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车用燃油的使用知识

汽车是现代化生产和生活中不可缺少的重要交通和运输工具。当您有机会驾驶一辆汽车时,相信您会关心、呵护您心爱的座驾。

    也许您关心点火线路、火花塞,看它们是否影响了发动机的输出功率;或是考虑装用什么样的节油装置会节省一些开销;又或是到各处去挑选催化装置,以应付尾气排放的抽查。可是,您可曾想到过,那最普通的燃油在其中起着什么样的作用呢?    车用燃油的构成与特征

    我们通常使用的汽车都是用内燃机作动力,根据其工作方式的不同又分为汽油机和柴油机。汽油、柴油都是从石油中提炼制成。远古时期的动、植物遗体由于地壳的运动被压在地层深处,在高温、高压和缺氧的条件下,经过复杂的化学变化而逐渐形成石油。石油的化学成分比较复杂,它不是由单一的元素组成的,而是由各种碳氢化合物构成的混合体。汽油的主要成分是烷烃,它的性质稳定,发热量大且不易氧化;汽油中的芳香烃的抗爆性强,这对汽油来说是好的,但它在柴油中就会使柴油的燃烧性能变差,对于柴油是不好的。此外,石油中含有的少量氮化物、氧化物和硫化物等,属于油料中的不良成分,在炼制过程中是要尽量设法去除的。

    从地下开采出来的原油在炼油厂里经过非常复杂的炼制工序,最终提炼出汽油、柴油和煤油等燃料。总的来说,经过加工达到了一定质量标准的汽油、柴油呈淡黄色透明液体状,密度比水小。汽油和柴油的气味有所不同,触摸感也不同,用手蘸一点汽油,手发凉,有涩感,汽油蒸发后皮肤发白:用手蘸柴油感觉滑腻,有油感。    汽油的正确选用

    正确的选用燃料才能使发动机发挥出应有的效率。如果燃料选用不当,不仅发不出发动机应有的功率,相反还会对发动机造成损伤,降低它的性能和使用寿命。

    汽油是一种挥发性很强的燃料,甚至于在-30℃的低温下还能产生可以被点燃的油气。汽油的挥发性越好,就越容易汽化,在冬季低温的环境下能使冷车顺利地起动和正常工作。但挥发性过强的汽油容易在汽油泵、输油管曲折处或油管较热的部位造成气阻。如果汽油的挥发性不够,就难以充分汽化,不但发动机在低温环境下不易起动,而且在发动机内也不能充分燃烧,使发动机工作不稳,增加耗油量,产生大量积碳。所以,汽油的挥发性既不能过强,也不能太差,这是在汽油的炼制过程中加以控制的。

    车用汽油是按照其辛烷值的高低以标号来区分的,辛烷值是表示汽油抗爆性的指标,它是汽油重要的质量指标之一。目前最常用的辛烷值测定方法有两种:马达法和研究法,两种方法测出的数值是不一样的。现在我国车用汽油的标号采用研究法测定的数值,93号汽油表示它的辛烷值不低于93,余此类推。发动机根据压缩比的不同应选用不同标号的汽油,这在每辆车的使用手册上都会标明。如果高压缩比的发动机使用不适合的低标号的汽油,就会产生爆震。

    因为压缩比高的发动机具有很好的经济性,它的效率高、耗油量低,所以现代汽车的发动机压缩比一般都设计得较高。压缩比高的发动机产生爆震的倾向也较大,这就要求使用抗爆性好,即高辛烷值的汽油。提高汽油辛烷值的方法主要有两种:一种是在汽油中加入抗爆剂,另一种方法是采用含有高辛烷值烃类成分的汽油炼制工艺。在众多种类的抗爆剂中,人们发现四乙铅的抗爆效果特别显著,只要少量的四乙铅就能大大提高汽油的辛烷值,因此,从1921年起,四乙铅作为有效而又经济的汽油抗爆剂被广泛使用。

    四乙铅是一种带水果香味、有剧毒的油状液体,它能通过呼吸道、食道以及无伤口的皮肤进入人体,并且很难排泄出来。当人体内的铅累积到一定量时,便会使人中毒,轻度中毒会有头晕、头痛、没有食欲、疲倦、乏力、失眠和血压下降等症状;重度中毒时会发生腹部绞痛和神经系统错乱,甚至死亡。因此,含铅汽油对环境及人类造成的危害是很大的。由于现代社会汽车的拥有量在不断增加,为了保护环境、控制污染,许多国家都严格禁止使用含铅汽油,并制定了日趋严格的汽车废气排放控制标准和环境保护法规,我国已率先在北京市统一使用无铅汽油,并定于2000年全国统一使用无铅汽油。但是,无铅汽油的使用也存在一些新的问题。    柴油的正确选用

    柴油的燃烧性能主要是以十六烷值来表示的。十六烷值越高,柴油的燃烧性能越好,但是其凝点也较高。凝点表示柴油的低温流动性,是指油料遇冷开始凝固而失去流动性的最高温度,是柴油的重要指标之一。我们使用的柴油的标号所表示的就是它的凝点。凝点与柴油的低温使用性能没有直接的对应关系。因为在柴油凝固前,先析出石蜡晶体,不同原油和不同炼制方法获得的柴油,这些晶体的形状和大小也不同,它们往往会堵塞柴油机的滤网,造成供油中断。因此,使用柴油发动机的汽车要注意根据使用地的环境温度来选择适当标号的油品。

    柴油在使用前应充分沉淀、过滤,以排除杂质,一般不应少于48小时。这是因为高速柴油机的高压油泵和喷油嘴都是十分精密的部件,稍有机械杂质进入,就会遭到严重磨损。另外,柴油在低温条件下使用时,应进行预热。不同标号的柴油,由于它的质量指标除凝点外基本相同,所以可以在适合季节用油的情况下混用。    无铅汽油与问题

    我们知道,虽然铅是一种既经济又高效的抗爆震添加剂,但由于它对人体具有较大的毒害及对环境所造成的严重污染,其最终要被淘汰是必然的。无铅汽油的使用无疑使铅对人类的危害性得到控制,但同时为使汽油保持较高的抗爆震性,就必须采用一些其他的解决方法和手段,用以代替铅的作用。

    一般来说,工厂提高汽油辛烷值的途径有三个:

    一是选择良好的原料和改进加工工艺,例如采用催化裂化、重整等二次加工工艺。

    二是向产品中调入抗爆震性优良的高辛烷值成分,例如异辛烷、异丙苯、烷基苯等。

    三是加入抗爆剂。在实际工作中,可根据具体情况采用其中一种或同时采用几种方法,以获得高辛烷值的汽油。

    人们在实践中认识到在汽油中加入少量高效率的抗爆剂可以大大提高低辛烷值汽油的抗爆性,也是取得高辛烷值汽油的最经济的方法,尤其是当单纯采用加工和调和方法难于取得理想效果时,加抗爆剂也就成为调整汽油辛烷值的有效办法。

    现代汽车发动机的技术及制造材料都与以往有很大的不同。电喷取代了化油器,轻合金大量地用于气缸盖、气缸壁、活塞、活塞环、连杆和进排气门等部件的制造,以减小运动部件的惯性及发动机质量。但无论是电喷还是合金材料,都有一个很大的缺陷:对腐蚀的抵抗力很弱。原先使用含铅汽油时,在气门、活塞顶部、气缸壁和喷嘴等部件的表面会被覆上一层铅膜,很自然地起到一种保护作用,减少汽油成分中氧化物、硫化物对机件的腐蚀。而采用无铅汽油,会失去这种作用,使合金部件直接与汽油中的腐蚀成分相接触,易于被腐蚀,影响发动机的使用寿命。    无铅汽油中的抗爆剂

    由于添加剂的化学成分与石油属同类产品,而且在提高油品品质方面确实起到了不可替代的作用,所以目前国际上采用添加剂来获取高品质油品已成为最主要的方法之一,尤其是在汽油中添加抗爆剂已成为提高辛烷值的最有效、最常用的一种方法。现在世界各国在生产的汽油中,都普遍加入一定量的抗爆剂。

    多年来,在人们实验过的许多金属和非金属抗爆剂中,锰基有机化合物是品质最好的抗爆剂之一,简称MMT。MMT可以在无铅汽油中有效地提高辛烷值,并且还有减轻发动机磨损的作用。但其最大的缺点是成本高,大约是铅抗爆剂的四倍,而且它还有破坏汽车尾气净化的作用,使得它在使用中存在争议。

    金属有机物抗爆剂虽然效果好,但金属氧化物系固体,不易排出气缸。即使利用导出剂,长期使用也势必造成金属积累引起的火花塞失灵、排气门寿命缩短和燃烧室帜碳增加的问题。所以人们又在研究使用纯有机化合物作为抗爆剂。比如已在欧洲一些国家生产使用的一种简称MMA的抗爆剂,有相当好的抗爆性,但它的造价较高,在使用中也受到限制。我国使用较多的是一种简称MTBE的有机抗爆剂。这种抗爆剂在世界上应用得比较广泛。MTBE加入汽油中对汽油的理化性质及密度都影响不大,而且具有良好的抗爆性,它的缺点是使汽油比较容易吸收水份,在使用、储运中应加以控制。MTBE在汽油中的加入量各国规定不一,美国规定11%,欧共体允许15%。目前要找到一种完全满足全部条件和要求的添加剂还是不现实的,这就需要加入不同类型的添加剂以平衡达到不同的目的。

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