汽车运行材料(第二版)
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2.2 汽油使用性能的评定指标

2.2.1 汽油蒸发性的评定指标

1.馏程

馏程是指用石油产品馏程测定仪对100mL油品蒸馏时,从初馏点到终馏点的温度范围。车用汽油和柴油的馏程是用一定馏出量(百分比)的蒸发温度来表示的。汽油馏程用初馏点、10%蒸发温度、50%蒸发温度、90%蒸发温度、终馏点和残留量来表示。

(1)初馏点

初馏点是指对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,得到第一滴汽油时的温度。

(2)10%蒸发温度

10%蒸发温度是指对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,得到10%(即10mL)汽油馏分的温度。它表示汽油中轻质馏分含量的多少,会对发动机冬季的启动性能以及夏季是否发生“气阻”产生影响,如图2-1所示。

图2-1 汽油的10%蒸发温度对汽油机低温启动性和高温气阻性的影响

a—产生气阻;b—启动容易;c—启动困难;d—不能启动

10%蒸发温度越低,表示汽油中轻质馏分的含量越多,蒸发性越好,越易于形成可燃混合气,发动机易在低温条件下启动,启动时间短、耗油量少。但10%的蒸发温度也不能过低,这是由于汽车在高温条件下使用时,容易在燃料供给系内产生“气阻”,造成供油不畅甚至中断等现象。国家标准规定了各牌号汽油的10%蒸发温度不高于70℃,基本保证了汽油发动机能够在-6℃左右的低温条件下冷车启动;但国家标准没有规定汽油10%蒸发温度的下限,这是因为国家标准中对汽油的饱和蒸气压规定了限值。通常认为10%蒸发温度不宜低于60~65℃。汽油10%蒸发温度与启动温度的关系如表2-1所示,一般也可用下式表示:

tB=t10/2-50.5

式中,tB——发动机可能启动的最低气温,℃;

t10——汽油的10%蒸发温度,℃。

表2-1 汽油10%蒸发温度与启动温度的关系表

(3)50%蒸发温度

50%蒸发温度是指对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,得到50%(即50mL)汽油馏分的温度。它表示汽油中间馏分含量的多少,体现了汽油的平均蒸发性,对发动机的预热时间、加速性和运转稳定性等都有一定的影响。50%蒸发温度低,汽油容易蒸发成气体,发动机冷车启动所需预热时间缩短,加速灵敏,运转平稳;50%蒸发温度高,加速时,由于供油量突然增加,汽油不能及时完全蒸发,燃烧不完全,加速性不好,运转不平稳。所以,国家标准中规定各牌号汽油50%蒸发温度不高于120~145℃。汽油50%蒸发温度与启动预热时间的关系如表2-2所示。

表2-2 汽油50%蒸发温度与发动机预热时间的关系

(4)90%蒸发温度

90%蒸发温度是指对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,得到90%(即90mL)汽油馏分的温度。它表示汽油中重质馏分含量的多少。此温度影响到汽油的燃烧性能和发动机的磨损状况。温度越高,汽油的挥发性就越差,易产生燃烧不完全,排气管冒黑烟等现象,使得耗油量增加;同时没有完成燃烧的汽油会冲刷掉气缸壁上的润滑油油膜,造成润滑油的稀释,使得气缸、活塞等零部件的磨损加剧。所以,国家标准中规定各牌号汽油90%蒸发温度不得高于190℃。

(5)终馏点

终馏点是指对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,蒸馏结束时的温度,也叫干点。它的影响与90%蒸发温度一样,国家标准中规定各牌号汽油终馏点温度不得高于205℃。

(6)残留量

残留量是指对100mL汽油在规定条件下蒸馏时,蒸馏结束所得残留物质占石油总体积的百分数。它表示汽油中最不易蒸发的重质成分的含量。汽油的残留量过多,使得燃烧室积炭增加,喷油器结胶严重,影响到汽油机的正常工作状况。因此,国家标准中规定车用汽油的残留量应不大于1.5%~2%。

2.饱和蒸气压

饱和蒸气压是指在规定的条件下,汽油的气液两相达到平衡时,汽油蒸气所产生的最大压力。温度为38℃且汽油与其蒸汽的体积比为1∶4时,汽油蒸汽所产生的最大压力称为雷德饱和蒸气压。目前国内外普遍采用雷德法测量汽油的饱和蒸气压。

汽油的饱和蒸气压与大气压强、环境温度均有关系,汽油的饱和蒸气压随着气温的升高和大气压力的降低而升高。汽油的饱和蒸气压越高,说明汽油含的轻质成分越多,蒸发性、低温启动性越好,但在高温环境下使用时易产生“气阻”,使储存使用过程中的蒸发损耗增加。所以,我国汽油质量指标规定,汽油的饱和蒸气压不大于67kPa。

环境温度与不致引起汽油“气阻”的最大饱和蒸气压之间的关系如表2-3所示。

表2-3 环境温度与不致引起汽油“气阻”的最大饱和蒸气压之间的关系