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柴油燃料主要是柴油,高速柴油機通常使用輕柴油;中低速柴油機用輕柴油或重柴油。柴油發動機利用噴油泵和噴油器將燃油以高壓噴入氣缸,噴出的燃油霧化后與空氣混合燃燒。因此,柴油機可以使用重質燃料或揮發性差的劣質燃料,如機油、渣油等。
與汽油相比,柴油含有更多雜質,燃燒時更容易產生煙塵,造成空氣污染。柴油燃燒產生的煙塵可能有很好的效果,所以近年來西歐國家燃燒柴油的機器,包括汽車,都必須安裝濾塵器才能使用。為了減少煙塵造成的污染,硫氧化物(SOx)污染也是一個問題。
高速柴油機要求柴油噴入燃燒室后能迅速與空氣形成均勻的混合氣,并立即點火自動燃燒,所以要求燃料容易自燃。從燃油噴入氣缸到點火的時間間隔稱為點火延遲或點火滯后。如果燃料的自燃點(在有空氣的情況下能自動點火的溫度)低,點火延遲期短,即點火性能好。一般用十六烷值作為評價柴油自燃的指標。
十六烷值是指標準燃料中所含的正十六烷的體積百分比,相當于柴油的自燃。按GB/T 386方法。標準燃料是正十六烷和α-甲基萘不同體積百分比的混合物,其中正十六烷自燃性好,其十六烷值定義為100,而α-甲基萘自燃性差,其十六烷值定義為0。還有2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷代替α-甲基萘(1-甲基萘),其十六烷值定為15。十六烷值是在實驗室標準單缸柴油發動機的特定條件下測定的。
高速柴油機(汽車用)比汽油機省油,柴油需求增速快于汽油。
與汽油機相比,柴油機熱效率高,功率大,油耗低,更經濟,所以應用廣泛。
由于高速柴油機(50 ~ 75g/MJ)的油耗低于汽油機(75 ~ 100g/MJ),使用柴油機的大型車輛越來越多。柴油廣泛用于大型車輛、鐵路機車和船舶。柴油主要用作柴油機的液體燃料,具有低能耗、低污染的環保特性,因此一些小型車甚至高性能車也改用柴油。
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