汽油辛烷值的测定

汽油辛烷值的测定

王梅房

河南丰利石化有限公司，河南 濮阳 457500

摘要：石化商品主要指石化商品,由石油产品通过精炼、提取等化学加工工艺,制造出的汽油、煤油、生物柴油和润滑油等多种石化商品为了达到产品特点,除需要进行调和添加剂之外,通常还必须进行精炼去除杂质,从而提高产品机械性能以达到实际需要。通过对油品的质量要求和使用效果,以及分析油品的内部品质和理化特性,判断油品的质量好坏,所以汽车辛烷值测定主要是为了确保车辆发动机及所需燃油的安全使用,有着很大意义.本文将对汽车辛烷值的测定进行必要的解析,汽车是小型机动车的主要能源,汽车自燃产生的废气污染对大气环境有重要危害。所以,世界各个国家都颁布了严格的汽车质量标准。辛烷值(以RON表示)是汽车燃烧特性的最关键的指标。

关键词：分析检验；辛烷值

1辛烷值的测定意义

1.1 提高经济性能

辛烷值也是表征发动机燃料的抗爆特性一种指标,因为汽车的辛烷值越高,抗爆特性也就更好,所以假如炼油厂制造的汽车的辛烷值指标进一步增加,则汽车生产公司就可以增加汽车引擎的最大压缩功率,因为这样就可以增加汽车引擎效率,既能够提高汽车行驶里程数,又能够节省燃油,对于改善汽车的动力、经济特性也有很大积极意义。

1.2 保护环境

对于汽车的运输,除了需要对所运输的油料进行标号鉴定外,还需要对在运输途中产生的混合油的状况进行检测,准确了解管路里的油料状况以保证油料的运输与管理。也因此对于石油加工,一定要了解所加工油品的辛烷值,才能控制炼厂所加工汽油的辛烷值不断的增加,对石油的资源开发与利用有着很大实际意义。另外,汽车的总辛烷值也和汽车的主要化学成分组成,特别是与汽车中烃族分子有密切联系。通过检测或添加有抗爆剂的汽车的总辛烷值,就能够衡量抗爆剂的有效性,从而找到最合理的抗爆剂添加量,提高汽车的爆炸质量,保护环境。

1.3 辛烷值的评测标准

各种化学上各组份构造的烃族,都有着各不相同的抗爆震能。异辛烷的抗爆特性较好,辛烷值给定值是一百。而正庚烷的抗爆特性差,给定值为零。汽油辛烷值的测定方法一般是将异辛烷和正庚烷作为国际标准汽车,按照国标的要求,在实验室或国际标准单缸的汽油机上用比较法完成的测定方法。通过调节国际标准汽车组分的配比,使汽车所产生的起爆力强度和检测试样比较一致,此时标定汽车中异辛烷所占组份的总容积百分比,就测量了试样的辛烷值。依测定方法要求不同,大致有如下几个辛烷值:

1.3.1马达法辛烷值（MON）

测定要求比较苛刻,当发动机速度为900r/min,进气温度为一百四十九℃。它能反映车辆发动机在较高速度、大载荷等条件下行驶的汽车抗爆性。

1.3.2研究法辛烷值（RON）

测定条件比较平缓,当发电机速度约为600r/min,进气温度为室温。这个辛烷值可以反应汽车发动机在市区中慢速运转时的车辆抗爆性。而对比于同一辆轿车,其研究法辛烷值较马达法辛烷值高约0~15个单位,二者差别称之为敏感性或敏感度

1.3.3道路法辛烷值

亦称为车辆辛烷值,用车辆经过的实测或在全功率测试台上仿真车辆在路面上行走的情况加以计算。路面辛烷值也可以由马达法和研究法的辛烷值按经验公式运算而得出。由于马达法辛烷值与研究法辛烷值的一般数叫做路面抗爆指标,因此它也能够很近似地描述路面辛烷值。

1.4为何要测量车用汽油的抗爆性

1.4.1质量要求

汽油机的点燃方法,是指利用电火花引燃油气混合物并迅速膨胀以进行做功的机器,又称为点火型发电机。当采用了点燃特性较不好的汽车产品时,当燃油混合物被迅速加压点燃之后,因此行成了许多不安定的金属过氧化物,并形成好多个可燃中心,从而引起了爆炸性点燃,强烈冲击活塞头和汽缸,并能产生清脆的金属撞击声,这个现象就叫做柴油机起爆,俗称为敲缸。汽车的抗爆性,是指汽车产品在发动机中发生爆炸时,不产生起爆的力量。根据车用汽油公司对抗爆性的规范:辛烷值满足设计要求,保持发电机工作,不起爆,充分发挥输出功率

1.4.2评定指标的检测

研究法辛烷值,是表征点燃型发动机燃烧室抗爆性的一种约定数据。这是在按照实验室规定要求下完成的标准单缸发动机实验中,由于采取与标定汽油的对比来加以确定,并和与被检测汽油中具备同等抗爆性的国家标准汽油中异辛烷的体积百分比相对来表明辛烷值。标准燃料(或称参比燃料)由抗爆性能很高的异辛烷(2，2，4-三甲基戊烷，其辛烷值规定为100)和抗爆性能很低的正庚烷(其辛烷值规定为0)按不同体积分数配制而成。

2实验操作

2.1测试仪器

SYP2102-V-BT型冰塔（空气调节器）、SJW-9KVA型三相全自动交流稳压电源、BS-03AST型工业冷冻机、温度计、移液管、容量瓶

2.2 开机准备事项：

（1）灌注缸套冷却水（内循环给水），2L蒸馏水注入冷却器内，至水位刻线，盖上顶盖。

（2）开通循环冷却水（外循环给水），检查冷却水管路不能弯折、堵塞，进出水接口不能松脱，正常后打开冷却水阀。

（3）打开冰塔电源开关，过滤空气，检查冰塔与主机连接的进气管路。

（4）盘车检查，盘车前检查发动机上有没有多余的物品和工具，用飞轮摇手转动飞轮3～5圈（如有异常声音和现象应立即停止，找原因并排除），盘车结束取下飞轮，挂在呼吸阀上。

2.3开机操作步骤：

（1）打开总电源（吸合后）。

（2）打开电门（吸合后）。

（3）打开安全制动开关。

（4）摇臂飞轮5～10圈，同时检查点火角（红灯熄灭的瞬间飞轮位置为点火角42±3 mm），并摇至压缩冲程上至点。

（5）加入内循环水至刻度线以上。

（6）打开冰塔吸合后，打开外部循环水箱，检查水位开关是否打开。

（7）检查气门间隙，进气门间隙0.20 mm，排气门间隙0.25 mm。

（8）给各润滑点加油。

（9）关闭安全制动开关。

2.4 试验步骤：

（1）系统自动进入辛烷值测定软件的工作界面点面“设置”，系统进入“评估设置”，设置油样和方法，点击“开始新试验”，点击“开机”系统提示“是否启动发动机”，点击“是”。

（2）电机启动后，5 s内机油有压力，防止机油量少或电机反转。

（3）电机启动后5～10 s后，点击“加热 ”、“预热”。

（4）系统提示“就绪”后，点击“点火”进行进油操作（点火→给油（3.5～4 min左右）→断油→断火）重复6～8次。

（5）热机时间一般为30 min，天冷时适当延长，一般热机烧油不超过5 min，最好烧油时间3 min左右，烧油间隔10～15 s。热机30 min，工况稳定后可开始试验，对油样标定之前必须用甲苯标定燃料校正，评定特性，应选择与试样的辛值相接近的甲苯标定燃料进行试验（如估计不出辛烷值，也可先测定辛烷值，然后再校正评定特性），校正试验结果仅在7 h内有效。更换操作人员，停机2 h应重新校正评定特性。

（6）打开冰塔吸合后，打开外部循环水箱，检查水位开关是否打开。

（7）检查气门间隙，进气门间隙0.20 mm，排气门间隙0.25 mm。

2.5油样评价方法步骤：

（1）“评估方法”选择压缩比，填入“预估辛烷值”点击“开始新试验”。

（2）点击“评估”系统弹出“压缩比调节对话框”，点击“应用”，压缩比自动调节。

（3）将3#杯加入试样“油样”调整液面，取得最大爆震强度读数。

（4）点击下一步，1#杯加入低辛烷值参比燃料，调整参比燃料液面，取得最大爆震强度读数（可点击重试测试再现性）。

（5）点击下一步，2#杯加入高辛烷值参比燃料，调整参比燃料液面，取得最大爆震强度读数（测系统的再现性可点击重试重复以上试样）。

（6）点击下一步，系统自行算出辛烷值，也可自行计算

（7）对试样重新评价点击“重试”，如不需点击“完成”（研究法重复性辛烷值不超过0.2）。

2.6 关机步骤：

（1）试验结束后，“停止点火”、“停止加热”、“停止预热”。

（2）汽缸温度降到80℃点击“退出”，关闭开关。

（3）转动飞轮中压缩冲程上止点，使进排气阀处于关闭位置。

（4）放出盛油器中的燃料油，并关闭放油阀。

（5）关外循环冷却水，内循环水放出，并关闭阀。

（6）各润滑点给润滑油。

（7）清理仪器。

2.7 研究法和马达法的参数对比：

（1）【马达法】发动机转速：900 ±9 r/min，点火角：（上止点前）24±1℃（72±6 mm），空气加热温度：150±1℃，冰塔温度设定值：5℃，进气温度：38±2.8℃（范围35～41℃），混合气温度：149±1℃（范围141～165℃）；

（2）【研究法】发动机转速：600±6 r/min，点火角：（上止点前）13±1℃（39±3 mm），空气加热温度：58±1℃，冰塔温度设定值：6℃，进气温度：30±2.8℃（范围35～41℃），混合气温度：52±1℃（范围16～60℃）。

2.7.3 计算：根据式（4）进行内插计算

式中：

X-试样的辛烷值;

A-高辛烷值正标准燃料的辛烷值;

B-低辛烷值正标准燃料的辛烷值;

a-高辛烷值正标准燃料的爆震读数;

b-低辛烷值正标准燃料的爆震读数

2.8 精密度

（1）重复性：在相同的一个试验室、按照同样的测定方法、由同一操作员、用同部一仪器设备、对同一个试品样测出来的两个连续的试验结果之差不应超过表一的规定。

（2）再现性：在不同实验室、在不同试验室、按相同的测定方法、由不同的操作员、采用不同的仪器设备、对同一试品样测得的两个单一、独立的试验数据结果之差不应超过表一的规定。

3汽油辛烷值过高对发动机有什么影响

轿车的发动机一般在设计阶段时,会按照车辆的压缩比选择所使用燃料油的标号。压缩功率是汽油发动机的一种很重要的性能参数,它可以表示为气缸内从下止点压力变化开始时的气体体积与活塞在上止点压缩终了时的气体体积之比。就动力性和经济效益方面来讲,压缩比越大越好。压缩比很高,发动机特性好、热效率高,因此车辆加速性、速度范围等也会随之增加。不过,受汽缸材料性能选择和汽车燃烧爆震的条件约束,柴油机的压缩比一般又不会过大。所以引擎的压缩比和轿车的豪华程度、华丽与否并不是必然联系。

较高的吸入比,可以选用较高标号的燃料。汽油标号越高时油在点燃时的运行速度越慢,且点燃时爆震少,因此汽车发动机要求较高的图像压缩比;相反,标号越低的汽车的点燃速率越快,且点燃起来爆轰大,使得发动机压缩比降低。

举例:一台发电机本来按规定必须加注九十二号汽油,但现在添加了八十九号汽油,就必须使用正时灯,以调整点燃推后的一度至二度。但假如不服从发动机厂的意见,而采用标号较低的汽油,就不能完成点燃时的调节工作,有可能会导致发电机点火启动问题;提速时,发电机内侧会有金属的撞击声响;在长距离行驶后,切断点火开关时发动机抖动或不停止运行。

那选购汽车时是不是标号越高越好啊?当然也不是,因为汽车标号选择的最主要判断依据就是汽车发动机的缩水比。而缩水比、点火提前角等技术参数都早已在汽车发动机电脑中设定好了,所以车主如果严谨地根据汽车使用说明书的规定选用汽车就肯定没问题。现代轿车的发动机在电脑编程过程中,已经对抗爆性较低的汽车设定了采用微调节的适宜程式,但对于较高标号汽车则缺乏适当的程式。所以,如果盲目采用标号较高的汽车,不但会在驾驶中产生加速无力的现象,并且其高抗爆性的优点也根本无法充分发挥起来,甚至还会导致金钱的浪费。

辛烷值的计算方法

N=(V1N1+V2N2+.....+VnNn)/100
N--调和油辛烷值；
N1，N2---第n种组分油辛烷值；
V1，V2----第n种组分油的体积百分数。

4注意事项

（1）严格遵守操作规程，严格控制标准试验条件。

（2）开机前要认真检查试验机，前要盘车3-4圈。

（3）停机前要往燃烧室中喷入少许未燃的柴油。

（4）在配制标准或副标准燃料时，必须使用计量部门校正过的容器和量筒。

（5）除短时间外，发动机运转中要不间断高压油泵的柴油供应。

（6）当搬动手轮增加发动机压缩比时，必须要瞬时针方向（从发动机仪表面板一端看）转动手轮进行z终压缩比调节，以消除手轮机械中的间隙而造成的读数误差。

（7）停机后要将飞轮盘到压缩冲程的上死点。

（8）当发动机换用燃料时，必须先运转几分钟，以确保喷射系统彻底清洗并使发动机工作平稳后再次读取试验数据。

（9）必须定期用检验燃料检查试验机的状况。

5分析结果与讨论

报告：按下列方式报告内插法计算结果或压缩比法测试结果作为研究法辛烷值，数据分析结论按照GB/T8170进行数值进行稍加修约。

（1）对于低于92.0的辛烷值，报告最接近相似的整数结果。当辛烷值以0.5结尾时，结果取接近的偶数。例如：67.50和68.50取68。

（2）对于在72.0～103.5之间的辛烷值，测定报告小数点后一位。例如：89.55和89.65取89.6。

对于103.5以上的辛烷值，测定报告取接近的整数。当辛烷值以0.50结尾时，取最接近的偶数。例如：105.50和106.50取106。

6 结束语

随着工作时间的增长,对企业生产质量的认识也日益提高,人们越来越意识到生产质量才是合格产品的生命。分析工作才是生产质量的根本保障。分析工作如果做的不好,将会使不合格商品进入市场,并伤害到公司的信誉。而缺乏竞争力的公司则是没有发展前景的,只有慢慢衰

综上所述,充分说明了质监部门对公司的意义。这样,就需要我门的分析工作人员一定要做到认真仔细,为公司把好质量。然而分析工作者的使用习惯,往住会影响到分析结论的正确性。

通过长期对实践中的考察记录总结后,我得出结论:不遵守标准的实验测定分析方法,将会对分析结论的正确性产生很大的危害,有时甚至直接使分析结论不能信因此成为了一个合格的分析化学工作人员,你就一定要有一种标准的实验操作技能。本文便通过对近期出现在我身边的以及我发现的因为作业不标准给数据分析结果造成很大吴差的例子
来告诉每一个数据分析行业的新兵:规范操作对于分析工作者的重要意义。

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