柴油的十六烷值与化学组成的关系
芳香烃无侧链或短侧链的芳香烃的十六烷值较低,且环数越多,十六烷值越低。带有较长侧链的芳香烃的十六烷值则相对较高,而且随侧链链长的增长其十六烷值增加。碳数相同的直链*芳香烃比有支链的*芳香烃比有支链的*芳香烃的十六烷值高。
各种烃类十六烷值的不同,主要是反映其自燃性质的差别。正构烷烃的十六烷值高是由于其自燃点低,而芳香烃的十六烷值低则是由于其自燃点高。
十六烷值的测定方法
柴油的十六烷值是在标准操作条件下,将着火性质与已知十六烷值的标准燃料的着火性质相比较而测定。其做法是调节发动机的压缩比(用手轮读数表示),以得到被测试样确定的“着火滞后期”,即喷油开始和燃烧开始之间的时闻闻隔(以曲轴转角表示)。根据测试样时得到的发动机的压缩比,选用相差不大于5个十六烷值单位的两种标准燃料,美国雪弗龙十六烷值机用油,用同样的方法得到其确定的“着火滞后期”。当试样的压缩比处在选用的两种标准燃料的压缩比之同时,美国雪弗龙十六烷值机用油U-33,根据手轮读数,用内插法计算试样的十六烷值,用符号XX.X/CN表示,例如50.6/CN。
柴油的十六烷值与其化学组成及馏分组成关系
在碳原子数相同的各种柴油组分烃类中,正构烷烃的十六烷值较高,稠环芳烃的十六烷值较低,烯烃、环烷烃介于烷烃与芳烃之间。
为使柴油发动机的工作平衡,通常使用含烷烃较多的、十六烷值高的直馏柴油。柴油十六烷值并不是越高越好,十六烷值过高,美国雪弗龙十六烷值机用油U-29,意味着烷烃含量多,美国雪弗龙十六烷值机用油U-30,含烷烃多的柴油凝点也随之提高,意味着低温流动性变差。
从燃烧角度考虑,十六烷值太高(60以上)会造成浪费,由于十六烷值太高,滞燃期太短,过快生成过氧化物,在空气不足的情况下早期着火,产生较短的火焰,使一部分烷烃分解生成游离碳,随废气排出形成浓烟,增加燃烧室积碳和发动机磨损。
相对应,十六烷值也不是越低越好。当柴油十六烷值太低时,则燃烧初期过氧化物不足,滞燃期太长,发动机启动困难,浪费燃料,增加燃烧室结焦和积碳,并易发生爆震,增加发动机磨损,甚至损坏机件。