重型汽車燃料的合理化選擇

【摘 要】隨著新一代重型汽車載重量的逐步增大，重型汽車在現(xiàn)代運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)逐步顯現(xiàn)。重型汽車行駛路況復(fù)雜、行駛路線長(zhǎng)，在發(fā)揮其動(dòng)力性能優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，保證在行駛過(guò)程中的穩(wěn)定性和可靠性就顯得尤為重要。燃油的合理化選擇是重型汽車行駛穩(wěn)定性和可靠性的重要保障。

【關(guān)鍵詞】燃料性能；合理化選擇

1.常用汽車燃料使用性能分析

目前汽車上所使用的燃料有汽油、柴油、天然氣等。

1.1汽油的使用性能

汽油是由石油提煉而得到的密度小又易于揮發(fā)的液體燃料。汽油由多種碳?xì)浠衔锝M成。按照提煉方法，汽油可分為直餾汽油和裂化汽油等。汽油的使用性能指標(biāo)主要是蒸發(fā)性、熱值和抗爆性。對(duì)于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，形成可燃混合氣過(guò)程的時(shí)間很短，一般只有百分之幾秒，因此汽油蒸發(fā)性的好壞，對(duì)形成的混合氣質(zhì)量有很大的影響。

（1）汽油的蒸發(fā)性可通過(guò)燃料的蒸餾試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。將汽油加熱，分別測(cè)定蒸發(fā)出10 %、50 %、90 %餾分時(shí)的溫度及終餾溫度。但發(fā)動(dòng)機(jī)所用的汽油蒸發(fā)性越強(qiáng)，則越易發(fā)生氣阻導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)失速。

（2）燃料的熱值是指1千克燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量。汽油的熱值4000kJ/kg。

（3）汽油的抗爆性是汽油的一項(xiàng)主要性能指標(biāo)。指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中燃燒時(shí)，避免產(chǎn)生爆燃的能力，亦即抗自燃能力。發(fā)動(dòng)機(jī)選用抗爆性較好的汽油，就可能采用較高的壓縮比而不至于發(fā)生爆燃。汽油抗爆性的好壞程度一般用辛烷值表示，辛烷值越高，抗爆性越好。國(guó)產(chǎn)汽油的辛烷值可以看其代號(hào)，例如，代號(hào)為RQ 90 的汽油，其辛烷值不小于90 。選擇汽油的主要依據(jù)就是發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，一般壓縮比高的汽油機(jī)應(yīng)采用辛烷值高的汽油。

1.2柴油的使用性能

柴油是由石油中提練的，使用合格的柴油不僅會(huì)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率充足，減少各部機(jī)件的磨損、積炭和腐蝕，還會(huì)延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。柴油是碳?xì)浠衔铮怯?6%左右的碳、12.6%左右的氫和0.4%的氧組成。柴油的主要使用性能有：

（1）燃燒性：柴油的燃燒性能以十六燒值來(lái)表示的，該十六燒值不能低于40。十六燒值低，會(huì)引起著火落后期長(zhǎng)，工作粗暴，冬季啟動(dòng)困難；如果十六燒值超過(guò)50-60，柴油的凝固點(diǎn)增高，燃燒不完全，排氣冒黑煙，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率明顯地降低，油耗增加。WD615系列發(fā)動(dòng)機(jī)使用轉(zhuǎn)速一般在1500轉(zhuǎn)/分以上，應(yīng)使用十六炕值為45～60的柴油。

（2）低溫流動(dòng)性：凝點(diǎn)是柴油的重要性能指標(biāo)之一。按凝點(diǎn)對(duì)輕柴油進(jìn)行牌號(hào)劃分，柴油的低溫流動(dòng)性也是以凝點(diǎn)來(lái)表示的，并以此來(lái)選用柴油。

（3）粘度：粘度是表示油料稀稠的一項(xiàng)指標(biāo)。輕柴油的粘度是指20℃時(shí)的粘度，柴油的粘度和流動(dòng)性、霧化性、燃燒性和潤(rùn)滑性的關(guān)系很大。

柴油的粘度值必須適當(dāng)，粘度過(guò)大，霧化性能不好，燃燒不完全排氣冒黑煙，油耗增加；粘度過(guò)小，由于噴油泵的柱塞是由柴油來(lái)潤(rùn)滑的，容易導(dǎo)致柱塞的拉傷，同是，由于粘度小，漏失大，會(huì)造成供油不足。

（4）蒸發(fā)性：柴油的蒸發(fā)性是由餾程和閃點(diǎn)來(lái)控制的。一般的情況是由300℃時(shí)的柴油的餾出量來(lái)評(píng)定柴油的蒸發(fā)性能。300℃時(shí)，餾出量的百分比大，說(shuō)明輕質(zhì)餾分多，蒸發(fā)的速度快。

柴油的蒸發(fā)性直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能，50%的餾分溫度越低，越易啟動(dòng)。柴油的餾分過(guò)輕，燃燒迅速，造成壓力突然升高，工作粗暴。如果餾分過(guò)重，燃燒不完全，積炭增多，稀釋機(jī)油，造成潤(rùn)滑不好，加劇機(jī)件的磨損。

目前，市場(chǎng)上有些加油站為了片面地追求利潤(rùn)，柴油餾分過(guò)重，造成發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不完全。由于霧化不好，未能充分燃燒的柴油流入油底殼，沖淡了機(jī)油，造成發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力下降，加劇了軸瓦、曲軸的磨損，以致于發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)惡性事故。

（5）閃點(diǎn)：閃點(diǎn)是表示柴油蒸發(fā)性和安全性的指標(biāo)。閃點(diǎn)低，蒸發(fā)性好；但閃點(diǎn)不能過(guò)低，以免蒸發(fā)太快，造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴。柴油的閃點(diǎn)是柴油在貯存、運(yùn)輸和使用中的安全指標(biāo)。

（6）腐蝕性：油的腐蝕性是由硫分、酸度、水溶性酸和腐蝕性試驗(yàn)四項(xiàng)指標(biāo)控制的。柴油的硫分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用影響較大。如果柴油的硫分過(guò)多，在燃燒后會(huì)產(chǎn)生有硬質(zhì)的積炭，易發(fā)生擦傷氣缸壁、粘住活塞環(huán)的故障，會(huì)增加活塞，氣缸的磨損。同時(shí)含硫的廢氣竄入曲軸箱，會(huì)增加機(jī)油中的沉淀物，使機(jī)油變質(zhì)。

1.3天然氣的使用性能

天然氣主要成分為甲烷，無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒且無(wú)腐蝕性，也包括一定量的乙烷、丙烷和重質(zhì)碳?xì)浠衔?，還有少量的氮?dú)狻⒀鯕狻⒍趸己土蚧?。甲烷的分子結(jié)構(gòu)是由一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子組成，燃燒產(chǎn)物主要是二氧化碳和水。天然氣燃燒時(shí)僅排放少量的二氧化碳粉塵和極微量的一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸?，因此，天然氣是一種清潔的能源。

天然氣的使用性能：（1）密度比空氣輕，萬(wàn)一泄漏不易引發(fā)爆炸事故，因此其安全性比人工煤氣和液化石油氣要好；（2）天然氣不含有毒的一氧化碳?xì)怏w，不易引發(fā)中毒事故；（3）它的熱值高，是人工煤氣的2.3倍，因而比人工煤氣耐用；（4）它的雜質(zhì)含量極少，是潔凈能源，其燃燒所造成的污染僅為石油的1/40、煤炭的1/800。

2.重型汽車燃料選擇的必要性條件

重型汽車的燃油消耗量大，行駛道路比較復(fù)雜，故要求汽車的動(dòng)力性強(qiáng)。柴油機(jī)與汽油機(jī)相比其熱效率高，柴油機(jī)和天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比，則動(dòng)力性更強(qiáng)，再加柴油價(jià)格低廉，所以重型汽車一般均選擇節(jié)油效果顯著、動(dòng)力性相對(duì)更強(qiáng)的柴油機(jī)作為汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)[2]。

2.1柴油機(jī)較汽油機(jī)熱效率高，功率大，燃料單耗低，比較經(jīng)濟(jì)

柴油車與目前的汽油車相比，具有燃油消耗低20～30%、動(dòng)力性強(qiáng)等特點(diǎn)；尾氣排放與上世紀(jì)90年代初相比減少了90%以上，2005年柴油轎車的顆粒物排放比1990年減少了91%，碳?xì)浠衔?、氮氧化排放減少了95%。

由于較突出的優(yōu)越性，柴油車在許多國(guó)家得到大量應(yīng)用。歐洲出現(xiàn)了越來(lái)越明顯的轎車柴油化趨勢(shì)，2004年歐盟新增乘用車（主要是轎車）中50%為柴油車，法國(guó)、意大利、德國(guó)柴油轎車占當(dāng)年轎車市場(chǎng)的比例分別為72%、66%、43%。美國(guó)柴油汽車比重盡管不高，但在過(guò)去的5年中銷量增長(zhǎng)56%。根據(jù)國(guó)外有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2001年至2014年的15年間，全球汽車市場(chǎng)總規(guī)模將增長(zhǎng)39%，其中汽油車增長(zhǎng)23%，柴油車增長(zhǎng)97%。

柴油車因其顯著的節(jié)油效果、能夠滿足不斷嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，而得到了許多國(guó)家（主要包括歐盟、美國(guó)、韓國(guó)、印度等）的高度重視，并采取措施鼓勵(lì)發(fā)展柴油車。首先是明確柴油技術(shù)在汽車節(jié)能技術(shù)中的戰(zhàn)略定位，歐盟一貫鼓勵(lì)發(fā)展先進(jìn)柴油技術(shù)和先進(jìn)汽油技術(shù)，以提高傳統(tǒng)燃料汽車的效率。其次是實(shí)施燃油稅政策，有些國(guó)家采取差別稅率，以使柴油價(jià)格低于汽油（歐盟國(guó)家較為普遍。第三是對(duì)柴油車實(shí)行車輛稅優(yōu)惠甚至購(gòu)置補(bǔ)貼政策。

2.2我國(guó)石油資源相對(duì)緊缺，柴油機(jī)的節(jié)油效果顯著

目前，我國(guó)柴油車在汽車保有量中的比重為23.7%，在轎車保有量的比重僅為0.2%；2005年一季度柴油車占新注冊(cè)乘用車的比重為1.3%，遠(yuǎn)低于歐盟50%的水平。

我們預(yù)計(jì)，2010年、2020年我國(guó)的汽車保有量將分別達(dá)到6000萬(wàn)輛、1.5億輛。如果2020年柴油車在乘用車保有量的比重假設(shè)為10%、20%和30%三種情景，相應(yīng)的在汽車總保有量中的比重為21.6%、30.7%和39.7%。那么，三種情景在2020年當(dāng)年可節(jié)約原油分別為936萬(wàn)噸、1887萬(wàn)噸和2837萬(wàn)噸；可減少汽車用油3.3%、6.7%和10.1%；可減少石油進(jìn)口3.7%、7.5%和11.3%。尤其是如果應(yīng)用高方案，減少汽車用油、降低石油的對(duì)外依存度均在10%以上，節(jié)油效果十分顯著。

3.重型汽車燃油的合理化選用

重型汽車選用柴油作為燃料熱效率高，功率大，燃料單耗低，比較經(jīng)濟(jì)。選用合適的柴油，才能充分發(fā)揮柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，滿足重型汽車的使用要求。

（1）柴油有輕、重兩種。重柴油中適合于1000轉(zhuǎn)/分以下工作的柴油機(jī)，1000轉(zhuǎn)/分以上的柴油機(jī)應(yīng)選用輕柴油。如WD615系列發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/分，一定要選用輕柴油。

（2）選用柴油的牌號(hào)，最好是結(jié)合本地的氣候條件。如0、-10、-20、-35四個(gè)牌號(hào)分別代表了柴油的凝固點(diǎn)為0℃、-10℃、-20℃、-35℃。如果氣候寒冷，應(yīng)選擇凝固點(diǎn)低的；如氣溫較高，選擇凝固點(diǎn)高的。盡量地選擇合適，這樣既可以避免柴油析臘，又可以降低成本，保證車輛的正常運(yùn)行。

（3）一般應(yīng)選凝固點(diǎn)比當(dāng)?shù)刈畹蜏囟鹊?-5℃的柴油為好。

總之，根據(jù)燃料的使用性能，結(jié)合重型汽車的使用特點(diǎn)，合理化選擇合適牌號(hào)的柴油，保證重型汽車動(dòng)力性的同時(shí)，能充分發(fā)揮重型汽車的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王明倩，鄒紅霞，田秋艷.燃油消耗統(tǒng)計(jì)考核[J].汽車節(jié)能.2007，6：39-40.

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[3] 郭新峰.LPG—柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力特性的研究[J].內(nèi)燃機(jī).2004，2：4—5.

作者簡(jiǎn)介：

胡明，男，1979年12月出生 漢族 內(nèi)蒙古巴彥淖爾市人 講師 車輛工程專業(yè) 現(xiàn)任包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系黨總支書(shū)記。