十六烷值

衡量柴油在压燃式发动机发火性能的指标

十六烷值是衡量柴油在压燃式发动机中发火性能的重要指标。十六烷值越高，表明柴油的发火性能好、滞燃期短、燃烧均匀、发动机发动平稳。十六烷值低则表明燃烧发火困难，滞燃期长，发动机工作状态粗暴。但十六烷值过高，也将会由于局部不完全燃烧，而产生少量黑色排烟。

指标

和汽油的辛烷值相似，柴油的十六烷值也是在规定操作条件下，在标准的试验用单缸柴油机中测定的(GB/T 386-2010)。所用的标准燃料是正十六烷和七甲基壬烷。正十六烷有很短的发火延迟期，自燃性能很好，因而规定其十六烷值为100。而七甲基壬烷发火延迟期较长，自燃性能较差，规定其十六烷值为15。将这两种化合物按不同比例掺合，即可配成各种十六烷值不同的标准燃料。把所测燃料与标准燃料进行对比，与其发火性能相同的标准燃料的十六烷值即为所测燃料的十六烷值。标准燃料的十六烷值按下式计算：

十六烷值=100Ψ正十六烷 +15Ψ七甲基壬烷

我国石油产品标准中规定车用柴油(GB 19147-2009)的十六烷值不低于45。

在没有条件直接测定燃料的十六烷值的情况下，可用下列经验公式从柴油的理化性质来关联其燃烧性能。

十六烷指数

按照GB/T 11139-1989标准方法，可以通过馏分油的密度和中平均沸点用下式计算其十六烷指数：

十六烷指数=431.29-1586.88ρ20+730.79（ρ20）2+12.392（ρ20）3+0.0515（ρ20）4- 0.554t50+97.803（lgt50）2

式中ρ20—馏分油在20℃时的密度，g/cm3 ；

t50— 馏分油的中平均沸点，即用GB/T 6536-1997方法对油品进行蒸馏时，馏出50%体积时的相应温度，℃。

柴油指数

柴油指数 =

式中的A表示其苯胺点(℃)，苯胺点是等体积的油样和苯胺混合时能完全互溶的最低温度。同一柴油油样的柴油指数和十六烷值并不相等，但两者的数值比较接近。

计算公式

我国石油商业部门根据我国柴油性质的大量实测数据回归出如下相对密度与十六烷值的关联式：

十六烷值 = 442.8-462.9

此式的平均偏差为3.5。

影响因素

柴油的十六烷值与其化学组成及馏分组成有关。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最高，稠环芳烃的十六烷值最低，烯烃、环烷烃介于烷烃与芳烃之间。烃类的异构程度越高，环数越多，其十六烷值越低；环烷烃和芳香烃随带侧链长度的增加，其十六烷值随之增加，而随侧链分支的增多，十六烷值随之减少。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。但十六烷值并不是越高越好，十六烷值高，意味着烷烃含量多。但含烷烃多的柴油凝点也随之增高，加上烷烃热安定性较差，在燃烧初期部分烷烃在燃烧室发生热分解，分解出大量的碳，这些碳的燃烧需要较长的时间，来不及燃烧的碳以烟的形态从排气管中排出，污染大气并使耗油量增加。所以柴油的十六烷值，不是越高越好，根据发动机试验和行车试验结果证明，要保证柴油的均匀燃烧和不致使耗油量不必要的增大，一般柴油的十六烷值达到40～50，就可以保证柴油机正常工作。

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，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，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。

十六烷值改进剂

十六烷值改进剂是加入到柴油中，可以提高柴油十六烷值、并对其他油品性质影响较小的一种油品添加剂。

主要品种

十六烷值改进剂的结构种类非常繁多，十六烷值改进剂的主要类型有硝酸酯化合物、有机过氧化物、有机硫化合物、二硝基化合物、醚类、脂肪酸衍生物等。

使用性能

适当加入十六烷值改进剂，可提高柴油的十六烷值，但不同的油品组分对添加剂的感受性不同。且各种柴油对十六烷值改进剂的感受性与加入量并不成线性关系，而是当加入量达到一定程度时，感受性逐步趋于零。在柴油中加入添加剂后，可影响柴油闪点，且加改进剂后的柴油，储存一段时间后十六烷值会衰减。因此，建议在使用十六烷值改进剂调合油品时，要尽量使十六烷值在46以上，并尽量减少储存期。

发展趋势

随着对机车燃料油要求的提高和现有燃料油经济效益的约束，市场对于新型、安全且经济效益良好的十六烷值改进剂有着需求迫切。一般来说，十六烷值改进剂与柴油相比，黏度低，凝点低，闪点接近。选择十六烷值改进剂，除了能很好地提高柴油的十六烷值外，还必须有很好的稳定性。此外，还要考虑其他的一些因素，如对金属的高度腐蚀性、与柴油的相溶性，这些因素对于选择适当的十六烷值改进剂的作用基团非常重要。

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