重康动力（深圳）有限公司

摘要：使用不良的柴油会对柴油机的动力性、经济性、可靠性及使用寿命产生严重影响，并使柴油发电机的工作状态持续恶化。用户应选用符合国标要求的柴油牌号，并严格执行柴油沉淀、过滤制度，只有这样才能保护柴油机正常运行，确保柴油发电机运行工况处于最佳状态，使用寿命得以延长。本文以康明斯系列柴油发电机为例，系统阐述柴油机燃油的规格种类、关键性能指标及其对柴油机工作的影响，并详细介绍燃油质量的检测方法，为用户科学选用和检测柴油提供技术参考。

 

一、柴油机燃料规格和要求

 

1. 柴油的规格与牌号选择

根据GB 252—2011《普通柴油》标准，普通柴油按凝点分为7个牌号，各牌号适用的最低气温条件如下：

向用户销售的符合普通柴油所使用的加油机和容器都应标明牌号标志。根据GB 13690，普通柴油属于易燃液体，产品的标志、包装、运输和贮存及交货验收应按SH 0164、GB 13690和GB 190进行。

2. 柴油机对燃油的技术要求

（1）燃烧效果良好：柴油要求燃烧迅速，使发动机易启动、工作平稳、经济性高；反之则燃烧缓慢，工作不良、排气冒黑烟、耗油量大、经济性差。一般由柴油中的十六烷值来评定燃烧性能。高速柴油机所用柴油十六烷值一般在45～55之间，过高或过低均不适当。若十六烷值超过额定限度，对燃烧功能的改进并不明显，而燃料消耗却会增加——这是因为十六烷值过高会导致柴油裂化速度加快，燃烧中产出的炭质尚未与氧气充分化合即随废气排出，造成不完全燃烧损失。

（2）适当粘度：粘度直接影响柴油的流动性、雾化质量及与空气的混合效果。粘度过大，雾化颗粒粗大，形成雾化不良；粘度过小，则会发生泄漏使油压下降、分布不均，从而形成混合不良、燃烧不充分。同时，粘度对喷油泵等精密偶件的润滑效果也有显著影响——粘度过低会加剧柱塞和出油阀的磨损。

（3）凝固点不能过高：凝固点即燃油失去流动性的温度，一般在-10 ℃左右（随牌号不同而异）。应按当地气候条件选用相应凝固点的柴油。进口柴油发电机组要求使用符合国际、国内优质0号柴油，在新疆地区0号柴油适用于4～9月份使用，冬季应改用-20号或-35号柴油。

 

二、柴油的主要技术指标及其对柴油机工作的影响

 

柴油不经外界引火而自燃的最低温度称为柴油的自燃温度，以十六烷值表示。十六烷值越高，表示自燃温度越低，着火越容易。但十六烷值过高或过低都不好：过高时，虽然着火容易、工作柔和，但稳定性差、燃油消耗率大；过低时，柴油发电机工作粗暴、燃烧噪声增大。一般柴油发电机使用的柴油十六烷值为30～60，高速柴油机优选45～55区间。

1. 柴油的黏度

黏度是影响柴油雾化性的主要指标，表示柴油的稀稠程度和流动难易程度。黏度大时，喷射形成的油滴较大、喷射距离较长，但分散性差，与空气混合不均匀，柴油机工作时容易冒黑烟，耗油量增加。温度越低，黏度越大；反之则相反。

黏度与柴油的供给量、雾化性、燃烧性和润滑性均密切相关。高速柴油机喷油时间每次仅约0.001～0.002秒，在此极短时间内使喷入的柴油完全气化自燃，雾滴直径不得超过0.025 mm。黏度过大则雾滴粗大，混合不均匀，燃烧不完全形成积炭；黏度过小虽雾化改善，但喷射角过大、射程缩短，同样不利于与空气充分混合，且对喷油嘴等部件的润滑性能变差。标准要求0号轻柴油在20 ℃时的运动黏度保持在3.0～8.0 mm²/s，在此范围内可同时保证良好的润滑性、雾化性能和供油量稳定性。

2. 柴油的流动性能

凝点和冷滤点是表征柴油低温使用性能的两个重要指标。

● 凝点：指柴油在规定条件下冷却至丧失流动性时的最高温度。若温度低于凝点，柴油无法流动，供油中断，柴油机不能工作。因此，凝点是选用柴油的主要依据之一。需注意，油品的“凝固”并非全部组分变成固体，而是整体失去流动性，与纯化合物的凝固有本质区别。

● 冷滤点：指柴油通过发动机供油系统时能造成滤网堵塞的最高温度。冷滤点比凝点更能反映柴油的实际低温使用性能，是衡量轻柴油低温性能的最重要指标。根据国标，轻柴油按凝点分为10、0、-10、-20、-35和-50六个牌号。用户在选用柴油时，应兼顾当地最低气温和柴油牌号对应的冷滤点：5号轻柴油冷滤点为8 ℃，0号为4 ℃，-10号为-5 ℃，-20号为-14 ℃。换言之，当环境温度为-14 ℃时，应选用-20号柴油。中国地域辽阔，北方气温变化大，必须根据季节选择相应牌号的柴油以确保发动机正常运转。

3. 闪点

柴油闪点是指柴油挥发产生的蒸汽与空气形成混合物后，遇到火焰发生燃烧的最低温度。闪点越低，越容易被点燃。国家标准规定柴油闪点在55 ℃以上（闭口闪点）。10、0、-10、-20、-35和-50六个牌号的轻柴油闭口闪点均不低于55 ℃。闪点既是控制柴油蒸发性的项目，也是保证柴油安定性的指标——闪点过低的柴油在储存和使用中火灾风险显著增加。

4. 其他重要指标简析

● 氧化安定性：反映柴油在储存和使用过程中抵抗氧化的能力。氧化安定性差的柴油易生成胶质和沉淀物，堵塞滤清器和喷油器。

● 硫含量：硫在燃烧后生成SO₂和SO₃，遇水形成酸性物质，造成气缸套和活塞环的腐蚀磨损，并增加颗粒物排放。

● 酸度：酸度过高的柴油会加速燃油系统金属零件的腐蚀。

● 残炭与灰分：残炭和灰分过高会导致燃烧室积碳增加，影响散热和密封。

● 密度：密度与柴油的能量含量相关。0号柴油在20 ℃时的密度一般为0.84～0.86 g/cm³。

● 铜片腐蚀：用于检测柴油中是否存在腐蚀性含硫化合物，直接影响铜质零件的使用寿命。

● 水分与机械杂质：水分和机械杂质是导致喷油系统精密偶件磨损和锈蚀的主要原因，必须严格控制在限值以内。

 

三、燃油质量检测方法

 

柴油质量检测涉及多项理化指标，各指标的检测标准与方法如下：

1. 氧化安定性（SH/T 0175）

将过滤后的350 mL试样注入氧化管，通入氧气（速率50 mL/min），在93 ℃温度下氧化16小时。氧化后冷却至室温，过滤得到可过滤不溶物；用三合剂将粘附性不溶物从氧化管上洗脱，蒸干后称量。两者之和为总不溶物量，反映柴油的抗氧化能力。

2. 硫含量（GB/T 380）

将适量样品在灯中燃烧，用0.3%碳酸钠水溶液吸收生成的二氧化硫，以溴甲酚绿甲基红作指示剂，用0.05 N盐酸标准溶液滴定吸收液，计算硫含量。有争议时国家对国三、国四、国五要求为准，如图1所示。

 

图1  发动机柴油硫含量要求

 

3. 酸度（GB/T 258）

采用容量法，用沸腾的乙醇抽出轻柴油中的有机酸，趁热以0.05 N氢氧化钾乙醇溶液滴定。中和100毫升石油产品所需氢氧化钾的毫升数即为酸度。

4. 残炭（GB/T 268）

将适量试样置于坩埚内分解蒸馏，残余物经强烈加热发生裂化和焦化反应（加热30±2分钟），通过炭残余物质量计算残炭值。

5. 灰分（GB/T 508）

将不超过100克的试样放在恒重坩埚中，用电热板加热，无灰滤纸作引火芯，燃烧至剩余灰分和残炭后放入775±25 ℃高温炉中保持1.5～2小时，称量得灰分结果。

6. 闪点（闭口杯法，GB/T 261）

试样在连续搅拌下以恒定速率缓慢加热，在规定温度间隔中断搅拌并将小火焰引入杯内。试验火焰引起蒸气闪火的最低温度即为闪点。10、5、0、-10、-20号柴油闭口闪点为55 ℃，-35和-50号为45 ℃。

7. 密度（GB/T 1884和GB/T 1885）

使试样处于规定温度，倒入密度计量筒中，将合适密度计放入已调温试样中，待温度平衡后读取密度计读数和试样温度。用石油计量表换算为标准密度（20 ℃）。

8. 凝点（GB/T 510）

将试样在规定条件下冷却至丧失流动性时的最高温度。一般选用柴油凝点低于环境温度3～5 ℃。脱蜡处理可降低凝点。同一油品的冷滤点通常比凝点高1～3 ℃。

9. 十六烷值（着火性，GB/T 386）

在规定条件下，在标准单缸柴油机上比较被测柴油与标准燃料（正十六烷与α-甲基萘混合物）的自燃性，测定其十六烷值。十六烷值对柴油机的启动性能、燃烧平稳性和排放有直接影响。有争议时以GB/T 386测定结果为准。

10. 铜片腐蚀（GB/T 5096）

将磨光铜片浸没在试样中，按规定温度和时间加热，取出洗涤后与腐蚀标准色板比较，确定腐蚀级别，判定柴油中是否存在腐蚀性硫化物。

11. 水分（GB/T 260）

将一定量试样与100 mL无水溶剂混合蒸馏（不超过1小时），按接收器收集的水体积计算试样水分含量。水分含量过高会导致喷油系统锈蚀和燃烧恶化。

12. 机械杂质（GB/T 511）

将一定量试样溶于适量温热溶剂油中，用已恒重的滤器过滤，称量残留杂质，计算机械杂质含量。机械杂质超标会加速柱塞、出油阀和喷油嘴的磨粒磨损。

 

 

 

总结

柴油发电机组使用的燃油质量直接决定其动力性、经济性、可靠性和使用寿命。合理选用符合国标的柴油牌号、严格执行沉淀与过滤制度、定期检测燃油关键指标，是保障柴油发电机处于最佳运行工况的基本前提。操作人员应根据环境温度正确选用对应牌号的柴油，并定期检查燃油系统的水分、杂质和滤清器状态，确保柴油品质始终满足发动机的要求，从而延长发电机组的使用寿命，降低运行维护成本。

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