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第三章　燃油喷射与燃烧第三章　燃油喷射与燃烧

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第一节　燃油的性能指标、分类与管理第一节　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 　

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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

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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

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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

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- 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 220 240 260 280 300 320 340

Fuel oi l t emperat ure喷 油 泵 前 燃 油 的 推 荐 粘 度 范 围

:例 如 50℃ 380mm某 燃 油 时 的 粘 度 为 2/ s( cSt ) , , 130- 140℃为 了 使 喷 油 泵 前 的 燃 油 得 到 所 推 荐 的 粘 度 必 须 将 燃 油 加 热 到

36 33 3

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[ ℃]

[ ℉ ]

Bunker Fuel Oil

Oils can be pum ped only w ith difficultyor not at all

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2.2. 影响燃烧产物的指标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（ 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

图 1 　某轮主机使用低硫燃油后活塞活塞环状况

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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

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3.3. 影响燃油管理工作的指标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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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。

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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。