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常用油品的餾程和理想組分見下表:
油品名稱 | 餾程/℃ | 碳原子數(shù) | 理想組分 |
車用汽油 | <205 | 4~11 | 異構(gòu)烷烴、芳香烴 |
噴氣燃料 | 150~280 | 8~15 | 異構(gòu)烷烴、單側(cè)鏈環(huán)烷烴 |
輕柴油 | 200~365 | 11~22 | 烷烴、環(huán)烷烴 |
輕質(zhì)潤(rùn)滑油 | 300~420 | 15~26 | 少環(huán)多側(cè)鏈烴類 |
中質(zhì)潤(rùn)滑油 | 400~470 | 25~35 | 多側(cè)鏈烴類、液體異構(gòu)烷烴 |
一. 汽油:
汽油是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力燃料,為保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作,應(yīng)當(dāng)具有適宜的蒸發(fā)性、良好的抗爆性、良好的安定性、超低腐蝕性等主要性能。
1.蒸發(fā)性
蒸發(fā)性是指液體燃料由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的性質(zhì)。從發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程可以看出,汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)中必須先蒸發(fā)成氣體,并和空氣混合成混合氣才能燃燒。汽油其有適宜的蒸發(fā)性,能保證汽油與空氣形成可燃混合氣,使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種使用溫度下順利啟動(dòng),加速性能良好,燃燒*,不產(chǎn)生氣阻。
蒸發(fā)性的表示方法主要有餾程(YT-6536蒸餾測(cè)定儀)和飽和蒸氣壓(YT-8017系列)兩種。油品在規(guī)定條件下蒸餾所得到的、以初餾點(diǎn)和終餾點(diǎn)表示其蒸發(fā)特征的溫度范圍,稱為餾程。餾程是液體燃料蒸發(fā)性的主要質(zhì)量項(xiàng)目,通過(guò)餾程即可知道液體燃料蒸發(fā)性的好壞。
飽和蒸氣壓是指液體在一定溫度下,在一定空間內(nèi),產(chǎn)生蒸氣的zui大壓力。飽和燕氣壓愈大,說(shuō)明液體的蒸發(fā)性愈好,反之愈差。
2.抗爆性
抗爆性是指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒時(shí)不產(chǎn)生爆震的能力,它表示汽油的燃燒性能。爆震產(chǎn)生是由于汽油混合氣燃燒不正常所引起的,不同的汽油,燃燒性不一樣,抗爆性也不一樣。
表示汽油稀混合氣的抗爆性用辛烷值來(lái)(QX-A辛烷值測(cè)定儀)表示,濃混合氣的抗爆性用品度表示。車用汽油的抗爆性用辛烷值表示,航空汽油的抗爆性用辛烷值和品度表示。
測(cè)定汽油辛烷值的方法有馬達(dá)法和研究法兩種,研究法的瀏測(cè)試條件較馬達(dá)法緩和些。因兩種方法測(cè)定條件不同,其數(shù)值也不同,一般馬達(dá)法較研究法低5-10個(gè)辛烷值單位。汽油的牌號(hào)就是汽油的辛烷值,牌號(hào)越大表示汽油辛烷值越高,抗爆性越好,適用于壓縮比較大的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
3.安定性
安定性是指液體燃料在常溫液相條件下抵抗氧化變質(zhì)的能力。燃料安定性不好,在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中,顏色就會(huì)變黃并產(chǎn)生粘度沉淀物,氧化時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)酸還會(huì)腐蝕金屬。生成的沉淀物會(huì)使過(guò)濾器堵塞,在燃燒室形成大量積炭,使活塞環(huán)粘結(jié)和加大磨損,影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。
表示液體燃料安定性的質(zhì)量項(xiàng)目主要有實(shí)際膠質(zhì)和氧化安定性,總不溶物,它們都是預(yù)示燃料在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中,與空氣和少量水存在的情況下生成沉淀物和膠質(zhì)的趨勢(shì)。
4.腐蝕性
通常把液體燃料對(duì)金屬的腐蝕性能稱為腐蝕性。燃料中的各類烴對(duì)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備及發(fā)動(dòng)機(jī)中的金屬材料均無(wú)腐蝕作用,引起燃料腐蝕的原因是燃料中的非烴化合物,它們主要是硫和硫化合物、有機(jī)酸及水分等。表示液體燃料腐蝕性的質(zhì)量項(xiàng)目主要有腐蝕試驗(yàn)、硫含量、水溶性酸或堿、酸度等。在各類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)液體燃料的腐蝕性有嚴(yán)格的要求。硫含量的檢測(cè)方法比較多,主要有X熒光硫含量測(cè)定儀KL-3120,紫外熒光硫含量測(cè)定儀YT-0689Z,庫(kù)侖法硫含量測(cè)定儀YT-0253Z和一體管式爐硫含量YT-0253,燃燈法由于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硫含量要求的不斷提高,目前已經(jīng)達(dá)不到檢測(cè)要求。
二. 柴油:
柴油機(jī)和汽油機(jī)都屬于內(nèi)燃機(jī),工作原理大致相同,zui主要的區(qū)別在于燃料的燃燒過(guò)程。柴油機(jī)中的柴油是直接噴射到被壓縮的高溫空氣中而自行發(fā)火燃燒的,而汽油機(jī)則需要外界能源對(duì)混合氣進(jìn)行點(diǎn)火。柴油的質(zhì)量要求:柴油應(yīng)當(dāng)其有良好的低溫性、良好的發(fā)火性、較小的著火危險(xiǎn)性、良好的安定性、超低的腐蝕性等主要性能。
1.低溫性
低溫性是指在低溫下,液體燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)中能否順利地泵送和通過(guò)油濾從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常供油的性能。液體燃料隨著溫度的降低會(huì)出現(xiàn)混濁、結(jié)晶或凝固,減少油路供油量,甚至造成供油中斷。低溫性還和燃料的儲(chǔ)存運(yùn)輸有密切關(guān)系,只有低溫性良好的燃料才能保證在低溫下順利地裝卸和遠(yuǎn)距離輸送。因此,液體燃料(主要指噴氣燃料和柴油)的低溫性能,對(duì)高空和寒冷地風(fēng)油料的使用有非常重要的意義。
評(píng)定液體燃料低溫性的質(zhì)量指標(biāo)有濁點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)、冰點(diǎn)、凝點(diǎn)、冷濾點(diǎn)、傾點(diǎn)等。凝點(diǎn)、冷濾點(diǎn)是柴油重要的使用控制指標(biāo),柴油的牌號(hào)就是根據(jù)其凝點(diǎn)高低來(lái)劃分的。
2.發(fā)火性
柴油在柴油機(jī)中燃燒時(shí)是否容易著火的性能稱為發(fā)火性。柴油應(yīng)保證在柴油機(jī)的壓縮高溫空氣中迅速蒸發(fā),迅速自行發(fā)火,燃燒*,整個(gè)燃燒過(guò)程比較穩(wěn)定。
柴油發(fā)火性好壞用十六烷值表示(可以選用上海羽通儀器儀表廠生產(chǎn)的QX-B汽柴兩用測(cè)定儀)。十六烷值高的柴油發(fā)火性好,十六烷值低的柴油發(fā)火性差,但不是十六烷值越高越好。
3.著火危險(xiǎn)性
柴油的著火危險(xiǎn)性是用閃點(diǎn)指標(biāo)來(lái)表示。在規(guī)定條件下,加熱油品所逸出的蒸氣和空氣組成的混合物與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火時(shí)的zui低溫度稱為閃點(diǎn)。柴油的閃點(diǎn)越低,火災(zāi)危險(xiǎn)性越大,為了保證儲(chǔ)存和使用中的安全,柴油應(yīng)有較高的閃點(diǎn)。
此外,柴油還應(yīng)當(dāng)具有良好的安定性、無(wú)腐蝕性,其含義與汽油相同。
三.潤(rùn)滑油:
潤(rùn)滑油是用于降低摩擦、減緩機(jī)件磨損的油品,它是各種機(jī)械廣泛使用的一種潤(rùn)滑劑。
1.潤(rùn)滑油的五大作用
①潤(rùn)滑作用,將機(jī)械摩擦表面隔開,形成液體摩擦,減少機(jī)械磨損和摩擦阻力,提高機(jī)械效率。
②冷卻作用,利用潤(rùn)滑油的循環(huán)流動(dòng),將機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱量帶走,保證機(jī)械正常工作。
③保護(hù)作用,粘附于機(jī)械表面,以防腐蝕。
④密封作用,使汽缸壁和活塞環(huán)之間密封不漏氣。
⑤清潔作用,潤(rùn)滑油不斷循環(huán),將機(jī)械表面金屬屑和雜質(zhì)帶走并被過(guò)濾,減少機(jī)械磨損。
2.潤(rùn)滑油的質(zhì)量要求
潤(rùn)滑油應(yīng)當(dāng)具有良好的流動(dòng)性、良好的潤(rùn)滑性、良好的安定性、超低的腐蝕性等性能。
(1)流動(dòng)性。潤(rùn)滑油必須具有良好的流動(dòng)性,才能迅速流到各潤(rùn)滑點(diǎn)起到潤(rùn)滑、冷卻及清潔的作用。流動(dòng)性隨溫度的變化而變化,評(píng)定流動(dòng)性好壞的質(zhì)量指標(biāo)主要有粘度、粘溫性、傾點(diǎn)等。
粘度是潤(rùn)滑油流動(dòng)性的重要指標(biāo),粘度越大,流動(dòng)越困難,粘度越小,流動(dòng)越容易。粘溫特性表示粘度隨溫度變化的性質(zhì),溫度升高,粘度減小,溫度降低,粘度增大。傾點(diǎn)表示潤(rùn)滑油的低溫流動(dòng)性,即在低溫下能否順利被泵送和通過(guò)過(guò)濾器的性能。低溫流動(dòng)性好的潤(rùn)滑油,冬季易啟動(dòng),也便于儲(chǔ)存、裝卸和加注。
(2)潤(rùn)滑性。潤(rùn)滑油在金屬表面保持一層堅(jiān)韌而又連續(xù)油膜的能力稱為潤(rùn)滑性(油性)。潤(rùn)滑性好與壞,主要是看油膜強(qiáng)度大小。油膜強(qiáng)度小,油膜易破裂,形成固體摩擦,增加機(jī)械磨損。一般情況下,同類潤(rùn)滑油粘度大的油膜強(qiáng)度也大。
潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性好壞主要取決于它的成分,潤(rùn)滑油的成分對(duì)金屬表面附著力大,則潤(rùn)滑性就好。由于烴對(duì)金屬表面附著力小,為提高潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性,通常加入一些對(duì)金屬附著力很大的物質(zhì),即抗磨損、杭極壓的添加劑。這些添加劑是一些含硫、磷、氯的物質(zhì),能吸附在金屬表面形成牢固的油膜。
(3)安定性。潤(rùn)滑油抵抗氧化變質(zhì)的能力叫做潤(rùn)滑油的安定性。潤(rùn)滑油在工作中與空氣中的氧接觸,并且受到高溫和金屬催化作用的影響,容易氧化,生成有機(jī)酸、膠質(zhì)和瀝青等物質(zhì)。
潤(rùn)滑油的安定性分熱氧化安定性和熱安定性兩種,通常用模擬試驗(yàn),即模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件來(lái)進(jìn)行評(píng)定。通過(guò)觀察油中金屬片表面變色程度和過(guò)濾器堵塞狀況,來(lái)確定油品的質(zhì)量等級(jí)。
(4)腐蝕性。潤(rùn)滑油中腐蝕性物質(zhì)主要是有機(jī)酸、硫和硫化物。潤(rùn)滑油的腐蝕主要表現(xiàn)在對(duì)有色金屬的腐蝕,如對(duì)用脂部位的腐蝕。
表示潤(rùn)滑油腐蝕性的指標(biāo)主要有水溶性酸或堿、酸值(或酸度)、鋼片(銅片)腐蝕試驗(yàn)等。潤(rùn)滑油中不允許含有水溶性酸或堿,鋼片(銅片)腐蝕試驗(yàn)均要求合格。
四. 潤(rùn)滑脂:
潤(rùn)滑脂為油膏狀潤(rùn)滑劑,它是一種界于液體和固體之間的潤(rùn)滑材料,具有粘附力強(qiáng),保護(hù)性好的特點(diǎn),主要用于承壓大和液體潤(rùn)滑劑易流失的摩擦部位,起潤(rùn)滑、密封和保護(hù)等作用。潤(rùn)滑脂主要由潤(rùn)滑油、稠化劑、穩(wěn)定劑、添加劑四部分組成。
1.潤(rùn)滑油
潤(rùn)滑油是潤(rùn)滑脂的主要成分,含量約為70%-80%,潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性能主要取決于潤(rùn)滑油的性質(zhì),粘度小的潤(rùn)滑油使?jié)櫥彳浖?xì)膩,粘度大的潤(rùn)滑油使?jié)櫥哂泻軓?qiáng)的附著力。
2.稠化劑
稠化劑是潤(rùn)滑脂的重要組分。稠化劑形成纖維狀的骨架結(jié)構(gòu),潤(rùn)滑油被吸附在骨架結(jié)構(gòu)內(nèi),因而失去流動(dòng)能力,成為一種膏狀物質(zhì)。稠化劑的含量和性質(zhì)決定了潤(rùn)滑脂粘稠程度、耐水性和耐熱性等使用性能。稠化劑含量越多,稠化能力越強(qiáng),潤(rùn)滑脂越粘稠;稠化劑的耐熱性和耐水性越好,潤(rùn)滑脂就能耐高溫和耐水。
稠化劑主要分皂類、烴類、有機(jī)和無(wú)機(jī)稠化劑四類。
皂類稠化劑是油脂(動(dòng)、植物油)或脂肪酸與金屬氫氧化物(堿)作用生成的鈣皂、鈣鈉皂、鋰皂、鋁皂等,用這些金屬皂制成的潤(rùn)滑脂分別叫鈣基、鈉基、鋰基等潤(rùn)滑脂。皂基稠化能力較強(qiáng),在潤(rùn)滑脂中含量約為10%-20%。
烴類稠化劑有石蠟、地蠟和石油脂等固體烴類。它們以片狀或針狀的晶體形成骨架,稠化能力較弱,在潤(rùn)滑脂內(nèi)含量為20%-30%,固體烴類一般都不溶于水,熔點(diǎn)較低,所以烴類稠化劑的耐水性較好,而耐熱性較差。
無(wú)機(jī)稠化劑主要是膨潤(rùn)土,有機(jī)稠化劑主要是脲系、酰胺鹽、酞菁鹽等。
3.穩(wěn)定劑
穩(wěn)定劑是潤(rùn)滑油和皂類稠化劑的結(jié)合劑,它起穩(wěn)定油、皂結(jié)合的作用,常用的穩(wěn)定劑有水和甘油等。鈣基潤(rùn)滑脂的穩(wěn)定劑是水,鈉基潤(rùn)滑脂的穩(wěn)定劑是甘油。潤(rùn)滑脂失去穩(wěn)定劑,便會(huì)油皂分離,逐漸變質(zhì)。
4.添加劑
用來(lái)改善潤(rùn)滑脂的某些性能,如提高潤(rùn)滑脂的耐磨耐壓性或提高潤(rùn)滑脂的抗氧化安定性。
潤(rùn)滑脂在使用管理中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)使用后變稀,使用中流油,儲(chǔ)存中分油,遇水后乳化,腐蝕金屬,顏色變深等現(xiàn)象,這都與潤(rùn)滑脂的性能有關(guān)。潤(rùn)滑脂具有如下性質(zhì):
(1)耐溫性。潤(rùn)滑脂的特點(diǎn)之一就是具有很強(qiáng)的附著力,在溫度升高時(shí)也不易流失,所以潤(rùn)滑脂的耐溫性具有重要意義。耐溫性通常用滴點(diǎn)表示,滴點(diǎn)愈高,耐溫性愈好,潤(rùn)滑脂的使用溫度一般要比滴點(diǎn)低10-20度。
潤(rùn)滑脂的耐溫性主要取決于稠化劑的種類和含量,鋰基脂、鈉基脂、有機(jī)脂、無(wú)基脂耐熱性好,烴基脂、鈣基脂耐熱性差。
(2)耐水性。潤(rùn)滑脂的耐水性主要取決于稠化劑的耐水性。烴基脂、健基脂、鈣基脂耐水性好,鈉基脂耐水性差。
(3)軟硬性。潤(rùn)滑脂太硬會(huì)增大機(jī)械的運(yùn)動(dòng)阻力,太軟會(huì)因機(jī)械轉(zhuǎn)速高而被甩掉,潤(rùn)滑脂的軟硬性取決于稠化劑的含量。通常用錐入度表示潤(rùn)滑脂的軟硬程度,也是選用潤(rùn)滑脂的重要依據(jù),錐人度小的用于壓力大的摩擦機(jī)件,錐人度大的用于壓力小的摩擦機(jī)件。
(4)保護(hù)性。潤(rùn)滑脂的保護(hù)性,就是保護(hù)金屬不受腐蝕的性能。它應(yīng)能有效地粘附在金屬表面,隔絕空氣和水分與金屬表面的接觸,本身又不腐蝕金屬。保護(hù)性主要指標(biāo)是保持能力、腐蝕性試驗(yàn)、游離酸或堿的含量,一般烴基脂保護(hù)性比皂基脂好。
(5)膠體安定性。膠體安定性指潤(rùn)滑油與稠化劑結(jié)合的穩(wěn)定性,用分油量表示。穩(wěn)定性好,不分油,膠體安定性好。膠體安定性與稠化劑的種類、含量、潤(rùn)滑油的粘度密切相關(guān),稠化劑含量大,潤(rùn)滑油粘度大,膠體安定性好。潤(rùn)滑脂的分油程度還與溫度、壓力有關(guān),溫度壓力升高,分油現(xiàn)象增加。
五. 特種液:
1.冷卻液
冷卻液是用于水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的特殊液體。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)溫度過(guò)高,會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和產(chǎn)生爆震,因此要采用冷卻液進(jìn)行散熱。水是常用的冷卻液,但在0度以下時(shí),水結(jié)冰膨脹會(huì)凍壞發(fā)動(dòng)機(jī),所以在寒區(qū)、嚴(yán)寒區(qū)冬季要使用冷卻液。冷卻液的質(zhì)量要求:
(1)冰點(diǎn)低。對(duì)冷卻液濃度的調(diào)整,其冰點(diǎn)可在-50-0度范圍內(nèi)進(jìn)行選擇,以滿足寒區(qū)和嚴(yán)寒區(qū)的使用要求。
(2)沸點(diǎn)高。沸點(diǎn)高,蒸發(fā)損失就小,所以沸點(diǎn)應(yīng)在100度以上。
(3)防腐蝕性。合格的冷卻液,因含有一組優(yōu)良而持久的抵制各種金屬腐蝕的復(fù)合添加劑,所以對(duì)金屬的腐蝕比水對(duì)金屬的腐蝕小50-100倍。
(4)防垢功能。冷卻液是用蒸餾水或去離子水調(diào)配而成,基本上除去了鈣、鎂離子,所以一般不會(huì)再產(chǎn)生結(jié)垢的問(wèn)題。
2.制動(dòng)液
制動(dòng)液俗稱剎車油,是用于汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)用來(lái)傳遞動(dòng)力,使車輪制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)作用的液體。
制動(dòng)液質(zhì)量的優(yōu)劣,直接關(guān)系到汽車制動(dòng)力的傳遞和車輛的行駛安全,因此對(duì)它的品質(zhì)要求尤為嚴(yán)格。
(1)要有良好的高溫性。制動(dòng)液的高溫性能是指制動(dòng)液高溫抗氣阻的能力,指標(biāo)是平衡回流沸點(diǎn)。制動(dòng)液的質(zhì)量級(jí)別主要是根據(jù)平衡回流沸點(diǎn)的高低來(lái)區(qū)分的。
(2)要有良好的低溫流動(dòng)性。制動(dòng)液的低溫性能是指制動(dòng)液低溫時(shí)的流動(dòng)性能,指標(biāo)是-40度的運(yùn)動(dòng)粘度。在制動(dòng)液標(biāo)準(zhǔn)中,都明確規(guī)定了各種制動(dòng)液的粘度要求。
(3)良好的橡膠配伍性。制動(dòng)系統(tǒng)中的橡膠皮碗長(zhǎng)期浸泡在制動(dòng)液中,橡膠中的部分化學(xué)組分會(huì)溶解在制動(dòng)液中,引起皮碗收縮變硬,同時(shí)橡膠又能吸收制動(dòng)液中的部分化學(xué)組分,引起皮碗溶脹變軟。當(dāng)這兩個(gè)過(guò)程達(dá)到平衡時(shí),橡膠所體現(xiàn)出的溶脹或收縮,就是橡膠與制動(dòng)液的配伍性。與橡膠配伍性良好的制動(dòng)液,應(yīng)該使皮碗適度溶脹,決不能使皮碗收縮或過(guò)分溶脹。
(4)防腐防銹性能。對(duì)金屬的防腐蝕性能是制動(dòng)液的重要性能之一,制動(dòng)系統(tǒng)中的零部件由多種金屬材料制成,制動(dòng)液內(nèi)必須添加多種金屬緩蝕劑,才能防止制動(dòng)系統(tǒng)中各種金屬不被腐蝕。
3.防霜(冰)液
防霜液是用來(lái)防止汽車、飛機(jī)座艙的風(fēng)檔玻璃和飛機(jī)螺旋槳表面上結(jié)冰霜的液體。汽車和飛機(jī)的風(fēng)擋玻璃用精餾酒精作防霜液,飛機(jī)螺旋槳葉片用85%的精餾酒精和15%的甘油配成防霜液。兩種防霜液不能互相代替。
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