第三章 燃油喷射与燃烧
柴油机燃油来自石油产品（大多）、页岩产品（少量），蒸馏油最适合柴油机使用，尤其是常压蒸馏油，多用作高速机燃油 第一节 燃油的性能指标、分类与管理 柴油机燃油来自石油产品（大多）、页岩产品（少量），蒸馏油最适合柴油机使用，尤其是常压蒸馏油，多用作高速机燃油 燃油的化学元素主要为C、H。按分子结构不同，分为： （1）脂肪烃：烷烃、烯烃和炔烃。含烷烃较多的燃油容易燃烧，是柴油机的良好燃油 （2）环烷烃：自燃温度高于脂肪烃 （3）芳香烃：自燃温度最高，若含量多则燃烧不完全，易结炭
一、燃油的性能指标 1.影响燃油燃烧性能的指标 1）十六烷值 （1）表示自燃性能的指标，数值上等于与其自燃性相等的标准燃料中正十六烷的体积百分数 （2）自燃性能通常以滞燃期长短计量。十六烷值高，滞燃期短，自燃性能好 （3）影响: 过低,燃烧粗暴,启动或低速时发火困难 过高, 排气冒黑烟,经济性下降
2）柴油指数 （1）衡量燃油自燃性指标 （2）十六烷值=2/3柴油指数+14 （3）可用简单方法测定，苯胺点低则自燃性差 3）碳芳香指数（CCAI） 4）馏分和馏程 燃油蒸发性的指标，并非轻馏分越多越好，品质好的燃油应以中馏分（250－350。Ｃ）最多 5）热值calorific value 1kg燃油完全燃烧放出的热量（ kJ/kg），常用低热值，重油低热值=42000,轻油低热值=42700,ISO规定为42707
6）)粘度viscosity （1）评定燃油流动性指标，分为绝对粘度（动力粘度、运动粘度）和条件（相对）粘度（恩氏、赛氏、雷氏粘度） （2）我国和部分欧洲国家常用恩氏粘度，英美常用赛氏、雷氏粘度。ISO自1977.10采用50。C时的运动粘度值作为燃油的粘度值 （3）压力和温度对粘度影响大，压力大粘度大；温度高粘度低；粘度随温度变化的特性叫作粘温特性，变化大称燃油粘温特性好
2.影响燃烧产物的指标 1）硫分 （1）危害:液态硫腐蚀燃油系统设备; 造成低温腐蚀; SO3加速结炭 图1 某轮主机使用低硫燃油后活塞活塞环状况 1）硫分 （1）危害:液态硫腐蚀燃油系统设备; 造成低温腐蚀; SO3加速结炭 （2）与原油产地有关，MARPOL7378附则六限制小于1.5％ （限制区）或4.5％ （非限制区） 2）灰分 危害:高温腐蚀、磨料磨损、净化困难
3）V、Na含量 （1）属油溶性化合物，净化系统无法除去 （2）危害:造成高温腐蚀 4）沥青分asphalt 不同牌号燃油掺混会造成沥青析出（燃油不相容性），导致：大量沉淀物，输送困难，磨损加剧并使油头偶件咬死 5）残炭值residue （1）包括机械杂质、灰分，表示燃烧时形成结炭、结焦倾向 （2）危害：燃烧室结炭、过热、磨损、缩短维修周期
3.影响燃油管理工作的指标 1）闪点 （1）火灾危险性指标，闭口闪点小于开口闪点 （2）船用燃油闪点（闭口）不得低于60。C；在低于燃油闪点17。C的环境温度下倾倒燃油或敞开容器才比较安全
2）凝点、倾点和浊点 （1）燃油流动性和泵送性的重要指标，燃油低温下结构凝固（石蜡较多）、粘温凝固（石蜡较少） （2）浊点倾点凝点；低于浊点滤器堵塞，供油中断；低于凝点无法泵送 （3）浊点比凝点更重要，使用温度应高于浊点3－5。C
3）密度和相对密度 （1）20。C时的密度称为标准密度 （2）我国相对密度为20 。C时燃油密度与4 。C水密度的比值；国外为15.6 。C时燃油密度与15.6 。C水密度的比值 （3）燃油密度：烷烃环烷烃芳香烃 （4）燃油的密度随温度而变，通常，应按温度的变化对密度进行修正。燃油密度的温度修正公式为：ρt＝ρ20－r（t－20） （5）密度应用：①装载时用于计算装载量；②净化燃油时用于选择分油机比重环；③换油操作时密度不同，轻油小于重油，但供油容积相同，相同油门重油量多于轻油，故换油后转速升高
4）水分和机械杂质water and sediment 燃油净化系统可降低 5）粘度：前已介绍
二、燃油的分类 1国内柴油机燃油的分类 根据我国有关国家标准，柴油机燃油分为轻柴油和船用燃油 1）轻柴油 国产轻柴油是由直馏（常压蒸馏）柴油馏分及二次加工的柴油馏分所制成的 。轻柴油以其凝点数值作为柴油的牌号，有10、5、0、 -10、-20、-35、-50七个牌号。轻柴油是质量最好、价格最贵的柴油机燃料，在船舶上用作高速柴油主机、高速柴油发电机组、应急设备柴油机和救生艇柴油机等使用的燃油
2）船用燃油 为了与国际接轨，我国目前的船用燃油标准是根据国际标准化组织1996年的船用燃料油标准ISO-8217：1996（E）来制定的，将船用燃油分为两种规格，船用蒸馏燃油和船用残渣燃料油，分别对应于ISO-8217的ＤＭ级、ＲＭ级船用燃料油。目前ISO燃油标准又经2001、2005、2010年修订，正在执行的标准为ISO-8217：2010（E），而我国船用燃油目前执行标准仍为GB/T—17411
2国际柴油机燃油的分类与选用 长期以来，国外船用燃油基本上分为四类，主要包括： （1）轻柴油（Marine Gas oil，简称MGO），常用于救生艇柴油机和应急发电柴油机。 （2）船用柴油（Marine Diesel Oil，简称MDO），常用作发电柴油机和柴油机主机机动操纵时的燃料。 （3）中间燃料油（Intermediate Fuel Oil，简称IFO），是渣油与柴油调制而成的掺和油，可用于各类大功率中速及低速柴油机。 （4）船用燃料油（Marine Fuel Oil，简称MFO），也叫C级燃油，主要用于锅炉，也可用于最新型的大功率中速柴油及大型低速柴油机
国际标准化组织（ISO）在1987年9月制定了船用燃料油标准，即ISO8217。ISO8217将船用燃料油分为ＤＭ（Marine Distillate Fuel）级、ＲＭ(Marine residual Fuel)级两个大的等级。ISO8217在1996年、2001年、2005年和2010年进行了4次修订，现在执行的是2010年修订的标准
ＤＭ级是指蒸馏燃油，也称直馏油或船用柴油。在ISO 8217船用燃油标准中，将该类燃油分为四种规格，即:DMX、 DMA、DMZ和DMB。 2010年修订版与2005年版在DM级油上的主要不同在于增加了DMZ级油而将DMC级油降级为RMA10级油。DMX为船用应急柴油。DMA为船用轻柴油。DMB为通用柴油。
RM级是指残渣燃料油，也称船用渣油或重油。其中RMA 10 是以前的DMC级油，为船用重柴油，也称掺合（船用）柴油。ISO 8217，2010年修订版对RMF、RMG、RMH、RMK级的燃料油进行了重新分级，定为RMG和RMK两级。RMG级油的密度为991 kg/m3； RMK级油的密度为1010 kg/m3。对于这两级燃油的黏度进行了细化。 船用燃料油主要用于低、中速柴油机和辅助锅炉。