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柴油的十六烷值與其化學(xué)組成及餾分組成關(guān)系
在碳原子數(shù)相同的各種柴油組分烴類中,正構(gòu)烷烴的十六烷值較高,稠環(huán)芳烴的十六烷值較低,烯烴、環(huán)烷烴介于烷烴與芳烴之間。
為使柴油發(fā)動機(jī)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。柴油十六烷值并不是越高越好,十六烷值過高,意味著烷烴含量多,含烷烴多的柴油凝點也隨之提高,意味著低溫流動性變差。
從燃燒角度考慮,十六烷值太高(60以上)會造成浪費,由于十六烷值太高,滯燃期太短,過快生成過氧化物,在空氣不足的情況下早期著火,產(chǎn)生較短的火焰,使一部分烷烴分解生成游離碳,隨廢氣排出形成濃煙,增加燃燒室積碳和發(fā)動機(jī)磨損。
相對應(yīng),十六烷值也不是越低越好。當(dāng)柴油十六烷值太低時,則燃燒初期過氧化物不足,滯燃期太長,發(fā)動機(jī)啟動困難,浪費燃料,增加燃燒室結(jié)焦和積碳,并易發(fā)生爆震,增加發(fā)動機(jī)磨損,甚至損壞機(jī)件。
烴的十六烷值的大小與其結(jié)構(gòu)有關(guān),其次序為:直鏈烷烴>烯烴>環(huán)烷烴>支鏈烷烴>芳烴,正好與辛烷值的大小次序相反,因為柴油機(jī)的工作方式與汽油發(fā)動機(jī)不同。在柴油機(jī)中,空氣在汽缸中壓縮到一定程度后噴入柴油,利用壓縮產(chǎn)生的熱使油著火燃燒,而在汽油發(fā)動機(jī)中則是將汽油蒸氣與空氣的混合物在汽缸中壓縮到一定程度后,用火花塞點火燃燒。
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十六烷值是柴油在柴油機(jī)中燃燒時著火性質(zhì)的指標(biāo)。近年來某些國家的原油所生產(chǎn)出來的輕柴油其十六烷值逐年下降。十六烷值已成為很多煉油廠輕柴油出廠的關(guān)鍵指標(biāo)。十六烷值高,說明該燃料在柴油機(jī)中發(fā)火性能好,滯燃期短,燃燒均勻且完全,發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)。但是柴油的十六烷值高于50后再繼續(xù)提高,對著火延遲期的縮短作用不大。另外十六烷值過高的柴油其分子量均較大,使柴油的低溫流動性、霧化與蒸發(fā)均受影響,會使燃燒不完全,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)功率下降、油耗升高及排氣冒黑煙。