我是从石油中经过多次加工提炼出来的轻型液体燃料,我的密度小、易于挥发,主要由多种碳氢化合物组成(约85%的碳和约15%的氢),是汽车、摩托车必不可少的燃料。大家知道,液体燃料必须蒸发为汽态后才能与空气均匀混合,因此我的蒸发性能的好坏,对混合气的形成质量有很大的影响。我的挥发性可通过燃料的蒸馏试验来确定,一般以馏出的温度及在此温度下馏出物体积百分数来表示。为了确保发动机具有良好的加速性和稳定性,保证其最大功率和爬坡能力,一般规定50%馏出温度不高于120℃~145℃,而90%的馏出温度为180℃~195℃,干点一般不高于195℃~205℃,90%的馏出温度和干点则表示我在汽缸中蒸发的完全程度。
以我为燃料的发动机在某些条件下,由于一种或多种因素的影响,会使可燃混合气燃烧过程的正常性受到破坏,成为不正常燃烧(俗称爆震燃烧)。因此我需要增加辛烷值成份,以增加其抗爆性。炼油厂除了炼制高辛烷值的我外,还广泛采用添加抗爆剂四乙基铅的方法,其四乙基铅含量不超过0.45g/L。并且在炼制过程中为了消除四乙基铅燃烧后生成的氧化铅对发动机正常工作的影响,又加入氧化铅与四乙基铅起作用的引出剂如溴乙烷、二溴乙烷、二氯乙烷等卤化物,使不易汽化的氧化铅转变为较易汽化的卤化铅。四乙基铅和引出剂的结合物称为乙基液。需要特别指出,四乙基铅是一种带有水果香味、具有剧毒的油状液体,它能通过呼吸道或无破伤的皮肤进入人体,并且排泄缓慢,当积累到一定数量时便会使人中毒。为便于使用者识别,工厂在炼制过程中,通常将加有乙基液的我染成橙色、红色或蓝色以引人注意,防止中毒。
为保护环境减少废气排放污染,人们研制出了基本无铅成份的我,按研究法辛烷值分为90#、93#、95#三种牌号。其提高辛烷值的替代铅添加剂成分是一些较轻的金属,由于它不会积聚于人体内,因此比较安全。国标规定我的轻型液体中含铅量应不大于0.013g/L。进入新世纪后,节能减排为重中之重,国家做出了更为严格的规定,其95#、97#汽油的含铅量不大于0.005g/L,目前我国标准正向国际标准接轨,其含铅量将逐渐减少至0.001g/L。
进入二十一世纪后,随着科技的不断进步和发展,国家对废气排放要求越来越高。按照车用汽油国家标准有关要求,从2010年1月1日起,我国将全面推行国Ⅲ标准汽油(浙江、广东、福建、湖北、河南、江苏、河北、天津和山东等九个省市将率先开始使用)。为此,相比国Ⅱ阶段和国Ⅱ阶段的汽油主要技术指标中,对我的液体中的各种成分提出了更加严格的要求。
为了充分发挥我的能量的作用,延长发动机零件的使用寿命,应严格按发动机的压缩比选用适量辛烷值成份的我。如使用不当,将低辛烷值的我用于高压缩比的内燃机上,就会促使发动机产生爆震燃烧,使机件受到强烈的冲击和零部件的附加载荷增加,从而加速机件的磨损,造成功率下降,油耗上升。因爆震产生的高温、高压及冲击波还会破坏汽缸壁上的润滑油膜,恶化机件的润滑;如果低压缩比的内燃机使用高辛烷值的我,不仅经济上造成浪费,还会引起着火慢,燃烧时间长,以致燃烧热能不能充分转变为动力,并且还因为燃烧气体的温度过高,高温气体可能会烧蚀排气门或排气门座。因此,在实际使用中,当我的标号高于规定值时,可适当调低化油器浮子室的油位,或换小主量孔的孔径,以便让可燃混合气充分燃烧,降低油耗,提高功率;如标号低于规定值时,则应适当减小点火提前角,避免发生爆震现象。同时还要对火花塞、活塞、活塞环、汽缸、排气管等部位的积碳进行清洗。
人们常常发现在储存和使用我的过程中,其颜色会变黄并产生黏稠沉淀,加铅水后还会出现灰白色沉淀。这是因为我的液体内含有不饱和烃,它在常温液相条件下,不仅容易与空气中的氧发生氧化反应,而且彼此之间还会发生缩合和聚合反应,所以安全性差。尤其是炎热的夏季,在光照、高温、不密封的情况下易氧化成一种黑褐色的黏稠物质,统称为胶质。以我为燃料的发动机如果使用胶质过多的我,就会产生一些不良后果。
(1)胶状物质粘附在滤清器上,会堵塞过滤介质,使供油量减少,甚至中断;胶状物质粘附和沉积在化油器的量孔、喷管口和输油管,会使这些部位的截面积减少,输油量不足,致使可燃混合气变稀,发动机的动力性和经济性下降。
(2)气门关闭不严。在排除其它可能发生故障的原因外,就是因为胶状物质沉积在进气门上。不发生碳化时会使气门产生粘着现象,严重时,粘着的进气门不能及时关闭而与排气门相撞,以致发动机不能工作;如果胶状物质在高温下被碳化,就会使排气门上产生积碳,不脱落时会使气门关闭不严,脱落后会在汽缸内产生严重的磨料磨损。
(3)胶状物质进入汽缸后受热分解,生成大量积碳积聚在燃烧室、气门、活塞顶以及活塞环槽等部位,不仅造成汽缸散热不良,而且提高了发动机的压缩比,从而增大了爆震燃烧倾向;若沉积在火花塞电极和热塞内,又会导致点火不良,使之产生断火,引发启动困难、加速缓慢、动力下降等故障。
由此可见,我的液体变质后其危害是相当严重的,应引起人们的高度重视。据资料介绍,有关科研部门曾对我的氧化过程做过若干试验,请看下面几组数据。
① 储油容器分别装满95%、50%,储存6个月后,我的实际胶质分别为:63mg/100mL和164mg/100mL。
② 容器在密封和不密封的情况下,储存32周后,我的实际胶质分别为:9mg/100mL和106mg/100mL。
③ 储存环境温度在15~30℃和35~38℃的情况下,储存4个月后,我的实际胶质分别为:9mg/100mL和45mg/100mL。
由上述参数可知,我的氧化过程与储存容器的装满量、环境温度的高低以及容器的密封程度有密切的联系。当然,要使这些储存容器的密封性能和相关条件都处在非常理想的状态是不现实的,也是难以做到的。所以说我的氧化是不可避免的,根据我的液体及储存容器的特点,在做了大量实际试验的基础上,国标最后确定一般以胶质量不超过25mg/100mL为准。主要应采取以下几项措施,才能防止我在储存使用中发生氧化变质。
1、降低温度 减少温差
降低温度可以减少蒸发及氧化,减少温差,则可以防止因昼夜温差较大而出现的小呼吸现象(白天温度高时我的液体受热膨胀,油蒸气从容器逸出;夜晚温度变低,体积减少新鲜空气进入容器。),也可减少蒸发与氧化。因此最好将油桶存放在半地下库房或阴暗处,这样温度较低,温差也小。如不得已露天存放时,应选取阴凉、通风、干燥的地点,夏季还应进行淋水降温。但决不能存放在卧室,既不安全,又处在温差较大的环境下,较易蒸发与氧化。
2、注满容器 大罐储存
就同一种金属而言,所制的储油容器越小,与我的液体接触面积比例就越大,金属催化作用就越强。因此我的储存量大时,应尽量使用大油罐,少用或不用小油桶储存并注满容器,以减少气体空间。因为桶(罐)内气体空间增大,不但使我的蒸发量增多,而且使氧化过程加快。
3、防锈涂层 定期清洗
在储存和使用我的过程中,不可避免地要与各种金属接触。由于我的液体具有腐蚀作用,它会腐蚀储油容器和发动机零件,所以油桶(罐)应定期清洗。清除杂质,其内腔最好涂一层防锈层(指金属容器)。这样,不仅可延长油罐的使用寿命,而且还能防止铁锈的生成,避免金属的氧化催化作用。
4、密封储存 不宜过久
储油器盖是否密封,决定着我的液面空气的变换强度。在储存中,使用桶装时,应只留7%的膨胀空间,并配齐密封胶圈,拧紧桶盖,存放在阴凉处,并注意严防储存过程中混入水分。因为水分会使我的液体中抗氧剂、抗爆剂失效,生胶速度加快。储油器外壁应是反射阳光强的颜色,避免用汽车油箱储存。油桶(罐) 在库房内存放时,储存时间不宜太长。从出厂时算起,一般不超过两年,我的液体中如加了氢分子则可以适当延长储存期,应避免长期室外储存,最好随时灌装,随时使用。另外,由于塑料制品易产生静电现象,因此,要使用铁制容器,绝对禁止使用塑料容器来灌装或储存我,避免发生火灾事故。
综上所述,我是一个极具挥发又较敏感的极其危险的“活跃分子”,人们在使用和储存过程中一定要慎之又慎,特别是在炎夏季节更应高度重视,不能有丝毫的疏忽大意。在这里需要向大家特别指出的是,摩托车若连续停止使用一个月以上时,应将我从燃油箱和化油器浮子室内全部清除出去,有条件时最好用压缩空气将我的余液吹干。不然的话,我在长期高温环境下会起化学反应,而变质变味,并乘机 “兴风作浪”,搞破坏活动。我氧化后生成的胶质将会给摩托车发动机带来致命性的灾难,你们可一定要小心谨慎,时时刻刻提防住我啊!
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