十六烷值

評(píng)定燃油自燃性的指標(biāo)。燃料自燃性對(duì)柴油機(jī)的起動(dòng)性和燃燒過(guò)程都有影響，它是柴油的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。為了測(cè)定燃油的自燃性，規(guī)定著火性能較好的正十六烷(C16H34)的十六烷值為100,規(guī)定著火性能極差的α－萘（C10H7CH3）的十六烷值為0，將正十六烷和α－萘按不同比例配成混合物作為標(biāo)準(zhǔn)燃料。當(dāng)被測(cè)試燃料與某一配比的標(biāo)準(zhǔn)燃料的著火性能相當(dāng)，而這種標(biāo)準(zhǔn)燃料中十六烷所占容積百分?jǐn)?shù)為x％時(shí)，x即為被試燃料的十六烷值。燃料的十六烷值高意味著它自燃性好，用于柴油機(jī)時(shí)起動(dòng)容易，工作柔和。如十六烷值過(guò)高，則柴油機(jī)排氣冒黑煙,經(jīng)濟(jì)性下降；對(duì)酯類燃料十六烷值現(xiàn)有的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了分析,根據(jù)燃料分子結(jié)構(gòu)特征和活性原子機(jī)理,考察了酯類燃料十六烷值的影響因素,從密度、折射率以及化學(xué)鍵鍵能的角度,提出了改進(jìn)的酯類燃料十六烷值的計(jì)算公式。如果過(guò)低,則起動(dòng)困難，運(yùn)轉(zhuǎn)粗暴。一般柴油機(jī)燃油的十六烷值在40～60范圍之內(nèi)。在寒冷或高海拔地區(qū)應(yīng)選用高十六烷值燃料，大型低速柴油機(jī)可用十六烷值為30的燃料。十六烷值可用發(fā)動(dòng)機(jī)法或?qū)嶒?yàn)室法測(cè)定。發(fā)動(dòng)機(jī)法是在試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)上測(cè)定，常用的有閃光重合法、著火延遲期法和臨界壓縮比法等。實(shí)驗(yàn)室法是用燃料的某些物理性質(zhì)間接測(cè)定。

柴油的十六烷值與化學(xué)組成的關(guān)系

烷烴正構(gòu)烷烴的十六烷值較高，并且相對(duì)分子質(zhì)量越大，十六烷值越高。碳數(shù)相同的異構(gòu)烷烴的十六烷值比正構(gòu)烷烴的低。相對(duì)分子質(zhì)量相同的異構(gòu)烷烴，其十六烷值隨支鏈數(shù)的增加而降低。更多油品資訊油品信息調(diào)油技術(shù)請(qǐng)關(guān)注微信公眾號(hào)油品圈。然而，單取代基和許多二取代基異構(gòu)烷烴的十六烷值在40-70之間，也具有較好的自燃性。環(huán)烷烴和芳香烴隨帶側(cè)鏈長(zhǎng)度的增加，其十六烷值隨之增加，而隨側(cè)鏈分支的增多，十六烷值隨之減少。

鏈烷烴是柴油的主要成分，單體鏈烷烴有較高十六烷值，柴油中如含有較多鏈烷烴則十六烷值高。烷烴含量較低時(shí)，芳烴的特性處于主導(dǎo)地位，二烷烴含量較高時(shí)，烷烴特性處于主導(dǎo)地位。

測(cè)量十六烷值小于30的柴油的確切值成了生產(chǎn)中的很重要的參數(shù)。可是測(cè)量十六烷值小于30的柴油不符合發(fā)動(dòng)機(jī)要求,就會(huì)引起柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中延遲發(fā)火,以致燃燒不正常使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn),引起儀器損壞,使測(cè)定結(jié)果偏差很大。為了給生產(chǎn)和化驗(yàn)分析工作解決這個(gè)實(shí)際問(wèn)題,填補(bǔ)低十六烷值測(cè)定方面的知識(shí)空白,有必要研究低十六烷值的分析方法。還可通過(guò)測(cè)量燃料的理化指標(biāo)間接測(cè)定,常用的方法有密度法、點(diǎn)法等。

目前,市場(chǎng)上較為推廣的一種十六烷值改進(jìn)劑是酯,薩洛加[1]通過(guò)對(duì)十六烷值改進(jìn)劑燃燒效果的研究,總結(jié)出十六烷值改進(jìn)劑具有如下的三大作用:(1)可降低柴油氧化-分解反應(yīng)的起始溫度;(2)擴(kuò)大在火焰前緣階段的反應(yīng)范圍;(3)降低了柴油的著火溫度。以酯為例,說(shuō)明十六烷值改進(jìn)劑的作用機(jī)理如下:在火焰的前緣階段發(fā)生分解反應(yīng):RONO2RO NO2所生成的RO和NO2引發(fā)了一系列的鏈反應(yīng):RH NO2R HNO2HNO2 O2HO2 NO2ROR' 醛或酮R' O2R'OO通常十六烷值改進(jìn)劑分解生成的自由基的主鏈越長(zhǎng),支鏈和自由基越少,其性能越好。為保證柴油在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中能正常燃燒，要求柴油具有較高的十六烷值和適宜的餾份組成，適宜的低溫流動(dòng)性和粘度，良好的蒸發(fā)性和氧化安定性。