当前课程知识点：汽车发动机原理 > 第二章：燃料、工质与热化学 > 2.6 汽油、柴油质量标准 > Video
同学们好
这节课我们学习
汽油柴油燃料的品质及其标准
燃料的品质直接影响
发动机的着火和排放
早期对油品的要求
主要是从发动机的
着火特性考虑的
随着排放法规的加严
油品对排放的影响
变得越来越重要
在汽油理化特性
和柴油理化特性两节中
我们对汽柴油的挥发性
流动性和着火性
进行了深入的探讨
我们这里重点是从
排放控制的角度
提出对车用汽油和柴油的
品质要求
我们先来看看燃料组分
是如何影响发动机
有害物排放的
第一种组分是硫
硫可明显的降低催化转化器中
催化剂的功效
同时在高温条件下
对氧传感器造成不良影响
另外高硫的这种燃油
还会使得车载诊断系统OBD失灵
使得催化转化器的监控装置
发出错误的诊断码
向司机发出错误的
故障诊断信号
事实上硫含量过高
也会增加排到大气中
形成硫酸盐的一个比重
从而对大气微粒
像PM2.5的生成也会产生影响
会造成酸雨等污染
第二种组分是烯烃
烯烃是汽油提高辛烷值的
理想组分
但是由于烯烃具有热不稳定性
导致它容易形成胶质
并沉积在进气门 火花塞 燃烧室的表面
影响燃烧效果 增加排放
尤其是这种活泼的烯烃
蒸发如果排到大气中
它会产生光化学反应
加速臭氧的形成
进而引发光化学烟雾
第三种组分是芳烃
芳烃我们知道是一种较高的
辛烷值和高热值的汽油组分
但是芳烃燃烧它会产生
致癌的一些中间产物
并易增加燃烧室的一些积碳
从而增大二氧化碳
有害物的一些排放
所以我们必须要控制芳烃的比例
欧洲汽车制造协会（ACEA）
汽车制造商联盟
（Alliance of Automobile Manufacturers）
日本汽车制造商协会（JAMA）
和发动机制造商协会（EMA）
在1998年联合发表了
《世界燃料规范》
它的目的是想在全球范围内
协调汽车燃料的质量要求
和标准的制定
反应汽车技术进步
对燃料品质不断提高的要求
2006年发布了第四版
《汽车燃料规范》
设立了四种不同燃料品质等级的
无铅汽油和柴油规范
等级越高品质越好
影响燃烧排放特性的
汽油品质参数
主要有硫含量 烯烃含量
芳烃含量和苯含量
另外像T10 T50 T90
和终馏点也会有很大的影响
这幅图给出了
一类到四类汽油
其中汽油硫含量
烯烃 芳烃 苯含量
对它的变化情况
总体来讲这些组分呈降低趋势
那么第四类汽油品质的质量
是最好的
它可以适用于
对排放控制有更高要求的市场
从而保证汽油机
复杂的像三效催化剂
后处理技术得到应用
影响燃烧排放特性的
柴油品质参数
主要有硫含量 十六烷值
密度 蒸馏温度 芳烃等
如图所示
随着柴油等级的提高
也就是说排放法规不断地加严
柴油十六烷值增加
它的密度呈下降趋势
蒸馏温度呈下降趋势
硫含量则是大幅度下降
那么第四类柴油的品质是最高的
可以认为是一种无硫柴油
适用于对排放控制
有更高要求的市场
从而保证柴油机复杂的
比如氮氧化物和颗粒物
后处理技术得到应用
2013年第五版《世界燃料规范》发布
与第四版相比
第五版引入了更高等级的
第五类汽油和柴油的技术规范
并且对第四类燃油技术规范
进行了修改
以满足汽油机和柴油机
排放控制以及燃油经济性的
最高要求
也就是第五版增加了
对发动机燃油经济性的一个考虑
第五版主要的变化
是第五类汽油
把最低研究法辛烷值
RON从第四类的91提升到95
以便采用高压缩比 增压等技术
来提高汽油机经济性
节能技术的采用
第五类柴油仅针对烃类生物燃料
如加氢处理得到的植物油
这里用HVO表示
或者是生物制费托合成的燃料BTL
但不允许添加含氧生物燃料
如脂肪酸甲酯（FAME）
我国汽油质量的提升
经历了提高辛烷值
无铅化 无硫化
三个阶段
从1959年中国第一个
普通车用汽油标准颁布
到1991年中国第一个车用
无铅汽油标准颁布
再到2000年国二标准开始降硫
再到2017年全国范围内
供应国五无硫汽油
我国花了三十多年的时间
来提高汽油的辛烷值即抗爆性
花了十年时间逐步实施
汽油无铅化
又花了将近十七年时间
实施汽油无硫化
北京2012年率先与国际接轨
开始供应无硫汽油
我国柴油质量的提升
经历了轻柴油 车用柴油
车用柴油无硫化三个阶段
1964年 1977年 1981年 1994年
和2000年分别对轻柴油标准
进行了修订
主要是调整了轻柴油的一些牌号
并对轻柴油的一些主要质量指标
进行了加严
而后在2003年 如果从
1964年算起花了四十年
我们才颁布了我国第一部
车用柴油标准
也就是说在这之前
都是用轻柴油
作为车用燃料
从2009年开始全国范围内
实施国三车用柴油标准
到2017年实施国五车用柴油标准
我们国家花了八年时间
加快实现了柴油无硫化进程
这得益于国家和大众
对这个环境空气的一个关注
到2017年我国车用柴油的品质
将到位
但是车用汽油的品质
还有提升空间
一是汽油的辛烷值
目前还偏低
缺高标号汽油
因为我们国家的国五汽油
事实上是降了标号
由93降到92 由97降到95
缺高标号汽油
第二个是汽油的芳烃组分
比例比较高
像国五汽油
是不超过40%
这个比例还是偏高的
与欧美低芳烃组分汽油
有较大差距
像这幅图所示
原因主要是由于
我国汽油炼制工艺
是以催化裂化炼制为主
来得到汽油
前面我们说了占70%的汽油
都是催化裂化得到的
而烷基化和重整汽油的
比例偏低
这幅图给出了这个我们国家
炼油工艺得到的比例
我们汽油事实上
主要是催化裂化为主
缺少烷基化和重整汽油
关于车用燃料汽油柴油的
品质和标准就介绍到这里
同学们再见
-0.1 总论
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-0.2 车用发动机的种类
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-1.1 示功图及其测取
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-1.2 四冲程发动机示功图分析
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-1.3 二冲程发动机示功图分析
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-1.4 性能指标分类与循环指示功
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-1.5 动力、经济性能指标与测定换算
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-1.6 影响动力、经济性能指标的环节和因素
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-第一章习题(计入课程成绩)--作业
-2.0 导论
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-2.1 燃料的分类
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-2.2 汽油、柴油的炼制
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-2.3 汽油的理化特性
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-2.4 柴油的理化特性
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-2.5 燃料构成与理化特性
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-2.6 汽油、柴油质量标准
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-2.7 燃料与发动机工作模式
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-2.8 工质主要热力参数
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-2.9 燃烧热化学
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-第二章习题(计入课程成绩)--作业
-3.0 导论
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-3.1 热力过程与热机循环的简化
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-3.2 理论循环分类及循环热效率
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-3.3 理论循环热力参数对热效率的影响
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-3.4 工质对循环热效率的影响
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-3.5 真实循环对热效率的影响
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-3.6 机械损失的构成
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-3.7 机械损失的测量方法
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-3.8 机械效率的影响因素
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-3.9 发动机的能量分配与转化效率
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-3.10 发动机的节能途径与技术
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-第三章：工作循环与能量利用--第三章习题(计入课程成绩)
-4.0 导论
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-4.1 四冲程发动机换气系统及换气过程
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-4.2 配气相位对发动机性能的影响
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-4.3 充量系数的解析式
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-4.4 进气阻力对充量系数的影响
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-4.5 其他因素对充量系数的影响
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-4.6 充量系数的速度特性
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-4.7 压力波及其传播特性
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-4.8 单缸机的进排气动态效应
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-4.9 多缸机的进排气动态效应与进气不均匀性
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-4.10 四冲程发动机增压系统及性能
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-4.11 二冲程发动机的换气过程与换气质量
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-第四章习题(计入课程成绩)--作业
-5.0 导论
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-5.1 发动机运行工况
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-5.2 发动机特性曲线分类
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-5.3 发动机速度特性
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-5.4 发动机负荷特性
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-5.5 发动机全特性
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-5.6 发动机外特性与整车动力性
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-5.7 发动机全特性与整车经济性
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-5.8 混合动力专用发动机及其运行特性
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-第五章习题(计入课程成绩)--作业
-期中考试（只有一次答题机会！）--期中测试题（占30%总分）
-6.0 导论
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-6.1 燃烧现象及其分类
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-6.2 可燃混合气的着火与着火理论
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-6.3 湍流及其在燃烧中的作用
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-6.4 均质混合气中的火焰传播
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-6.5 液体燃料的雾化
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-6.6 油滴的蒸发与燃烧
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-6.7 示功图与燃烧放热率
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-第六章习题(计入课程成绩)--作业
-7.1 柴油机燃烧过程分析
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-7.2 柴油机燃烧放热规律
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-7.3 柴油机燃油喷射系统
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-7.4 柴油机喷油过程
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-7.5 柴油机缸内气流运动
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-7.6 柴油机燃烧室的分类及其特性
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-7.7 柴油机混合气形成方式
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-7.8 柴油机粗暴燃烧与燃烧噪声
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-第七章习题(计入课程成绩)--作业
-8.1 汽油机燃烧过程分析
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-8.2 汽油机的不正常燃烧：爆燃和表面点火
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-8.3 汽油机的不规则燃烧：循环波动和各缸不均匀性
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-8.4 汽油机燃油喷射系统及其演变
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-8.5 非直喷汽油机燃烧室及其特性
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-8.6 汽油机进气道喷射与混合气形成
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-8.7 汽油机缸内直喷与混合气形成
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-第八章习题(计入课程成绩)--作业
-9.1 有害排放物种类及其危害
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-9.2.1 NO的生成机理
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-9.2.2 CO和HC的生成机理
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-9.2.3 PM和Soot的生成机理
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-9.3 有害排放物生成的影响因素
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-9.4 汽油机机内净化技术
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-9.5 柴油机机内净化技术
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-9.6 汽油机后处理技术
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-9.7 柴油机后处理技术
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-第九章习题(计入课程成绩)--作业
-10.1 燃烧模式及其分类
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-10.2 汽油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.3 柴油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.4 内燃机部分预混压燃（PCCI）模式
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-10.5 均质混合气引燃（HCII）模式
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-10.6 天然气发动机
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-10.7 氢燃料发动机
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-10.8 二甲醚发动机
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-10.9 甲醇发动机
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-10.10 乙醇发动机
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-10.11 生物柴油发动机
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-第十章习题(计入课程成绩)--作业
-期末考试--期末测试题（占30%总分）
