车用柴油机属高速柴油机，所用柴油为轻柴油，,授人以鱼不如授人以渔,第二章 车用轻柴油,轻柴油与汽油相比特点：馏分重，自燃点低(为200300)，粘度大，相对密度大，蒸发性差，贮存和运输过程中损耗少，使用安全等。柴油发功机与汽油发动机相比较：耗油低，能量利用率高，废气排放量小，工作可靠性好，功率使用范围宽等优点。,授人以鱼
2、不如授人以渔,第二章 车用轻柴油,柴油机的可燃混合气形成方式、着火方式、燃烧过程等对柴油的主要性能要求有：1)良好的低温流动性。2)良好的雾化和蒸发性 3)良好的燃烧性。4)良好的安定性。5)对机件等无腐蚀性；6)柴油本身的清沾性，,授人以鱼不如授人以渔,第一节 轻柴油的低温流动性,轻柴油低温流动性：轻柴油在低温条件下流动性变差的原因是组成轻柴油的烃类中有一部分为石蜡，轻柴油的低温流动性影响：柴油机燃料供给系在低温正常供油，贮存、运辅、倒装等正常进行。改善柴油的低温流动性：加入流动性能改进剂(又称降凝剂)与柴油中析出的石蜡发生共晶、吸附，抑制石蜡结晶生长。轻柴油低温流动性的评价指标为：凝点、浊
3、点和冷滤点。我国采用疑点和冷滤点，日本采用凝点，美国采用浊点，欧洲国家采用冷滤点：,授人以鱼不如授人以渔,一、轻柴油凝点,轻柴油的疑点：轻柴油在一定的试验条件下，冷却到液面不移动时的最高温度，我国柴油的牌号即按凝点划分。测定方法：按照GBT510一1983石油产品凝点测定法的规定进行。,授人以鱼不如授人以渔,一、轻柴油凝点的测定,GBT510一1983石油产品凝点测定法的测定方法是：先将试样装入试管，再放在冷却器中进行冷却。当试样的温度冷却到预期的温度时，将放在冷却器中的试管倾斜450，保持1min，液面停止移动的最高温度，即为试样凝点。,授人以鱼不如授人以渔,二、浊点,浊点：轻柴油中开始出现
4、浑浊的最高温度。浊点不是轻柴油使用的最低温度。同时，对加有流动性能改进剂的柴油的低温性能，浊点不能准确表示。浊点作为柴油低沮性能评价指标过于苛刻。美国等少数国家还采用浊点，其他国家都不采用浊点指标。,授人以鱼不如授人以渔,二、轻柴油浊点的测定,按照(；BT69861986石汕产品浊点测定法的规定测定方法是：在两支清洁、干燥的试管中注人被测柴油至环形标线，一支试管置于试管架上做标准物，另一支试管插入冷却容器中进行冷却。在达到预嘲浊点前312时，从冷却容器中取出试管，并置于试管架上，与并排的标准物进行比较。直到试样开始呈现浑浊状态，此时温度计所指示的温度即为被测柴油的浊点。,授人以鱼不如授人以渔,
5、三、冷滤点,冷滤点：轻柴抽在规定的条件冷却，以2kPa的真空压力进行抽吸，不能以20mLmln的流量通过一定规格过滤器(363目/in2)的最高温度。冷滤点与浊点、凝点相比，有实用性，是选择柴油低温流动性的依据国内外评价柴油低温流动性时，广泛采用冷滤点。冷滤点模拟发动机的实际工作情况，近似于发动机的实际使用条件，它与柴油的实际使用温度有良好的对应关系。,授人以鱼不如授人以渔,三、冷滤点测定方法,将45mL试样装入试杯中，在规定的条件下冷却，当冷却到与预期冷滤点高出56时，在2kPa的压力下抽吸，使试样通过一个363目/in2的过滤界，流量达到20mLmin时停止；继续以12间隔降温，再抽吸，如
6、此反复操作，记录。达到20mLmin前最高温度为柴油冷滤点,授人以鱼不如授人以渔,第二节 轻柴油的雾化和蒸发性,轻柴抽的雾化和蒸发性：轻柴油在柴油机气缸内经喷油器喷出时分散成液体雾粒及液体雾粒汽化蒸发的能力燃烧室和喷油设备既定的前提下，柴油的雾化和蒸发性决定：可燃混合气形成的品质和速度。,授人以鱼不如授人以渔,柴油机可燃混合气的形成，,活塞位于压缩行程上止点附近时，在气缸内快速完成的。汽化过程只占曲轴转角的15300。柴油比汽油馏分重，蒸发性差。为使可燃混合气均匀：1.柴油机接近压缩行程终了，借助喷油泵、喷油器的高压，将柴油雾粒喷散气缸内，使这些细小的雾粒混合。混合和燃烧是重叠进行的，边喷油，
7、边烧。2.保证柴油机良好的动力性能和经济性能，可燃混合气的燃烧在上止点附近完成不得拖长。3.短的时间内，要完成喷油、蒸发、混合、燃烧等过程，柴油本身应有良好的雾化和蒸发性能。轻柴油雾化和蒸发性的评价指标：馏程、运动粘度、密度和闪点：,授人以鱼不如授人以渔,评价指标,轻柴油雾化和蒸发性的评价指标：1.馏程、2.运动粘度、3.密度4.闪点：,授人以鱼不如授人以渔,一、馏程,评定柴油的蒸发性：50回收温度、90回收温度和95回收温度三个温度点。50回收温度，表示柴油中轻质馏分的含量：50回收温度低：油中轻质馏分多，蒸发性好.易形成均匀的混合气，柴油机易起动。50回收温度过低，过低轻质馏分多发动机粗暴
8、。国家标准规定轻柴油50回收温度不高于300。,授人以鱼不如授人以渔,一、馏程,90回收温度和95回收温度，表示：柴油中重质馏分的含量，90回收温度和95回收温度高，柴油中重质馏分多，蒸发性差，形成的混合气质量差，燃烧不完全，易造成发动机排气冒黑烟，功率下降，油耗增多，零件磨损增大等。国家标准规定轻柴油：90回收温度不高于355，95回收温度不高于365。,授人以鱼不如授人以渔,二、运动粘度,粘度：液体在外力作用下发生移动，在液体分子间所呈现的内部摩擦力。粘度表示：油品流动性能好坏的指标。油的粘温性能：油品的粘度也会随温度的变化而变化。温度升高粘度变小，温度降低粘度变大。所以，无标明温度的粘度
9、是没有意义。粘度分：动力粘度、运动粘度、条件粘度,授人以鱼不如授人以渔,二、运动粘度,运动粘度指标：评价轻柴油的雾化和蒸发性，运动粘度表示：液体在重力下流动时内摩擦力的量度，同温下液体的动力粘度与密度之比，汽车油品采用mm2s单位，轻柴油规格中规定测定20的运动粘度。运动粘度影响着柴油的流动性和雾化质量。运动粘度大，喷出油束射程远，喷雾锥角小，油滴直径大，雾化质量差，混合气形成不良；运动粘度小，喷出油束射程近，喷雾锥角大，油滴直径小，雾化质量好。喷出的油束形状与燃烧室形状不适应，造成混合气形成不良。粘度过小，柴油机供油系的柴油漏失量增加，会影响供油量。柴油润滑作用：柴油对柱塞和柱塞套筒、针阀和
10、针阀体等精密零件润滑。柴油在200C的运动粘度为5mm2/s左右时，保证柴油流动性和精密偶件的润滑要求，也保征雾化质量和供油量。,授人以鱼不如授人以渔,三、密度,柴油的密度过大，雾化质量变差，混合气燃烧条件恶化，排气冒黑烟，发动机经济性下降。发动机工作粗暴现象的发生。,授人以鱼不如授人以渔,三、密度测定,柴油密度的测定按照GBT18842000(原油和液体打油产品密度测定法(密度计法)的规定进行。测试仪器为石油密度计，如图25所示。,授人以鱼不如授人以渔,四、闪点,闪点：在规定的试验条件下，加热油品所产生的蒸气与周围空气形成的混合气接触火焰发生瞬间闪火的最低愠度，用表示。,授人以鱼不如授人以渔
11、,四、闪点,闪点有开闪点和闭口闪点两种。1.用开口杯闪点测定器测得的闪点为开口闪点，2.用闪口杯闪点测定器测得的闪点为闭口闪点。重质油品采用开门闪点轻质油晶采用闭口闪点。轻柴油采用闭口闪点，闪点低，轻柴油的蒸发性好；闪点过低，蒸发性过好，易使发动机产生工作粗暴现象。轻柴油的闪点高低影响柴油的贮存和使用的安全：闪点低的柴油蒸发损失增大，柴油蒸气易引发火灾。贮存、运输过程中严禁将油品加热到闪点温度。需加热，加热的最高温度，低于闪点2030。,授人以鱼不如授人以渔,四冲程柴油发动机工作原理,进气门 喷油器 排气门进气 排气 道 道纯空 气活塞连杆曲轴 进气 压缩 作功 排气,授人以鱼不如授人以渔,第
12、三节 轻柴油的燃烧性,轻柴油的燃烧性：柴油在柴油机是否容易着火，并防止柴油机发生工作粗暴现象的能力。轻柴油的燃烧过程分为：着火延迟阶段、速燃阶段、缓燃阶段、补燃阶段四个阶段。,授人以鱼不如授人以渔,第三节 轻柴油的燃烧性,着火延迟阶段：在压缩行程末，主要是为柴油的燃烧做一系列的物理、化学准备。物理准备：燃料的雾化、加热、蒸发、扩散与空气混合等过程化学准备：柴油与高温、高压的空气接触发生化学反应，生成自燃点较低的过氧化物并达到一定浓度的过程。着火延迟阶段时间很短，对燃烧过程影响很大。,授人以鱼不如授人以渔,第三节 轻柴油的燃烧性,速燃阶段：在做功行程初，活塞靠近上止点附近，主要是把着火延迟阶段喷
13、人气缸的燃料快速燃烧，使气缸中的压力快速升高，为活塞下行做功提供功力。气缸容积较小，燃烧速度极快，气缸内的压力升高很快。,授人以鱼不如授人以渔,第三节 轻柴油的燃烧性,缓燃阶段：做功行程中、活塞继续下行、气缸容积不断增大的情况下，是速燃阶段未来得及燃烧的那部分燃料的继续燃烧。快速完成燃烧，充分利用这部分燃料的燃烧热能，以保持气缸压力不变或稍有升高。,授人以鱼不如授人以渔,第三节 轻柴油的燃烧性,补燃阶段：做功行程末，是柴油中未来得及汽化的一小部分重质馏分的继续汽化和最后燃烧，放出的热量不能有效利用。提高柴油机的燃油经济性，应尽量减少补燃烧阶段，,授人以鱼不如授人以渔,第三节 轻柴油的燃烧性,柴
14、油燃烧性能较差：柴油机工 作粗暴，着火延迟期会变长，喷入气缸的柴油积存量过多，造成速燃阶段有过量的柴油同时燃烧，使气缸压力急剧升高，造成发动机运转不平稳，并产生强烈的震击声。柴油机工作粗暴的后果：使曲柄连杆机构承受过大的冲击力作用，产生金属敲击声，加速零件磨损和损坏，发动机功率下降、油耗增加。柴油燃烧性过好：自燃点太低，着火延迟期过短，混合气混合不均匀燃烧，导致燃料燃烧不完全，气缸爆发压力下降，柴油机的输出功率下降。排气冒黑烟，燃料消耗增大。同时凝点过高，馏分较重，不利于使用。柴油燃烧性的评价指标是十六烷值和十六烷指数。,授人以鱼不如授人以渔,一、十六烷值,十六烷值：压燃式发动机燃料燃烧性的一
15、个约定数值。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的，用和被测定燃料有相同燃烧性能的标准燃料的十六烷值表示,授人以鱼不如授人以渔,一、十六烷值,测定十六烷值的标准燃料：用两种燃烧性能相差悬殊的烃作基准物配制而成的。一种是正十六烷，燃烧性能良好，十六烷值定为100另一种是a-甲基萘，燃烧性能差，十六烷值定为0按不同体积比例配合即得到多种标准燃料。十六烷值范围为0-100。被测燃料和标准燃料在标准发动机上进行试验比较。如果该柴油的燃烧性能恰好与十六烷值为x的标准燃料相同，则该柴抽的十六烷值即为x。十六烷值只表明某一燃料的燃烧性与标准燃料相同，,授人以鱼不如授人以渔,二、十六烷
16、值的测定,十六烷值的测定按照GBT 3861991柴油着火性质测定法(十六烷法)的规定进行。,授人以鱼不如授人以渔,三、十六烷指数,十六烷指数：表示柴油燃烧性能的一个计算值。十六烷指数表示柴油燃烧性能计算值：是一种不做发动机试验情况估计柴油十六烷值的简单方法。,授人以鱼不如授人以渔,四、柴油各烃类组分的十六烷值,柴油中的烃类组分主要有：正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、烯烃、芳香烃。各类烃的十六 烷值主要由其类烃分子的化学结构决定，总的来说，正构烷烃异构烷烃环烷烃烯烃芳香烃国产柴油的十六烷值一般较高。,授人以鱼不如授人以渔,授人以鱼不如授人以渔,授人以鱼不如授人以渔,一、轻柴油的安定性,柴油的安定性
17、包括：贮存安定性和热安定性。贮存安定性：柴油在运输、贮存和使用过程中保持外观、组成和使用性能不变的能力；热安定性：柴汕在柴油机的高温条件下，以及溶解氧的作用下，发生变质的倾向。,授人以鱼不如授人以渔,一、轻柴油的贮存安定性,贮存安定性好的柴油在运输、旷存和使用过程巾外观颜色和实际胶质变化不大，基本不生成不可溶的胶质和沉渣。安定性差的柴油颜色逐渐变深，实际胶质逐渐增多。容易导致滤清器堵塞、喷油器孔粘结或堵死、活塞组零件表面上形成漆膜或积炭。,授人以鱼不如授人以渔,一、轻柴油的热安定性,热安定性差的柴油：在高温条件下易发生氧化变质生成胶质。汽车行驶时油箱的高温度，和汽车行驶过程中卷起的气泡，增大油
18、与氧气接触的机会，加速柴油的氧化过程，使用热安定性差的柴油：易在喷油器引阀生成漆状沉积物，造成针阀粘滞，导致供油中断；使燃烧室、气门、活塞环处积炭，加速柴油机的磨损。,授人以鱼不如授人以渔,一、轻柴油的安定性,柴油安定性的影响因素：柴油中的化学成分，和外部环境的影响。柴油的化学成分包括烃类组成和非烃类组成。贮存安定性差：是烯烃、二烯烃和环烷芳香烃，热安定性差：是多环芳香烃。非烃类组成影响安定性大：硫化物、氮化物等。外部环境包括：贮存容器、空气中的氧气含量以及光线和温度等柴油安定性的评价指标：色度、氧化安定性和10蒸余物残炭。,授人以鱼不如授人以渔,评价指标,柴油安定性的评价指标有：色度、氧化安
19、定性10蒸余物残炭。,授人以鱼不如授人以渔,1色度,色度：油品颜色的深浅用色号表示。色度可自观反映油品安定性的好坏。色度测定：按照GBT 6540-1986石油产品颜色测定法的规定进行。测定方法：将试油注人容器，用光源照射，比较试油颜色与色板颜色，找出与试油颜色相当的色板，则色板的色号即为试油的色号。标准色板共16个色号，从0580，每05一级，颜色由浅到深。,授人以鱼不如授人以渔,2氧化安定性,氧化安定性：lOOmL柴油在规定的条件下氧化后所测得的总不溶物的毫克数，以mglOOmL表示。氧化安定性的测定：按照SHT0175 1994馏分燃料油氧化安定性测定法(加速法)的规定进行。测定方法：将
20、350mL。试油注入氧化管，保持油温950C，再以50mLmin的流量向试油中通氧气16h，然后把试油冷却至室温，过滤后得到一些不溶物；再用溶剂把粘附在氧化管卜的不溶物清洗下来，把溶剂蒸发后又得到一些不溶物。把两个不熔物质量相加得出总量，换算为100mL试油的总不溶物的量，即为试油的氧化安定性。,授人以鱼不如授人以渔,310蒸余物残炭,10蒸余物残炭：把柴油馏程试验中馏出90后的蒸余物作为试样，经强烈加热一定时间裂解，形成的残留物。残炭值：残留物质晕与原试样质量之比。10蒸余物残炭反映：柴油馏分的轻重和精制的程度。残炭值小：柴油馏分轻，精制程度深；使用残炭值大的柴油，燃烧室中易生成积炭，喷油器
21、孔易堵塞。国家轻柴油标准和车用柴汕标准中都规定10蒸余物残炭不大于03，,授人以鱼不如授人以渔,310蒸余物残炭,柴油的10蒸余物测定按照GBI268 1987石油产品残炭测定法的规定进行。测定方法：先将试样放在坩埚内进蒸馏，当试样剩余10时，再强烈加热蒸余物裂解。规定的加热时间结束后，将坩埚冷却，称量坩埚十残留物质量。将残留物质量比上原试样质量计算出残炭值(以百分数表示)。,授人以鱼不如授人以渔,二、轻柴油的腐蚀性,轻柴油的腐蚀性由：硫化物有机酸等成分产生。,授人以鱼不如授人以渔,1硫化物,柴油中硫化物直接影响发动机的使用寿命。主要表现：首先，使用硫含量过大的柴油：会增大燃烧产物的腐蚀性对气
22、缸壁、活塞等机件产生强烈的腐蚀；它们随其他燃烧废气排出时，会对排气系统造成腐蚀，排气温度越高，腐蚀越严重。具次，使用硫含量过大的柴油：加速发动机润滑油的变质使润滑油失去清净分散作用变质 第三，使用硫含量过大的柴油：使燃烧室、活塞顶、排气门等部位的积炭增多。增大气缸壁的磨损。最后：含硫燃料燃烧产物中的二氧化硫和三氧化硫气体排入大气造成空气污染，危害人类健康。,授人以鱼不如授人以渔,1硫化物,随着汽车工业的发展和人们对环境保扩的重视，汽车排放法规也将越来越严格，对燃油中的硫含量的限值也会越来越低。GB252-1994轻柴油对合格品柴油的硫含量 限 值为质量分数不大于1.O，GB252-2000轻柴
23、油为不大于O.2，CBT19147-2003车州柴油为不大于0.05,授人以鱼不如授人以渔,2有机酸,柴油中的有机酸：对机件有腐蚀，使喷油器头部和燃烧室积炭增多，喷油泵柱塞副磨损加剧，导致气缸活塞组件磨损加剧，柴油机喷油恶化、功率降低。,授人以鱼不如授人以渔,3柴油腐蚀性评价指标,柴油腐蚀性的评价指标是：硫含量、酸度铜片腐蚀试验。有关试验测定方法与测定汽油时的方法相同P47,授人以鱼不如授人以渔,三、轻柴油的清洁性,轻柴油的清洁性：轻柴油中不应含有机械杂质和水分，燃烧不产生灰分等；轻柴油中的机械杂质和水分一般是在运输、贮存和使用过程巾受外界污染而混入的。灰分是指轻柴油中不能燃烧的机械杂质和溶于
24、其内的无机盐类和有机盐类经煅烧后的剩余物质测定方法：轻柴油中机械杂质的测定按GBT5111988石油产品和添加剂机械杂质测定法(重量法)的规定进行；水分的测定按GB/T2601977石油产品水分测定法的规定进行；灰分的测定按GBT5081985石油产品灰分测定法的规定进行。,授人以鱼不如授人以渔,第五节 轻柴油的质量标准及选用,我国目前轻柴油质量标准执行：GB252-2000轻柴油，车用柴油标准推荐执行：GBT191472003(车用柴油。按凝点将我国车用柴油分为7种牌号：10号、5号、0号、-10号、-20号、-35号和-50号,授人以鱼不如授人以渔,三、轻柴油的选用,车用轻柴油的选用主要考
25、虑环境温度，应遵循以下原则：1根据柴油使用地区风险率10的最低气温选用柴油牌号 风险率10的最低气温应高于柴油的冷滤点。由于柴油的冷滤点高于凝点3-60C，风险率10的最低气温在数值上高于其牌号36个数即可满足选用要求。,授人以鱼不如授人以渔,三、轻柴油的选用原则-2,在气温允许的情况下尽量选用高牌号柴油经济又实用 有些汽车使用者认为选用的牌号越低越安全，对车越有利。其实是误区：首先、低牌号柴油凝点低，工艺复杂、成本高其次、柴油凝点越低燃烧性越差，燃烧滞后期长，工作粗暴，,授人以鱼不如授人以渔,三、轻柴油的选用原则,3注意季节气温变化对用油的影响对于那些季节气温变化较大的地区，如黑龙江、内蒙古、新疆等，应特别注意季节气温变化对用油的影响，及时改变用油牌号,授人以鱼不如授人以渔,谢 谢,
