柴油的蒸发性对柴油机的燃烧有什么影响

柴油是柴油机的燃料，柴油机又称为压燃式发动机，根据转速不同可分为高速柴油机（转速大于1000转/分）、中速柴油机（转速在500～1000转/分间），低速柴油机（转速在100～500转/分间）。高速柴油机使用轻柴油，中、低速柴油机使用重质柴油。
柴油性能指标要求：外观为淡黄色液体，主要由C15-C24的各族烃类化合物组成。燃烧要求平稳、安全；在发动机燃烧室内不产生积炭、不损伤机器；黏度适宜、雾化性能好、不磨损高压油泵及喷咀。
一、 柴油机对燃料的要求
根据柴油机的工作特点，对其燃料提出以下一系列的要求。轻柴油主要的使用性能指标有以下几个方面：
1、 具有良好的燃烧性能，保证柴油机平稳工作，经济性好；
2、 具有良好的燃料供给性；
3、 具有良好的雾化性能；
4、 具有良好的热安定性和储存安定性；
5、 对机件没有磨损和腐蚀性。
二、 柴油机的燃烧性能和蒸发性能
柴油的燃烧性能是反映柴油燃烧平稳性的重要指标，又称为柴油的抗暴性，通常用十六烷来衡量。
柴油经喷咀喷入气缸后，在高温高压空气中迅速雾化、蒸发，与高温空气充分化合形成混合气。在高温高压环境下，混合气中的烃类分子与氧化应生成过氧化和物，当过氧化和物积累到一定浓度达到自燃点时开始燃烧、爆炸，并释放能量推动活塞做功。
从柴油喷入气缸这段过程中，要求油品有良好的黏性以及燃烧供给性能。良好的黏性以及燃料供给性可以使柴油顺畅连续无阻断的送达喷咀并喷入气缸。黏度超标将堵塞供油管路，过小会使单位时间性内消耗油品过多。
柴油从喷入气缸到受压燃烧需要经历一段时间，这段时间称为滞燃期。柴油的滞燃期与其自燃点有关。合适的滞燃期可以使发动机工作平稳；自燃点低、密度较小的柴油其滞燃期越短，在达到自燃温度前喷入气缸的油品量较少，燃烧起来就会有不够力的感觉；自燃点太高、密度过大则滞燃期长，在自燃前喷入的柴油就多，燃烧时大量柴油同时爆发能量，气缸内压力、温度急剧升高，并伴随出现敲击气缸壁的声音以及发动机过热等问题，即所谓的爆震现象。其结果使发动机功率下降、零件磨损增加、损坏机件等。
三、 柴油的雾化性能和供油性能
柴油产品标准中规定了黏度、凝点、机械杂质和水等一系列指标来保证柴油的雾化和供油性能
1、 黏度、密度
一般来讲，柴油黏度（密度）过小，雾化状态虽有所改善，但是喷油时喷射角大而射程近，油滴集中在喷咀附近，不能与气缸中全部压缩空气混合，因而柴油燃烧时空气不足，燃烧不完全、功率下降、耗油增大并且排烟量增大，有冒黑烟的现象。反之，柴油的黏度（密度）过大，影响油泵抽油效率，减少了供油量，同时喷入气缸的喷射角较小、射程远。此时雾化形成的油滴平均直径大，蒸发总表面积小而气化不良，以致与空气混合不均匀。由于射程远油滴可能落在气缸壁或着活塞头上，燃烧时形成积碳，结果增大了耗油量、降低效率、磨损机件。因此国标柴油的密度范围在0.815-0.855之间。
2、 凝点
通常情况下，环境温度只要大于柴油凝点5-10℃，即可保证柴油顺利进行抽注、运输和存储。而柴油的编号一般是根据其凝点来的，如0#柴油的意思是此种柴油的凝点是0℃，它的使用环境温度一般要求在5-10℃以上。当环境温度低于5℃以下时，油品内部将析出晶体，出现雾状浑浊，进一步将堵塞油咀以及过滤器，更严重的将对发电机造成损害。现在市面上经常出现非标柴油一般是用+5#柴油与煤油调和而成，至少在凝点上不能达到国家标准，应避免使用。
3、 水分和机械杂质
柴油含有水分会提高其浊点和凝点。低温使水分呈冰晶浮在柴油中，会堵塞过滤器而影响供油；水分的存在还降低柴油的发热值，恶化燃烧过程。柴油中的机械杂质会直接导致过滤器的堵塞、高压油泵和喷咀磨损等问题的存在，严重的能够损坏机器。
四、 柴油的热安定性
如果柴油的热安定性差，说明柴油易发生变质，柴油机的燃料系统会出现不溶性的凝聚物、漆膜和积碳等，影响柴油机正常工作。
安定性差的柴油最明显的是实际胶质增大，油品浑浊。使用高胶质含量的柴油容易出现喷咀和过滤器的堵塞现象。因而国产轻质柴油标准规定柴油的实际胶质含量不应高于70mg/100ml。
另外，灰分是柴油燃烧后残留的无机物，它来源于柴油中的无机盐类、金属有机物和外界的尘埃等。灰分进入积碳中，使积碳变的坚固耐磨，加剧了机械磨损，所以柴油还必须限制灰分的含量。

 蒸发性
为了保证高速柴油机的正常运转，轻柴油应具有良好的蒸发性。柴油的蒸发性用馏程和闪点两个指标来评定。
 轻柴油馏程的测定项目有50%、90%、95%蒸发温度。50%蒸发温度说明柴油中轻质组分的多少，反映柴油机启动性能的好差；后两蒸发温度反映柴油中重质组分的含量，它对柴油机动力的正常发挥，减少机件磨损，降低油耗等都有直接的关系。因此，柴油的馏程控制在200～365℃之间。
 闪点对柴油的蒸发性无多大联系，它可看作是柴油在储存、接卸和使用中的防火安全指标。