第79次课课件复习课程

第五章燃料的使用要求和规格refiningCrudeoilOilProducts①燃料：约占全部石油产品的90％以上。主要用作各类发动机、锅炉的燃料及照明灯用油。②润滑油和润滑脂：约为石油产品总量的5%左右，品种多，性质差别很大。主要用于润滑机械，减少摩擦和磨损。③蜡、沥青和石油焦。④石油化工产品，主要作有机合成工业的原料或中间体。第五章燃料的使用要求和规格本章主要内容：汽油的使用要求和规格柴油的使用要求和规格喷气燃料的使用要求和规格学习要求：掌握汽油、柴油、喷气燃料的使用性能要求。理解影响各种燃料质量的主要因素。了解各种燃料使用机械的工作原理和燃料的质量标准。第五章燃料的使用要求和规格使用液体燃料的优点：液体燃料与固体燃料（煤）相比较，具有热值高、能够燃尽（燃后灰分少）、储运方便等优点。燃料使用过程中的能量变化过程：热能→机械能或电能等。第五章燃料的使用要求和规格第一节汽油（Gasoline）一、汽油机(gasolineengine)的工作原理及对燃料的要求1.汽油机工作原理及结构汽油（碳原子数约4～12）的混合物。汽油机：汽油在气缸外的气化器中与空气混合，进入气缸并由电火花点燃的发动机。（汽油进入气缸方式：化油器、喷射式）基本工作过程：进气、压缩、点火燃烧做功、排气。汽油机进气软管空气滤清器汽油箱油管汽油滤清器汽油泵化油器排气管燃料供给系统（化油器）第一节汽油（Gasoline）2.汽油应具备的性能根据汽油机的工作条件，汽油应具备下列各种使用性能：适当的蒸发性能可靠的燃料供给性能；燃烧时没有爆震；良好的抗氧化安定性；不含水分和机械杂质，无腐蚀；排出的污物少。燃烧性能最为重要。第一节汽油（Gasoline）二、汽油的蒸发性能汽油的蒸发性能→汽油的燃烧速度和燃烧完全程度→发动机的功率和经济性。汽油的蒸发性能质量指标：馏程、蒸气压。1.馏程(distillationrange)馏程测定法（GB/T6536-1997）（恩氏蒸馏）。要求测出汽油的初馏点、10%、50%、90%馏出温度和干点→各点温度反映了不同条件下汽油的蒸发性能。第一节汽油（Gasoline）馏程试验器第一节汽油（Gasoline）汽油的初馏点和10%馏出温度表明汽油中轻组分的含量影响冬季发动机的冷起动影响夏季发动机中气阻的产生发动机所用汽油的蒸发性↑↑，起动↑↑。气温高时愈易产生气阻。为了解决高寒地区用油的这一矛盾，可使用起动汽油。是一种沸程为26～85℃的高蒸发性轻质汽油，可保证在-43℃气温下冷发动机顺利起动。起动后再换用车用汽油。起动汽油极易蒸发，在储存、运输和使用中必须注意安全。第一节汽油（Gasoline）50%馏出温度表明汽油中轻组分的含量该温度低，汽油轻组分多，容易完全汽化发动机预热时间短→燃料耗量↓、润滑油的稀释程度↓、发动机磨损低↓，汽油燃烧完全规定：航空汽油要求≤105℃车用汽油要求≤120～145℃第一节汽油（Gasoline）影响汽车的加速性能90％馏出温度干点表明汽油蒸发的完全程度这两个温度过高，汽油不可能完全蒸发形成混合气耗油量↑、功率↓、液态的重组分稀释润滑油。规定：航空汽油要求≤145℃车用汽油要求≤190～195℃第一节汽油（Gasoline）2.蒸气压（vaporpressure）汽油形成气阻的倾向用蒸气压（雷德法，GB/T8017-87）表示。车汽蒸气压↑↑，在炎夏或高原地区使用，气阻形成↑→影响正常供油。航汽蒸气压↑↑，飞行高度↑，大气压力↓↓，汽油沸点↓↓→导油管中出现气阻而中断供油的恶性事故。规定：航空汽油≤0.27～0.48×105Pa。车用汽油，要考虑季节变化。第一节汽油（Gasoline）因油蒸气引发的事故1－火灾黄岛油库事故1989年8月12日9时55分，黄岛油库5号半地下储油罐被雷电击中，罐内油气混合气被引燃，致使罐内储存的1.6万吨原油燃烧，并影响到相邻的4个罐。黄岛油库火灾造成40名消防战士和5名油库职工牺牲，66名官兵和12名油库职工受伤，烧毁油罐5座，原油34.6万吨老罐区所有配套设施，造成直接经济损失3540万元。油气中毒事故1977年7月6日下午，某成品油库泵房，输油泵的入口发生油品泄漏，泄漏的油品迅速蒸发，工作人员在泵房内打扫卫生，吸入过多的油蒸气，在极短时间内就失去知觉，最后身亡。因油蒸气引发的事故2－中毒三、汽油的抗爆性(AntidetonatingQuality)内燃机的热功效率与它的压缩比直接有关。不同压缩比的内燃机，使用抗爆性与其相匹配的汽油，不会出现爆震(Knocking)

。

第一节汽油（Gasoline）

压缩比：发动机混合气体被压缩的程度，用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积(即燃烧室容积)之比来表示。

压缩比与发动机性能的关系：压缩比↑→发动机的动力↑。低压缩比：压缩比在10以下。高压缩比：压缩比在10以上。爆震(Knocking)：混合气在压缩过程中，火花塞还没有跳火，高压混合气达到自燃温度，开始猛烈燃烧的不正常燃烧现象。第一节汽油（Gasoline）正常燃烧不正常燃烧（爆震）先于火花塞点火而燃烧爆震的特征爆震的外部特征气缸内发出特别尖锐的金属敲击声，亦称为敲缸。轻微敲缸→发动机功率↓、油耗↑。严重敲缸→冷却水温度↑，功率↓，油耗↑，发动机磨损↑，排放污染↑（主要是排气冒黑烟）。爆震的危害机件过载机件烧损性能指标下降发动机磨损加剧排气冒黑烟，补燃增加，排气温度增加爆震的危害爆震时局部高温→热分解↑，燃烧产物分解↑（CH、H2、O2、NO及游离碳），排气冒烟↑。CH、H2等在膨胀过程中重新燃烧，排气温度↑。爆震冲击波→缸壁、缸盖、活塞、连杆、曲轴等机件，机械负荷↑→机件变形，损坏。爆震时，局部燃气温度高达4000℃（正常燃烧温度2500℃）使活塞头部和气门等机件烧损。气体向缸壁的传热量↑↑→热效率↓、功率↓、耗油量↑↑冷却水和润滑油温度↑，润滑油润滑效果↓↓，零件磨损↑。实验表明，严重爆震时磨损比正常燃烧时大27倍。汽油机发生爆震主要与汽油性质及汽油机压缩比有关。汽油易氧化形成的过氧化物不易分解第一节汽油（Gasoline）过氧化物自燃点很低容易产生爆震汽油机压缩比过大气缸温度过高容易产生爆震1.汽油抗爆性的表示方法汽油的抗爆性是表示汽油在一定压缩比发动机中无爆震地运行的性能。汽油在贫混合气（过剩空气系数α=0.8～1.0）状态下运行时的抗爆性用辛烷值(octanevalue)来表示;汽油在富混合气（过剩空气系数α=0.6～0.65）状态下运行时的抗爆性用品度(performancevalue)来衡量。第一节汽油（Gasoline）燃烧实际空气量与燃料理论空气量之比。辛烷值：数值上等于在规定条件下与试样抗爆性相同时的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数。标准燃料：异辛烷与正庚烷的混合物，最大异辛烷值为100，正庚烷抗爆性为0。设备：专门设计的可变压缩比的单缸压缩机。品度：将航空汽油的抗爆性变为发动机性能的相对值。测定方法：以纯异辛烷品度为100，在规定条件下，将航空汽油发动机最大输出功率与纯异辛烷最大功率之比。第一节汽油（Gasoline）第一节汽油（Gasoline）选择配制的标准燃料未知油在试验机中燃烧提高压缩比产生爆震得到此时压缩机的压缩比a在压缩比为a的试验机中燃烧产生与未知油同程度的爆震所选标准液含辛烷值的大小为试验液的辛烷值汽油辛烷值测定过程车用汽油：采用辛烷值（研究法）表示，90#，93#，97#。航空汽油：采用“辛烷值/品度”表示。例如95/130、100/130，分别表明其辛烷值不得低于95、100，品度不低于130。第一节汽油（Gasoline）2.汽油抗爆性与其组成的关系（1）汽油抗爆性与其化学组成的关系汽油化学组成的差别是造成汽油抗爆性不同的主要原因。汽油组成：含C5～C12，烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃。第一节汽油（Gasoline）汽油抗爆性与其化学组成的关系碳原子数相同的不同族烃类，辛烷值大小排列如下：具有高度分支侧链的异构烷烃、异构烯烃和芳香烃>环烷烃和带侧链较少的异构烷烃>正构烷烃结构形式相同的正构烷烃、烯烃：碳数↑辛烷值↓汽油的族组成不同，抗爆性差别很大:直馏汽油含芳香烃和异构烷烃量少，辛烷值一般为45-60；催化裂化汽油，辛烷值较高，约为90左右。汽油中的硫化物和氧化物→汽油辛烷值降低。硫化物影响汽油对提高辛烷值的添加剂的抗爆感受性。第一节汽油（Gasoline）（2）汽油抗爆性与馏分组成的关系同一原油的汽油馏分↓，辛烷值↑。汽油使用和储存，轻组分的蒸发损失→汽油辛烷值↓↓。第一节汽油（Gasoline）提高汽油辛烷值的方法改变汽油的化学组分加入抗爆剂加入醇类加入醚类乳化汽油爆震的危害与高辛烷值组分调合；经催化裂化、铂重整、异构化等炼制过程加入阻化剂四乙基铅、四甲基铅、甲基环戊二烯三羧基锰和不含金属的有机化合物掺入部分甲醇或乙醇提高汽油辛烷值加入甲基叔丁基醚（简称MTBE）把水作为掺入组分，以不同形式掺入（3）提高汽油辛烷值的方法四、汽油的安定性(stability)安定性：燃料在常温下储存或使用时，保持本身性质不发生永久性变化的能力。变质：部分组分被氧化。现象：出现颜色变黄、变深，产生粘稠沉淀物。加有四乙基铅的汽油中出现灰白色沉淀。第一节汽油（Gasoline）变质的危害油路堵塞，供油量↓，发动机功率↓→发动机经济性↓沉积在火花塞上的胶质（高温）→积炭→短路→发动机熄火进气、排气阀上的胶质生成积炭→阀门关闭不严密，粘住，或积炭着火烧坏阀门气缸盖上胶质→片状积炭→传热性能↓→表面着火→爆震第一节汽油（Gasoline）第一节汽油（Gasoline）1.评定汽油安定性的方法和指标第一节汽油（Gasoline）不饱和烃不饱和烃含量（碘值）硫含量酸度胶质含量非烃化合物诱导期汽油氧化变质碘值表示汽油中不饱和烃的含量。汽油的碘值↑，不饱和烃含量↑，抗氧化安定性差。碘值：以100g油样所消耗碘的克数表示，gI／100g。测定方法碘-乙醇法I2+H2O→HIO+HIHIO+CH2=CH2→CH2I-CH2OH（加成反应）加入KI，即2KI+3HIO+3HI→2KI3+I2+3H2O加入Na2S2O3（硫代硫酸钠）滴定，让KI3分解，KI3→KI+I2第一节汽油（Gasoline）规定：航空汽油（喷气燃料），碘值<0.05%。第一节汽油（Gasoline）硫含量规定：车用汽油，含S<0.15%；航空汽油，含S<0.05%。硫化物易氧化促使油品变质，引起设备腐蚀。测定方法燃灯法将油品在规定的仪器中燃烧。硫化物+O2→SO2（燃烧）SO2+Na2CO3→Na2SO3+CO2用盐酸滴定剩余，间接测定硫含量。Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2反应的物量关系：S––––SO2––––Na2CO3–––––HCl（重量）称为回滴法或剩余滴定法第一节汽油（Gasoline）酸度汽油中不安定组分氧化过氧化物（分解）有机酸（汽油变质重要指标）酸度：中和100mL油品中酸性物所需KOH的毫克数规定：航空汽油：小于1mgKOH/100mL车用汽油：小于3mgKOH/100mL测定方法酸碱滴定①用95%乙醇在沸腾情况下将酸性物抽出，然后用已知浓度的KOH滴定；②酸碱中和反应。④记录KOH的用量，mg数。第一节汽油（Gasoline）实际胶质实际胶质：指100mL燃料在试验条件下所含胶质的mg数。实际胶质是燃料在试验条件下加速蒸发时所具有的胶质，包括燃料中原来实际含有的胶质和试验过程中产生的胶质。规定：国产汽油要求实际胶质不超过5mg/100mL。测定方法加速氧化取25mL试油放在150℃的油浴中，用150℃热空气吹扫油面，直至全部蒸发、残留物重量不变为止。残留物即为汽油的实际胶质。第一节汽油（Gasoline）诱导期把一定量汽油置于100℃和6.865×105Pa氧气条件下，将汽油未被氧化所经历的时间（min）规定为诱导期。保证汽油在储存中不迅速生成胶质和酸性物质而变质的指标。汽油的诱导期↑→汽油生胶倾向↓。规定：汽油的诱导期>360min，即至少可储存半年。（SH/T0237-92）不安定指数BZ16：在93℃下把汽油储存16小时后，测定其吸氧量和生成的总胶质，用不安定指数BZ16值表示。BZ16值↓，汽油的储存安定性↑。汽油的不安定组分是汽油储存中变质的根本原因二烯烃、侧链上带双链的芳香烃和烯烃苯硫酚吡咯二次加工汽油中含有少量的二烯烃和大量的烯烃。发生聚合反应→胶质催化裂化汽油和焦化汽油中含有微量酚类，在空气中氧化→颜色逐渐由红色变为深褐色→树脂状深色不可溶物质。二次加工汽油中含有吡咯化合物，在常温下氧化生成极易分解成自由基的过氧化物→油品中过氧化物的分解↑→汽油变黑。第一节汽油（Gasoline）2.汽油组成对其安定性的影响（内因）

影响汽油安定性的外界条件储罐空间的氧浓度大气温度金属催化作用氧浓度↑→汽油的胶质生成量↑↑温度↑10℃→氧化生胶速度↑（2.4～2.6倍）铜、铁、锌、铝。第一节汽油（Gasoline）3.储存条件对汽油安定性的影响（外因）光照光照→氧化↑以紫外光的影响最大改进汽油安定性的方法适当精制汽油（酸碱精制、加氢精制、脱硫醇等）使用添加剂改进汽油的安定性改进存储措施：氮气置换油罐空间中空气减少储罐呼吸次数储罐应装到最大安全容量采用浮顶罐降低储罐温度（浅色为外防腐层的颜色、喷淋降温等）采用相对密封等措施。第一节汽油（Gasoline）4.改进汽油安定性的方法五、汽油的腐蚀性汽油在使用、运输、储存过程中，不可避免地要同金属接触，为保证汽油机和储运设备正常工作并延长其使用寿命，要求汽油对金属没有腐蚀性。第一节汽油（Gasoline）引起汽油腐蚀性的原因活性硫化物有机酸水溶性酸或碱主要是低分子硫醇。用一般碱洗精制方法不能全部除去。汽油产生恶臭，易生成胶质。含有的全部硫化物都可认为具有潜在的腐蚀性。包括精制时残余的和氧化生成的酸性物质，以后者为主。汽油储存时间↑→酸性物质↑→金属严重腐蚀。主要是无机酸和无机碱。水溶性酸能腐蚀多种金属，水溶性碱只对铝有腐蚀性。不允许存在水溶性酸和碱。1.引起汽油腐蚀性的原因第一节汽油（Gasoline）2.腐蚀性的表示方法汽油腐蚀性的质量指标包括硫含量、硫酸性硫含量、酸度、水溶性酸或碱、铜片腐蚀和博士试验。铜片腐蚀是定性测定汽油中是否存在活性硫化物或游离硫的简单方法。把一定规格的磨光铜片置于50℃的汽油中，经三小时后，直接观察汽油使铜片发生的颜色变化来判断汽油的腐蚀性。第一节汽油（Gasoline）六、国产汽油的品种与质量标准第一节汽油（Gasoline）国产汽油的品种车用无铅汽油航空汽油醇类汽油车用汽油执行标准：GB17930-1999（GB17930-2006）车用无铅汽油分为三种牌号：90号、93号、97号航空汽油执行标准：

GB1787-1797（88）根据辛烷值和品度的不同，航空汽油分为三种牌号：RH-75，RH-95/130，RH100/130车用乙醇汽油标准：

GB18351-2001车用醇类汽油分为三种牌号：90号、93号、97号汽油的选用主要依据以下原则：（1）根据汽车生产厂家规定选用汽油（2）根据发动机压缩比选用汽油

压缩比为7.0-8.0的汽油机应选用90号汽油

压缩比在8.0以上的汽油机应选用93号或97号汽油第一节汽油（Gasoline）七、醇类汽油机燃料

1.产生原因石油供应安全石油资源后的燃料过渡环境保护和节能减排改善我国能源结构，改变石油分布不平衡的局面战时的应急和替用第一节汽油（Gasoline）2.使用性能要求具有较高的热值适当的蒸发性，满足车辆的各种工况良好的材料适应性，对金属和橡胶无腐蚀，对发动机寿命和可靠性无影响能量密度高，储存运输方便发动机结构变动小，技术上可行能够利用现有的燃料储运分配系统对人类健康、环保和安全防火等无有害影响第一节汽油（Gasoline）3.醇类汽油的特点

优点制造原料丰富、生产工艺成熟比同类燃烧低得多的气体排放，减少大气污染醇类辛烷值高，可用于压缩比高的发动机第一节汽油（Gasoline）缺点热值低，耗量大低温蒸发性差，不利于低温启动柴油（C10～22）是柴油机的燃料。柴油机大量用于载重汽车、拖拉机、曳引机、机车、船舶和各种农业、建筑、矿山、军用机械作为动力设备。其功率从几十马力到几万匹马力，转速从100到3000转／分。第二节柴油(Dieseloil)由于能源问题，国外的汽车发动机正向柴油机化方向发展。国外柴油机车辆发展状况2吨以上大部分采用柴油机20世纪60年代开始日本8吨以上货车全部采用柴油机其余吨位车辆采用柴油机数↑20世纪70年代开始美国4吨以上货车全部采用柴油机2～4吨95％以上采用柴油机20世纪60年代开始德国第二节柴油(Ddieseloil)柴油机与汽油机相比具有有如下优点较高的经济性。柴油机压缩比可达16～20，热功效率高，单位马力燃料消耗量比汽油机低30～40%，马力大，耗油少。所用燃料的沸点高、沸程宽、来源多、成本低。良好的加速性能。工作可靠耐久，使用保管容易。柴油闪点比汽油高，使用管理中着火危险性较小。第二节柴油(Dieseloil)一、柴油机的工作原理及对燃料的要求柴油机组成：曲轴连杆机构、配气机构、润滑系统、冷却系统，燃料系统（柴油高压喷射装置）（没有气化器和电点火系统）。四行程柴油机的工作过程：进气、压缩、燃烧作功和排气。第二节柴油(Dieseloil)第二节柴油(Dieseloil)柴油机和汽油机有很多相似之处，例如：燃料在气缸中燃烧；工作过程：进气、压缩、燃烧作功和排气。两者的根本性差别发动机根本性差别汽油机柴油机进气和压缩空气和燃料气空气燃料燃烧火花塞点火高压油泵喷嘴喷出氧化自燃进气软管空气滤清器柴油箱油管柴油滤清器柴油泵喷嘴排气管燃料供给系统第二节柴油(Dieseloil)柴油机燃料要求：具有良好的燃烧性能，保证柴油机工作平稳，经济性好；在柴油机工作环境下，具有良好的燃料供给性能；良好的雾化性能；良好的热安定性和储存安定性；对机件没有磨损和腐蚀性。

第二节柴油(Dieseloil)二、柴油的燃烧性能和蒸发性能（一）燃烧性柴油的燃烧性能表示柴油的燃烧平稳性，又称为柴油的抗爆性，通常用十六烷值(cetanevalue)来衡量。柴油的抗爆性与滞燃期有关。燃料自燃点↑→氧化速度↓，过氧化物量↓→自燃时间↑，燃料积累量↑→在自燃开始时爆震。柴油机要求自燃点低的燃料。柴油喷入气缸到着火燃烧经历的时间第二节柴油(Dieseloil)十六烷值：表示柴油自燃倾向和爆震情况的指标。十六烷值在标准的单缸柴油机（十六烷值机）中测定，表示和被测柴油抗爆性相同的标准燃料中所含正十六烷的体积百分数。标准燃料：正十六烷和α-甲基萘按不同体积比例调配而成。人为规定正十六烷的十六烷值为100，α-甲基萘的十六烷值为零。例如十六烷值为52的柴油，其抗爆性与由52％正十六烷和48%α-甲基萘配成的标准燃料相同。第二节柴油(Dieseloil)十六烷值↓↓→爆震。十六烷值↑→起动性能↑。柴油的十六烷值并不是越高越好。不同转速的柴油机对柴油十六烷值要求不同（表5-18）。第二节柴油(Dieseloil)影响柴油燃烧性能的因素柴油机的压缩比柴油的供油量进气条件和空气运动状态柴油的质量压缩比↑、压缩终了时空气的温度和压力↑，喷入柴油细滴的蒸发和氧化速度↑，滞燃期↓供油量决定柴油的滞燃期和工作行程。采用增压机提高进入气缸的空气压力：空气进入量↑，柴油燃烧条件↑自燃点→滞燃期自燃点低↓→滞燃期↓→发动机工作平稳第二节柴油(Dieseloil)（二）影响柴油燃烧性能的因素（三）柴油组成与其燃烧性能的关系柴油的化学组成决定与柴油燃烧性能密切相关的滞燃期和自燃点。滞燃期：柴油喷入气缸到着火燃烧经历的时间。烃类的氧化速度：正构烷烃>环烷烃>芳香烃。柴油的馏分组成对自燃点的影响：烃类沸点↑、分子量↑、自燃点↓、十六烷值↑。第二节柴油(Dieseloil)柴油蒸发性能与燃烧性能的关系（四）柴油的蒸发性能与燃烧性能的关系蒸发性能好→燃烧↑→耗油量↓→启动性能↑蒸发速度↑→混合气形成速度↑→燃烧↑蒸发速度↑↑（轻组分过多）→爆震蒸发速度慢（重组分过多）→积碳量和耗油量↑↑规定馏程中50%馏出温度不能高于300℃。轻柴油的闪点不得低于60℃。第二节柴油(Dieseloil)三、柴油的雾化性能和供油性能柴油机以较重的馏分作为燃料，粘度和凝点较高。在各种外界条件下，要确保柴油机都能向气缸中连续、定量地供给雾化良好的燃料→燃料供应系统复杂。柴油产品标准中规定了粘度、凝点、机械杂质和水分等一系列保证柴油雾化和供油性能的指标。第二节柴油(Dieseloil)（一）粘度粘度→供油量、雾化状态、燃烧情况、高压油泵的磨损程度。第二节柴油(Dieseloil)粘度的影响粘度过大油泵抽油效率↓→供油量↓燃烧时积炭↑耗油量↑柴油机功率↓与空气混合均匀程度↓燃烧完全程度↓粘度过小雾化状态改善油滴集中在喷油嘴附近，与空气混合均匀程度↓，燃烧完全程度↓功率↓耗油率↑排烟量↑（二）凝点柴油的低温性能→露天作业柴油机的供油性。柴油浊点比使用温度低3～5℃→柴油机燃料系统正常工作。柴油凝点比环境温度低5～10℃→柴油顺利地进行抽注、运输和储存。第二节柴油(Dieseloil)（三）水分和机械杂质第二节柴油(Dieseloil)柴油含水浊点↑、凝点↑堵塞过滤器，供油量↓柴油的发热值↓恶化燃烧过程，对金属的腐蚀性↑水中溶解无机盐类盐类进入气缸→积炭↑，磨损↑柴油含机械杂质过滤器堵塞、高压油泵和喷油嘴磨损↑对金属的腐蚀↑四、柴油的热氧化安定性和储存安定性柴油的热氧化安定性简称热安定性，反映了在柴油机的高温条件和溶解氧的作用下，柴油发生变质的倾向。使用热安定性差的柴油→柴油机的燃料系统如喷油嘴等部位会出现不溶性的凝聚物、漆膜和积炭等→影响柴油机正常工作。多环芳香烃是引起柴油热氧化安定性差的原因。第二节柴油(Dieseloil)柴油的储存安定性：指柴油在运输、储存过程中保持其外观、组成和使用性能不变的能力。存储安定性差的表现：存储时间↑→颜色变深，实际胶质↑。使用存储安定性差的柴油的结果：长期储存→不可溶胶质和沉渣↑→过滤器和喷油嘴的堵塞。不饱和烃（特别是二烯烃）和环烷-芳香烃储存安定性最差。直馏柴油比二次加工得到的柴油储存安定性好，特别是低硫的直馏柴油，其储存安定性更好。第二节柴油(Dieseloil)五、柴油的腐蚀性第二节柴油(Dieseloil)引起柴油腐蚀性的原因活性硫化物有机酸/水溶性酸包括精制时残余的和氧化生成的酸性物质，以后者为主。水溶性酸主要是无机酸。（影响与汽油的相同）直接腐蚀金属燃烧产物中的SO2和SO3排气系统气相腐蚀。当气缸壁的温度低于其露点→亚硫酸和硫酸→强烈的液相腐蚀。积炭↑，机械磨损↑。六、柴油的种类和质量标准（一）民用柴油轻柴油、车用柴油、重柴油和农用柴油都属于民用柴油。根据柴油机转速和类型选用不同柴油作为燃料，转速大于1000转/分的高速柴油机以轻柴油为燃料，中速、低速柴油机以重柴油为燃料。拖拉机和排灌机械以农用柴油为燃料。轻柴油按凝点分为10号、0号、5号、-10号、-20号、-35号和-50号七种牌号。（GB252-2000）第二节柴油(Dieseloil)重柴油（GB445-98）按凝点分为10号、20号和30号三种牌号。凝点很高，储罐和柴油机的燃料系统都必须有燃料加热设备和完善的过滤器。粘度较大，储运过程中应特别注意防止水分、尘埃和机械杂质落入。第二节柴油(Dieseloil)（二）军用柴油军用柴油的特点：①直馏产品，基本不含烯烃，安定性好，适宜长期保存；②馏分较窄，馏程大致为200～300℃左右，轻组分较多；③凝点低。根据使用场合不同，有一些特殊要求。例如舰艇专用柴油，使用条件苛刻，产生火灾可能性大→其馏分窄，轻质和重质部分都少，闪点比轻柴油高5～10℃，含硫量低，十六烷值适当。军用柴油标准：GB3075-97第二节柴油(Dieseloil)喷气燃料属于轻质石油产品，是涡轮喷气发动机燃料的简称，又称航空涡轮燃料。主要由原油蒸馏的煤油馏分经精制加工，加入添加剂制得；可由原油蒸馏的重质馏分油经加氢裂化生产。分为：宽馏分型（沸点60～280℃）和煤油型（沸点150～315℃）两大类。第三节喷气燃料(Jetfuel)涡轮喷气发动机：功率高，飞行高度20000～30000m，飞行速度max＝3M，发动机重量轻。v↑，η↑。第三节喷气燃料(Jetfuel)一、涡轮喷气发动机的主要机件涡轮喷气发动机在现代航空中应用最广，一般都由压缩器、燃烧室、燃气涡轮、加力燃烧室和喷管等部件组成。第三节喷气燃料(Jetfuel)涡轮喷气发动机涡扇喷气发动机二、涡轮喷气发动机对燃料的要求喷气发动机是在高空、低温和低气压条件下把燃料的热能转变为燃气动能进行工作的。工作过程：喷气发动机在起动时由电火花把喷出的汽油引燃后再换用喷油嘴喷入喷气燃料，在高速空气流中连续喷油，连续燃烧。要求燃料燃烧连续、平稳、迅速、安全。第三节喷气燃料(Jetfuel)第三节喷气燃料(Jetfuel)喷气燃料必须具备以下一些性能：①良好的燃烧性能。燃烧迅速，完全；不生成积炭和有害的燃烧产物；②适当的蒸发性。保证燃烧稳定，在高空中不产生气阻；蒸发损失小；③低温流动性好，低温时不易析出烃晶体和冰晶体；④良好的洁净度；喷气燃料必须具备以下一些性能：⑥良好的润滑性能；⑦没有腐蚀性；⑧较高的热值和密度；⑨较小的起电性。第三节喷气燃料(Jetfuel)三、喷气燃料的燃烧性能与燃烧性能有关的性质有：净热值与密度、雾化和蒸发性能、积炭性能、燃气的气相腐蚀。（一）净热值与密度燃料的热值决定了喷气发动机的推动力和耗油率。燃料的重量热值↑，耗油率↓。为了保证喷气发动机的大航程和低耗油率，燃料必须同时具备较高的重量热值和体积热值，即具有高的重量热值和大的密度。第三节喷气燃料(Jetfuel)燃料的热值与密度都决定于其化学组成。燃料的氢碳重量比↑→重量热值↑。烷烃的氢碳比最大，芳香烃最低→重量热值：烷烃>环烷烃>芳香烃。密度:芳香烃>环烷烃>烷烃。重量热值与体积热值相矛盾，理想的化学组成→环烷烃。规定：芳香烃含量不大于20%。第三节喷气燃料(Jetfuel)（二）燃料的雾化和蒸发性能喷气燃料的雾化程度严重影响燃烧的完全程度。燃料的蒸发性→燃料的起动性、燃烧完全程度和蒸发损失。燃料中的轻组分含量→燃料的蒸发性能（反映在质量标准中馏程的10%馏出温度和蒸气压）。燃料的化学组成对燃烧完全程度有较显著的影响。烃的氢碳比↑，燃烧完全程度↑。燃烧完全性：烷烃>环烷烃>芳香烃。第三节喷气燃料(Jetfuel)（三）积炭性能第三节喷气燃料(Jetfuel)积炭的危害燃烧室火焰筒壁上的积炭，热传导恶化局部过热→火焰筒壁变形→裂纹火焰筒壁上的积炭脱落，进入燃气涡轮堵塞通道、侵蚀和打坏叶片积炭附在喷油嘴上燃料雾化能力↓，火舌位移，燃烧状况↓→火焰筒壁积炭电点火器电极上积炭电极联桥短路，影响起动影响积炭生成最主要的因素是燃料的化学组成。芳香烃最容易生成积炭。双环芳香烃→积炭量↑，火焰中的炭微粒数↑→火焰明亮度↑↑，热辐射强度↑→火焰筒壁过热→筒壁变形、裂纹→烧穿。规定：芳香烃含量≤20%，同时限制萘系芳香烃（双环）的含量。喷气燃料中含有硫、氮、氧化合物→积炭联桥→电极短路。硫化物→熔点高而硬度大的积炭。第三节喷气燃料(Jetfuel)控制喷气燃料积炭性能的标准有烟点、辉光值和萘系烃含量，通常只要求其中一项指标。烟点：又称无烟火焰高度。在特制的灯具内，测定在规定条件下燃料燃烧时无烟火焰的最大高度，用mm为单位表示。国产喷气燃料标准：烟点≥25mm。辉光值：主要用来表示燃料燃烧时的火焰辐射强度。国产喷气燃料规定：辉光值≥45。第三节喷气燃料(Jetfuel)（四）燃气的气相腐蚀喷气燃料在燃烧过程中，对燃烧室有腐蚀作用，导向器叶片和涡轮叶片也常受到燃烧产物的侵蚀，这种高温燃气对金属的侵蚀，称为高温气相腐蚀或烧蚀。在喷气燃料中加入一定量的非活性硫化物，能有效的防止高温烧蚀作用。现广泛采用在燃料中加入33号或134号抗烧蚀添加剂。第三节喷气燃料(Jetfuel)四、喷气燃料的低温性能喷气燃料于低温下在飞机燃料系统中能否顺利用泵输送和通过过滤器，保证正常供油的性能称为低温性能。喷气燃料的低温性能用结晶点或冰点表示。影响喷气燃料低温性能的主要因素是燃料的化学组成和溶水性。不同烃类的溶水性是有差别的，在相同温度下，芳香烃，特别是苯的溶水性>环烷烃>烷烃。第三节喷气燃料(Jetfuel)喷气燃料中冰结晶的规律：温度↑，燃料溶水性↑；温度↓→水分部分析出；温度降低到0℃以下→水呈冰晶态析出→堵塞油路，影响正常供油。改善喷气燃料低温性能的方法：热空气加热燃料和过滤器，或用润滑油预热燃料，以防冰晶析出；在冬季气温低于0℃的地区，用冷冻过滤方法；在喷气燃料中加入防冰添加剂是有效的防止冰晶析出的简便方法。常用的防冰添加剂有醇类或醚类。第三节喷气燃料(Jetfuel)五、喷气燃料的洁净度喷气燃料的洁净度→影响飞行安全。引起燃料洁净度下降的主要物质有水分、固体杂质、表面活性物质以及细菌等等。（一）各种污染物的危害性水分危害：燃料腐蚀性↑、低温性能↓，燃料的润滑↓、磨损↑；水分过多→发动机熄火。规定：喷气燃料中的悬浮水含量不得超过30mg/L

（悬浮水含量超过30mg/L时，会出现浑浊现象）。第三节喷气燃料(Jetfuel)固体杂质：固体杂质主要有尘土、砂砾、纤维和腐蚀产生的黑色Fe3O4和红色Fe2O3。危害：堵塞油路，减少喷油量，涡轮所受燃气压力不均，严重时发动机涡轮叶片根部出现裂纹，甚至折断。规定：国际航空运输协会（IATA）主张喷气燃料中固体微粒直径不得大于5μm，含量不能超过1mg/L。第三节喷气燃料(Jetfuel)表面活性物质：分子中同时具有亲水基团和亲油基因，能使界面张力急剧下降。包括：环烷酸和环烷酸盐、磷酸、碳酸盐、胺类和酚类等。来源：油本身，精制过程中产生。危害：燃料中的游离水难以分离干净。过滤器滤网上油膜的表面张力↓，固体微粒和水分聚集在过滤器上，使过滤器使用周期下降五分之四。形成绿色或黑色的粘液→影响过滤器正赏供油。当有机盐和有机酸盐这类表面活性剂含量超过一定数量时，燃料的氧化安定性变坏，颜色变深。第三节喷气燃料(Jetfuel)（二）洁净度的检测方法（1）外观喷气燃料标准规定用目测法检查燃料是否含有机械杂质和水分。喷气燃料中的颗粒直径大于40μm时，肉眼即可察觉，在较强的光照下，10μm的颗粒也能被发现。在试验条件下，试油中悬浮水含量大于30mg/L时，可以目测发现。（2）水反应水反应试验检验喷气燃料中水溶性组分及这些组分对燃料-水界面的作用，以评定燃料的洁净程度。第三节喷气燃料(Jetfuel)六、喷气燃料的安定性在常温储存和高温使用过程中，喷气燃料应具有良好的储存安定性和热氧化安定性。第三节喷气燃料(Jetfuel)六、喷气燃料的安定性在常温储存和高温使用过程中，喷气燃料应具有良好的储存安定性和热氧化安定性。原因、危害及控制指标，与柴油类似。第三节喷气燃料(Jetfuel)七、喷气燃料的腐蚀性燃料的腐蚀作用表现在气相和液相两方面。燃料的气相腐蚀在燃烧性能部分中讨论过；液相腐蚀，其原因、危害及控制指标，与汽油、柴油类似。控制喷气燃料腐蚀性的指标：含硫量、硫醇性硫含量、钢片腐蚀、银片腐蚀、酸度和水溶性酸或碱。第三节喷气燃料(Jetfuel)八、喷气燃料的润滑性喷气燃料的其它作用：润滑，冷却（与柴油机类似）。第三节喷气燃料(Jetfuel)喷气发动机的高压油泵摩擦：滑动摩擦＋滚动摩擦摩擦表面温度压力很高保证摩擦表面可靠的润滑，主要依靠燃料中带极性的非烃类化合物影响喷气燃料的热安定性提高燃料的润滑性能精制（去除非烃）加入少量抗磨添加剂九、喷气燃料的静电着火性加入抗静电添加剂。对喷气燃料规定了闪点要求，以保证飞机的防火安全性和保证燃料在油路中不产生气阻。综上所述，从各种使用性能对喷气燃料化学组成的要求来看，环烷烃是较理想的成分，它具有较好的燃烧性能、润滑性能和热氧化安定性；其次是烷烃、异构烷烃；必须限制单环芳香烃的含量，应尽可能除去双环芳香烃、烯烃和非烃化合物。第三节喷气燃料(Jetfuel)九、喷气燃料的静电着火性加入抗静电添加剂+控制闪点燃料的化学组成→使用性能，喷气燃料化学组成的要求：环烷烃是较理想的成分，具有较好的燃烧性能、润滑性能和热氧化安定性；其次是烷烃、异构烷烃；必须限制单环芳香烃的含量，应尽可能除去双环芳香烃、烯烃和非烃化合物。十、喷气燃料的牌号及使用（1）喷气燃料的牌号1号喷气燃料（GB438-1988）2号喷气燃料（GB1788-1988）3号喷气燃料（GB6537-1994）宽馏分喷气燃料（GJB2367-1995，4号喷气燃料：SH0348）高闪点喷气燃料（GJB560-1997，5号喷气燃料：GB450）大密度喷气燃料（GJB1063-1993）军队主要是后三种，民用主要是3号喷气燃料。第三节喷气燃料(Jetfuel)（2）喷气燃料的正确选用喷气式飞机选用喷气燃料时，应掌握以下几点原则：根据各地区冬季地面气温合理选用高速喷气飞机(M≥2)使用的喷气燃料，必须使用热安定性较好的燃料，以防止燃料在燃料系统中受热氧化产生沉淀，使发动机不能正常工作。海军舰载飞机必须使用高闪点、大密度的高闪点喷气燃料，以保证安全，不允许用其他燃料代替。第三节喷气燃料(Jetfuel)第四节灯用煤油（Lampoil）