一、柴油機(jī)和柴油抗爆性
　　
　　柴油抗爆性的測(cè)定是在規(guī)定的條件下于十六烷值測(cè)定機(jī)中進(jìn)行，由于十六烷值機(jī)價(jià)格昂貴，近幾年國(guó)內(nèi)已有很多采用汽柴兩用測(cè)定儀，也就是十六烷值測(cè)定儀QX-B來(lái)進(jìn)行十六烷值的測(cè)定，滿足的用戶對(duì)十六烷值測(cè)定的要求，而且通入較少。十六烷值是柴油重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，但并不是越高越好。十六烷值過(guò)高不僅會(huì)影響柴油的另一重要質(zhì)量指標(biāo)“凝點(diǎn)”，而且也會(huì)使其燃燒性能變壞。過(guò)高的十六烷值意味著滯燃期很短，導(dǎo)致燃燒不*，熱功率下降，油耗增加。柴油的十六烷值達(dá)到40-50單位，就可以保證高速柴油機(jī)正常工作。
　　
　　二、柴油機(jī)與汽油機(jī)工作原理的區(qū)別
　　
　　柴油機(jī)與汽油機(jī)工作過(guò)程的本質(zhì)差別，表現(xiàn)在其著火過(guò)程。汽油機(jī)吸入的是汽油，汽油與空氣的混合氣體在汽缸中由于達(dá)到了自身的燃點(diǎn)，靠電火花而燃燒作功，故汽油機(jī)又稱作點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。它要求燃料有較低的燃點(diǎn)。而柴油機(jī)吸入的是空氣，柴油是在第三行程中由高壓油泵將液態(tài)柴油噴成霧狀進(jìn)人汽缸的，進(jìn)人汽缸后與已經(jīng)過(guò)壓縮的高溫空氣混合，達(dá)到燃燒的自燃點(diǎn)而自行著火，故柴油機(jī)又稱作壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，它要求燃料有較低的自燃點(diǎn)。
　　
　　三、柴油機(jī)爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生及危害
　　
　　柴油機(jī)的爆震主要取決于滯燃期。柴油從噴入汽缸到自燃著火這段時(shí)間稱為滯燃期。如果柴油質(zhì)量不好（十六烷值低），含自燃點(diǎn)低易氧化的烴類少，柴油的自燃點(diǎn)較高，噴入汽缸的柴油不易氧化，過(guò)氧化物準(zhǔn)備不足，遲遲不能自燃，從而使滯燃期延長(zhǎng)，使噴入汽缸的柴油在開始自燃的瞬間，在汽缸中積累過(guò)多。這些積累下來(lái)的柴油一旦自燃，就會(huì)導(dǎo)致汽缸內(nèi)積累過(guò)多的柴油同時(shí)燃燒，此時(shí)汽缸溫度急劇上升，壓力劇烈增高，燃燒以爆炸方式進(jìn)行，沖擊活塞頭劇烈運(yùn)動(dòng)，故發(fā)出金屬敲擊聲，同時(shí)排出的尾氣帶黑煙。這就是柴油機(jī)爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生。
　　
　　柴油機(jī)如果產(chǎn)生爆震現(xiàn)象，柴油就會(huì)因燃燒不充分被排出，這就造成抽耗增多，功率降低，機(jī)件磨損加劇，甚至損壞汽缸和活塞。同時(shí)由于產(chǎn)生爆震時(shí)局部溫度過(guò)高（2500-3000℃），會(huì)燒壞氣門、活塞和活塞環(huán)?？傊?，爆震現(xiàn)象一旦產(chǎn)生，就會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　
　　四、柴油抗爆性的表示方法
　　
　　柴油抗爆性用十六烷值表示（CN）。十六烷值是柴油在柴油機(jī)中燃燒時(shí)著火性質(zhì)的指標(biāo)。在規(guī)定操作條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中，將柴油試樣與標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較側(cè)定，采用和被測(cè)試樣具有相同著火滯后期的標(biāo)準(zhǔn)燃料中正十六烷的體積百分?jǐn)?shù)表示。正標(biāo)準(zhǔn)燃料是指用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)定柴油十六烷值時(shí)，所使用的正十六烷和六甲基壬烷及其按體積比配制的混合物。規(guī)定正十六院的十六烷值為100，七甲基壬烷的十六烷值為15。正標(biāo)準(zhǔn)燃料用來(lái)檢查副標(biāo)準(zhǔn)燃料，測(cè)取及檢查由副標(biāo)準(zhǔn)燃料換算為正標(biāo)準(zhǔn)燃料的換算表以及做仲裁試驗(yàn)用。副標(biāo)準(zhǔn)燃料是指用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)定柴油的十六烷值時(shí)，相對(duì)于正標(biāo)準(zhǔn)燃料而言，所使用的高十六烷值（其十六烷值不低于55.0）和低十六烷值（其十六烷值不高于25.0）燃料及其按體積比組成的混合物。每批由高、低十六烷值燃料組成的混合物的十六烷值，必須用正標(biāo)準(zhǔn)燃料校正過(guò).并提供一個(gè)換算表。日常測(cè)定柴油的十六烷值時(shí)，可用經(jīng)正標(biāo)準(zhǔn)燃料校正過(guò)的副標(biāo)準(zhǔn)燃料及其按體積組成的混合物。標(biāo)準(zhǔn)燃料應(yīng)在相同的溫度下調(diào)配。檢驗(yàn)燃料是經(jīng)正標(biāo)準(zhǔn)燃料校正過(guò)的，具有固定十六烷值的兩種典型的柴油燃料，專門用來(lái)檢查十六烷值機(jī)評(píng)價(jià)柴油十六烷值的準(zhǔn)確性。
　　
　　五、測(cè)定柴油十六烷值的目的和意義
　　
　　柴油的抗爆性嚴(yán)格地講應(yīng)稱為柴油燃燒的平穩(wěn)性，它主要是由燃料自燃點(diǎn)決定的，用十六烷值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。側(cè)定柴油抗爆性就是測(cè)定柴油的十六烷值。柴油十六烷值的高低是衡量其在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒性能好壞的質(zhì)量指標(biāo)，由于柴油機(jī)是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，沒有其他點(diǎn)火設(shè)備，要求柴油噴人氣缸與壓縮空氣相混合后，在壓縮沖程，由于汽缸內(nèi)空氣受到壓縮，汽缸內(nèi)的溫度和壓力急劇上升。在高溫高壓條件下柴油自燃，并在汽缸中很快地著火燃燒而作功。柴油的十六烷值影響著整個(gè)燃燒過(guò)程。使用十六烷值高的柴油，柴油的自燃溫度低，燃燒性能好，可以保證柴油的均勻燃燒，熱功效率高，耗油量少。在此情況下，汽缸中的壓力均勻地增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作平穩(wěn)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能好，不會(huì)引起過(guò)早的磨損。而使用十六烷值低的柴油，燃燒過(guò)程所發(fā)出的熱量不均勻，增加燃料消耗量。不同轉(zhuǎn)數(shù)的柴油機(jī)對(duì)柴油十六烷值要求不同。一般轉(zhuǎn)速低于1000r/min的低速柴油機(jī)，可以使用十六烷值在35-40單位之間的柴油;轉(zhuǎn)速在1000-1500r/min的中速柴油機(jī)，可以使用十六烷值在40-50單位之間的柴油;而轉(zhuǎn)速高于1500r/min的高速柴油機(jī)，要求柴油的十六烷值在45-60單位之間為宜。如果使用的柴油十六烷值太低，不符合發(fā)動(dòng)機(jī)要求，就會(huì)引起柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中延遲自燃著火，導(dǎo)致燃燒不*，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn)，而引起過(guò)早的磨損，甚至損壞曲軸的軸承。柴油十六烷值對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，特別是在低溫時(shí)的啟動(dòng)也有較大的影響。當(dāng)冷卻液和進(jìn)入的空氣溫度降低時(shí)，需要增加柴油的十六烷值才能使發(fā)動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)。
　　
　　六、影響柴油十六烷值的因素
　　
　　柴油的十六烷值與其化學(xué)組成及餾分組成有關(guān)。在碳原子數(shù)相同的各種柴油組分烴類中，正構(gòu)烷烴的十六烷值高;稠環(huán)芳烴的十六烷值低;烯烴、環(huán)烷烴介于烷烴與芳香烴之間。烴類的異構(gòu)程度越高，環(huán)數(shù)越多，其十六烷值越低;環(huán)烷烴和芳香烴隨帶側(cè)鏈長(zhǎng)度的增加，其十六烷值隨之增加;而隨側(cè)鏈分支的增多，十六烷值隨之減少。為使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作平衡，通常使用含烷烴較多的、十六烷值高的直餾柴油。但十六烷值并不是越高越好，十六烷值高，意味著烷烴含量多。但含烷烴多的柴油凝點(diǎn)也隨之增高，加上烷烴熱安定性較差，在燃燒初期部分烷烴在燃燒室發(fā)生熱分解，分解出大量的碳，這些碳的燃燒需要較長(zhǎng)的時(shí)間，來(lái)不及燃燒的碳以煙的形態(tài)從排氣管中排出，污染大氣并使耗油量增加。所以柴油的十六烷值，不是愈高愈好，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)和行車試驗(yàn)結(jié)果證明，要保證柴油的均勻燃燒和不致使耗油量不必要的增大，一般柴油的十六烷值達(dá)到40-50單位，就可以保證柴油機(jī)正常工作。
　　
　　七、十六烷指數(shù)計(jì)算法
　　
　　柴油的十六烷值除了用GB/T386方法和便攜式十六烷值測(cè)定儀測(cè)定以外，還可以通過(guò)物性參數(shù)用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)
　　
　　計(jì)算柴油的十六烷值。該方法適用于計(jì)算直餾餾分、催化裂化餾分及這兩者混合燃料的十六烷指數(shù)。
　　
　　1.定義
　　
　?。╨）十六烷指數(shù)是表示餾分燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)火性能的一個(gè)計(jì)算值，是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所得的十六烷值，用CI表示?？梢杂绅s分燃料的標(biāo)準(zhǔn)密度和中沸點(diǎn)計(jì)算而得。
　　
　?。?）標(biāo)準(zhǔn)密度：是油品在標(biāo)準(zhǔn)溫度（20℃）下的密度，單位g/cm³。
　　
　?。?）中沸點(diǎn)：具有對(duì)稱蒸餾曲線的油品在規(guī)定條件下蒸餾時(shí)，餾出體積為50mL時(shí)的溫度，單位℃。
　　
　　2.計(jì)算十六烷指數(shù)的意義
　　
　　（l）十六烷指數(shù)不能隨意用來(lái)代替用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)裝置所測(cè)定的十六烷值。但在使用十六烷指數(shù)時(shí)，如果考慮了它的局限性后，則可以用來(lái)作為預(yù)測(cè)十六烷值的一種輔助手段。
　　
　?。?）在不可能用發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)定十六烷值的情況下，計(jì)算十六烷指數(shù)是估計(jì)十六烷值的有效方法。
　　
　?。?）當(dāng)試樣量少到不足以進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)，一般可以用計(jì)算十六烷指數(shù)作為近似的十六烷值。
　　
　?。?）在某種餾分燃料的十六烷值已經(jīng)確定的情況下，只要這種燃料的原料和生產(chǎn)工藝保持不變，一十六烷指數(shù)可以用來(lái)檢驗(yàn)以后生產(chǎn)的產(chǎn)品的十六烷值。
　　
　?。?）十六烷值是柴油重要的質(zhì)量指標(biāo)之一。十六烷指數(shù)（CI）計(jì)算所得的數(shù)值雖然不如實(shí)測(cè)值（CN）準(zhǔn)確，但簡(jiǎn)捷、方便，適用于生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制。如有爭(zhēng)議時(shí)，應(yīng)以實(shí)測(cè)十六烷值為準(zhǔn)。
　　
　　3.方法概要
　　
　　用GB/T1884和GB/T1885得到餾分燃料的20℃密度，再用CB/T6536測(cè)定餾分燃料的中沸點(diǎn)，然后按公式直接計(jì)算或用計(jì)算圖查找十六烷指數(shù)。也可以用《十六烷指數(shù)計(jì)算表》查找十六烷指數(shù)。
　　
　　4.計(jì)算公式和計(jì)算圖的局限性
　　
　?。╨）不適用于加有十六烷值改進(jìn)劑的燃料;
　　
　　（2）不適用于純烴、合成燃料、烷基化物、焦化產(chǎn)品以及從頁(yè)巖油和油砂中衍生出的餾分燃料;
　　
　　（3）如果用于渣油或終餾點(diǎn)在260℃以下的揮發(fā)性產(chǎn)品時(shí)，其相關(guān)性基本上不準(zhǔn)確。
　　
　　5.相關(guān)性
　　
　?。╨）十六烷指數(shù)和十六烷值的相關(guān)性很大程度上取決于試樣20℃密度和中沸點(diǎn)兩者測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　
　　（2）十六烷值在30-55范圍內(nèi)，75%餾分燃料的十六烷指數(shù)和十六烷值的相關(guān)性略小于土2個(gè)單位。
　　
　?。?）對(duì)直餾燃料、催化裂化燃料以及它們的混合物，其相關(guān)性。
　　
　　（4）對(duì)于含有較多熱裂化燃料的混合物，其相關(guān)性差。
　　
　　6.計(jì)算柴油十六烷指數(shù)的注意事項(xiàng)
　　
　　（l）此計(jì)算公式僅適用于直餾餾分、催化裂化餾分以及這兩者混合燃料或同類餾分。
　　
　?。?）此計(jì)算公式不能用于含有提高十六烷值添加劑的柴油。
　　
　　（3）此計(jì)算公式不能用于純烴、烷基化、熱裂化等產(chǎn)品。
　　
　?。?）此計(jì)算公式適合于計(jì)算在30-70個(gè)單位之間的十六烷值。十六烷值大于70個(gè)單位，偏差較大。
　　
　　（5）計(jì)算的十六烷指數(shù)不能*代替用試驗(yàn)機(jī)或汽柴兩用測(cè)定儀QX-B測(cè)得的十六烷值。只有在無(wú)試驗(yàn)機(jī)或試樣量少不夠測(cè)定的情況下，作為一種大概值。如發(fā)生爭(zhēng)議時(shí)，應(yīng)以實(shí)測(cè)十六烷值為準(zhǔn)。
　　
　　柴油機(jī)又稱壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，這是由于它所使用的燃料是沸程為200-350℃的柴油，是靠壓縮升溫自燃，在汽缸中著火燃燒而作功的。柴油抗爆性用十六烷值（CN）表示。