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石油产品应用技术”复习题1 电控直喷式汽油发动机有些什么特点？对汽油的组成有些什么要求？为什么？答 1能提高发动机的最大功率。2耗油量低，经济性能好。3减小排放污染。4改善了发动机的低温起动性能。5怠速平稳，工况过渡圆滑，工作可靠，灵敏度高等。（1）烯烃含量低 汽油中低分子烯烃具有较高的生成臭氧和光化学烟雾的反应活性，而重烯烃对排放产生影响。烯烃热稳定性差，容易聚合形成胶质，造成汽油喷嘴堵塞，进气门积炭，油泵损坏。导致发动机加速困难，易熄火，动力性下降，油耗增加，排放恶化。（2）苯含量要求低 苯是致癌物质,会严重污染空气，危害健康，必须尽量除去。要求苯含量不高于1.0%(体)（3）芳烃含量低 芳烃高的汽油燃烧不容易完全、使电控喷嘴堵塞或沉积在进气阀及燃烧室内。同时使废气中有害组分苯含量增加.芳烃含量要求不大于40%。（4）控制一定的氧含量 含氧量过高时，使理论当量空燃比超出闭环电子控制单元自适应功能所及的调节范围，则会因富氧而干扰闭环控制，使TWC的转化效率下降。所以要控制汽油中的氧含量不大于2.7%(m)（5）硫含量低 汽油中硫的燃烧产物SOx不仅污染大气造成酸雨，还会使三元转换器中的催化剂中毒、失效。硫含量要求不高于0.015%(150ppm)（6）金属和非金属含量低 含铅汽油易造成电控喷嘴堵塞，同时，铅会使氧传感器中毒、三元催化转化器中的贵金属失活，严重时导致传感器失灵.汽油中含有铁、锰、磷和硅等物质不仅会提高废气中CO、HC和NOx的排放，而且会不完全燃烧沉积在三元催化转换器表面，使催化剂中毒，或使车载故障诊断系统失效。2 电控直喷式汽油发动机用的汽油，为什么要加入汽油清净剂，汽油清净剂的作用机理是什么？答：汽油清净剂的作用1)清洗作用：清洗喷嘴、进气口、进气阀处的沉积物。2)保洁作用：抑制沉积物的产生。3)润滑作用：含有无灰减摩剂来提高汽油的润滑性。4)改善汽车尾气排放，节省燃油：汽油清净剂能有效抑制和清除燃料系统积碳，因而改善汽油喷雾状况，使汽油燃烧更充分，改善尾气排放，降低燃油消耗。5)含特效稀释剂：稀释剂的加入使清净剂与汽油极易混合。汽油清净剂的原理：汽油清净剂中的最关键的有效组份为清净分散剂。清净分散剂为有机化合物，一般由油性基团和极性基团联接而成。清净分散剂为表面活性物质；清净分散剂的非极性基团延伸到燃料油中，能有效地屏蔽积碳和胶状物相互聚集，可使粒子被胶溶，分散于油中，其极性基团整齐排列在金属表面上，增加其表面活性，阻止了沉积物的母体物质沉积在金属面。因此，清净分散剂能减少油中沉积物，保持燃料系统清洁，分散燃料中已形成的沉渣，使微小的颗粒保持悬浮状态，以抑制或减少沉积物的产生3 车用柴油的组成有些什么要求，为什么？ 答：(1)适宜的十六烷值(十六烷指数) 十六烷值用来测定燃油的压燃性，它影响冷起动性、排放和燃烧噪声。增加十六烷值将减少发动机达到给定转速的起动时间，十六烷增加还会使HC排放物下降，增加十六烷还可降低燃烧噪声。 车用柴油CN要求4855。(2)密度和粘度 柴油喷射是按容积控制或电磁阀定时控制的。燃油密度和粘度变化会导致发动机功率变化，结果导致发动机排放和燃油消耗也发生变化。 燃油粘度对喷油系统性能的影响很大，供油量和喷油定时也取决于燃油粘度。高粘度能降低燃油的流动速率，导致供油不足；而低粘度容易增加泵压元件间的泄漏。密度一般为0.820.86。(3)硫含量 柴油中的硫明显地增加颗粒物(PM)的排放，导致发动机系统腐蚀和磨损。硫含量增加还会使某些排气处理系统效率降低，而且由于硫中毒，其它一些排气处理系统会长期失效。(4)芳烃 柴油中芳烃含量将影响火焰温度及燃烧过程中NOX排放。燃油中多环芳烃影响柴油机颗粒物的形成及多环芳烃(PAH)排放。车用柴油标准中尚未对芳烃含量作出规定。国外对芳烃(小于15%)及多环芳烃(小于2%)有要求。(5) 氧化安定性(总不溶物) 氧化安定性(总不溶物)是反映柴油储存及使用过程中抵抗氧化变质能力的指标，总不溶物含量高的柴油，会影响柴油喷油嘴的柴油喷射量，影响柴油在发动机中的燃烧。 4 何谓车用乙醇汽油？乙醇汽油的使用性能有哪些特点和缺点？车用乙醇汽油的环保效果主要表现在哪几方面？答:所谓车用乙醇汽油，就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成的一种车用燃料。 乙醇和汽油的特性：（1）乙醇和汽油的互溶性受水分的影响大（2）乙醇的加入有助提高汽油的辛烷值（3）乙醇对汽油的饱和蒸汽压产生影响：加入乙醇会使汽油的蒸汽压上升，到最高值后随着乙醇的假如提高汽油的蒸汽压呈逐步下降趋势4）乙醇会增加汽油的氧含量（5）乙醇对汽车尾气排放的影响：燃烧性能将会有所改善，有利于保护环境，有效降低汽车为尾气中有害物质的排放量（6）乙醇会影响汽油的氧化安定性：乙醇中还有一定量的水分和醛类，醛类哟较高的活性，导致乙醇汽油的诱导期变短（7）乙醇汽油的腐蚀性（8）乙醇汽油对橡胶的溶涨作用环保问题：汽油中加入了乙醇，会引起乙醛排放量的增加 。乙醛是一种致癌物质，同时还是生成地表光化学烟雾污染的主要前体。另外，将燃料乙醇添加到汽油中后，由于混合燃料蒸气压的升高，会使蒸发排放有所增加。因此应对乙醇汽油可能导致的环境问题开展研究，防止减少一次污染的同时又增加了二次污染。5为什么不能将柴油掺入到入汽油中作车用汽油使用？同时也不能将汽油掺入到轻柴油中使用？答：因为汽油和柴油发动机燃烧原理不同，汽油机为点火式，而柴油机为压燃式。前者所用汽油，馏份轻，易挥发，自燃点高，辛烷值高；而车用柴油馏份重，自燃点低，辛烷值低，十六烷值高，因而混合的汽、柴油既不能在汽油发动机中使用，也不能在柴油机中使用。若在汽油发动机中使用，辛烷值太低，极易产生爆震。馏份重，燃烧的沉积物和积炭太重。若在柴油机中用，自燃点高，十六烷值太低，不易压燃，易产生爆震，损坏发动机。6 何谓生物柴油？生物柴油有哪些特点？答：生物柴油是指用作发动机燃料的纯植物油、植物油或动物油脂中的甲酯、纯植物油或其甲酯与普通柴油的混合物。在ASTM标准中生物柴油被定义为“用于压燃式发动机的，来自于可再生的脂类如植物油和动物脂肪的长链脂肪酸单酯。”特点：具有优良的环保特性 生物柴油的生物降解性高燃烧排放的CO2较低具有可再生性 具有较好的低温发动机启动性能 具有较好的润滑性能具有较好的安全性能 具有良好的燃料性能 7 石蜡及微晶蜡的化学组成及其牌号划分。答：1）石蜡的化学组成：石蜡的主要组成是正构烷烃。随着馏分沸程的升高，其中所含石蜡的熔点也逐渐升高，而其中的正构烷烃含量则是逐渐下降的。石蜡的牌号按起熔点高低可划分为52，54，56，58，60，62，64，66，68，70号等10个牌号 石蜡产品按其精制程度可分为粗石蜡、半精炼石蜡、全精炼石蜡、食品用石蜡4个品种。2）微晶蜡的化学组成主要成分是带有正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是环烷烃。以产品颜色分为分级指标，分为合格品、一级品和优级品；同时又按其滴熔点分为70号、75号、80号、85号、95号等5个牌号。 8 石油焦的分类、用途及其主要质量指标的意义。答：石油焦通常有下列三种分类方法：按加工方法不同，可分为生焦和熟焦。生焦由延迟焦化装置的焦炭塔得到，又称原焦，它含有较多的挥发分，强度较差；熟焦是生焦经过高温煅烧（1300）处理除去水分和挥发分而得,又称煅烧焦。煅烧焦再在23002500下进行石墨化，使微小的石墨结晶长大，最后可以加工成电极。按硫含量的高低，可分为高硫焦（硫含量大于4%）、中硫焦（硫含量2%4%）和低硫焦（硫含量小于2%）。按其显微结构形态的不同，可分为海绵焦和针状焦。前者多孔如海绵状，又称普通焦。后者致密如纤维状，又称优质焦，它在性质上与海绵焦有显著差别，具有密度高、强度高、热膨胀系数低等特点，在导热、导电、导磁和光学上都有明显的各向异性。针状焦主要是从芳烃含量高且非烃含量少的原料制得。 用途：A石油焦一般是减压渣油经延迟焦化而制得，广泛用于冶金、化工等部门，作为制造石墨电极或生产化工产品的原料，也可直接用作燃料。B针状焦具有明显的针状结构和纤维纹理，对生产工艺和原料都有特殊要求，主要用于生产电炉炼钢的高功率石墨电极。C海绵焦化学活性高、杂质含量低，主要用于炼铝工业以及炭素行业。D弹丸焦一般是由高硫、高沥青质的渣油生产，只能作为燃料用于发电、水泥等工业。石油焦的主要质量指标：1.挥发分：若石油焦中所含挥发分的量太多，在煅烧时焦炭易于破碎。 2.硫含量：硫含量是石油焦最关键的质量要求。生产石墨电极焦时，即使在高温煅烧石墨化过程中，硫也不能全部释出，仍残留在石墨电极里。但当电极处在1500以上的高温时，硫会分解出来，使电极晶体膨胀，再冷却时又会收缩，以致使电极破裂。对于化学工业用石油焦，硫含量高也有不良影响，如生产电石时会生成硫化氢污染环境。 3.灰分：在高温石墨化过程中，部分灰分会挥发而形成孔隙，从而便成品电极的机械强度和电性能降低此外，石墨电极中灰分的存在还会影响冶金产品的纯度9 石油沥青的分类、用途及其主要质量指标的意义。答：石油沥青主要用于道路铺设和建筑工程上，也广泛用于水利工程、管道防腐、电器绝缘和油漆涂料 其他：1） 电缆沥青2） 防水防潮石油沥青3）管道防腐沥青4）绝缘沥青5）橡胶沥青电池封号胶（改性沥青）7）油漆石油沥青石油沥青一般分为四个组分，分为饱和分，芳香分，胶质，沥青质。芳香分：提高介质的溶解能力，能使胶体体系稳定。胶质：具有良好的塑性和粘附性。能使沥青质稳定地胶溶于体系中。沥青质：能改善沥青的高温性能。但是含量过多会导致沥青的延度减小，易于脆裂。饱和分：要限制其含量。高温下蜡使得沥青的粘稠性降低。低温下蜡容易使得沥青开裂。石油沥青的主要性能指标：1针入度(锥入度)(1)定义：在规定条件下，标准针或锥垂直穿入固体或半固体的深度，以1/10mm单位。(2)意义：表明石油沥青的硬度，针入度越小表明沥青越稠硬。（某些沥青的牌号足以其针入度大小划分的）。2延度(1)定义：在规定条件下，使沥青产品的标准试样延伸至断裂时的最大比度，以cm表示。（规定条件：25，拉伸速度5cm/min，蜂腰状试件）(2)意义：表示在应力作用下的稠 性和流动性，也表示它拉伸到断裂前的伸展能力，延度大，表明沥青的剪性变到性好，不易出现裂纹。3软化点(1)定义：石油产品在规定条件下软化到一定稠度（受热下坠25.4mm）时的温度，以表示。(2)意义：表明石油沥青的耐热性能。软化点高沥青的耐热性能好，受热后不致迅速软化，并在高温下有较高的粘滞性，所铺的路面不易因受热而变形；但是，太高，铺浇施工困难。 10 石油产品添加剂的作用表现在哪几个方面？石油产品添加剂的一般性能要求有哪些方面？1、增强油品在极端工作条件下有效地进行工作的能力。2、推迟油品在受周围环境影响而老化变质的时间，延长其使用寿命。3、保护机构表面不致受燃油破坏，不受燃烧产物沾污。4、改进油品的物理性能，并形成新的性能。5、有些添加剂能加强油膜的强度，降低磨损率，赋予拉丝性和胶粘性等；有些添加剂起钝化（增加惰性）或减活（中和）作用，以消除金属的催化影响；还有些添加剂能降低润滑油、脂本身的及其接触表面破坏的化学活性。石油产品添加剂的一般性能：1、添加剂与基础油的溶解性2、添加剂与水溶解无反应 3、添加剂的颜色 4、添加剂的挥发度低 5、添加剂的稳定性 6、添加剂的相容性 7、无怪气味 润滑油添加剂：1）清净分散剂2）抗氧抗腐剂3）极压抗磨剂4）油性剂和摩擦改进剂5）抗氧剂和金属减活剂6）粘度指数改进剂7）防锈剂8）抗泡沫剂9）降凝剂10）抗乳化剂11 抗氧防胶剂的作用机理?如何理解抗氧剂的“位阻”及“屏蔽”作用？答;作用机理：油品自由氧化反应是链锁反应：过氧化物分解使链锁反应分支，产生更多的自由基，使氧化反应加速进行。抗氧化添加剂的作用，是降低烃类和过氧化物生成的自由基，中断氧化反应链。抗氧化添加剂主要有酚型，芳胺型，酚胺型屏蔽酚：苯环上羟基的邻位上有叔丁基等较大的基团将羟基遮蔽到一类酚。如2，6-二叔基对甲酚；2，6-二叔丁基酚位阻胺:对羟基二苯胺、N-苯基-N-仲丁基对苯二胺12 非铅抗爆剂的作用机理。答：、等金属的有机化合物及衍生物在助剂的协助下,消除了发动机工作时由于汽油燃烧而产生的过氧化合物。从而减少了爆震现象的发生,改善了发动机的工况,提高了汽油的抗爆震性。抗爆剂实质上是与正构烷烃氧化生成的过氧化物反应,生成醛、酮或其他环氧化和物,中断反应链,提高抗爆性。 13 柴油十六烷值改进剂的作用机理。答：1）十六烷值改进剂加入柴油后，在发动机的压缩燃烧冲程中添加剂热分解的生成物促进了燃料的氧化，缩短了着火落后阶段,减轻了柴油机的爆震。2）添加剂的加入显著地降低了氧化反应开始的温度，扩大了燃烧前阶段的反应范围和降低了燃烧温度。3）十六烷值改进剂的特点是由于这些物质易于分解,产生游离基,促进烃氧化迅速反应,以缩短燃烧延迟期,从而提高燃料的十六烷值。十六烷值改进剂的种类：脂肪族烃、酸、醛、酮酯、芳香族硝基化合物；实际应用：硝酸戊酯2，2-二硝基丙烷14 金属减活剂的作用机理。金属减活剂的作用机理：1）成膜型：即在金属表面生成化学膜，阻止金属或变为离子进入油中，减弱其对油品所产生对催化氧化作用，这种化学膜还有保护金属表面对作用，能防止活性硫、有机酸等对金属表面的腐蚀2）络合作用，能与金属离子络合，对金属离子产生掩蔽作用。总之，金属减活剂的作用机理主要通过在金属表面成膜或与金属及其离子成盐以钝化其对油品对氧化的催化活性。15 流动改进剂的作用机理以及对柴油的感受性。答：作用机理：柴油低温流动改进剂的作用机理可以用共晶吸附机理来解释：共晶吸附机理认为，在低温下，柴油低温流动改进剂与柴油中析出的石蜡发生共晶或吸附在蜡结晶表面上，从而改变了蜡晶的形状和尺寸，避免了蜡晶间粘接形成三维网状结构，而使加剂柴油保持良好的低温流动性能。不加低温流动改进剂的柴油，在浊点时开始析出石蜡，随着温度的进一步降低，石蜡继续析出，蜡晶长大且形成菱状结晶时，结晶会相互联结，形成三维网状结构，把油包在其间，使其失去流动性。加低温流动改进剂的柴油，在浊点附近，低温流动改进剂会成为成核剂与石蜡共同析出，或者吸附在蜡结晶表面上，从而破坏蜡的结晶行为和取向性，减弱蜡晶的继续发育，使蜡结晶细化，蜡晶大小为50m左右；另一方面，低温流动改进剂有阻止蜡晶间粘接的作用，这样使柴油依然能保持良好的低温流动性能。感受性：从柴油的化学组成看，一般正构烃含量较低，但正构烃碳数分布宽，高碳正构烃含量较低；芳烃含量高的柴油感受性好。如催化裂化柴油正构烃含量最低约为12%(质量分数)，芳烃含量高(高达50%，质量分数)，感受性最好;热裂化、加氢精制、直馏柴油，随着正构烃含量的增高及芳烃量的减少，感受性变差。16 清净分散剂的作用是什么?答：清净分散剂能减少油中沉积物，保持燃料系统清洁，分散燃料中已形成的沉渣，使微小的颗粒保持悬浮状态，以抑制或减少沉积物的产生。17 极压抗磨剂和油性剂的作用机理是什么？答：极压抗磨剂机理：极压抗磨剂主要是含有活性元素硫、氯和磷的有机化合物。当摩擦面接触压力高时，两金属表面的凹凸点互相啮合，产生局部高压、高温，此时极压抗磨剂中的活性元素与金属发生化学反应，形成剪切强度低的固体保护膜，把两金属表面隔开，从而防止金属磨损和烧结。油性剂机理：油性剂分子吸附在金属表面上，以定向分子排列通过分子引力作用形成多分子吸附膜。18 粘度指数改进剂为什么可以改善油品的粘温性能?答：加入粘度指数改进剂后，油品由牛顿型流体转变为非牛顿型流体。19 油品低温下失去流动性的原因是什么？降凝剂的作用机理是什么？答：原因：高分子固体烃定向排列，互相粘结，形成三维网状结构，将低凝点油包于其中，从而使油品失去流动性。机理：添加剂分子吸附在蜡结晶的表面上，阻碍了蜡结晶的增长。添加剂分子通过基分子上的烷基侧链与蜡进行共晶，使其生成均匀松散的晶粒从而延缓或防止三维网状结晶的生成。20 防锈剂的作用机理是什么？答：在金属表面上形成牢固的吸附膜，隔绝金属表面与水或空气中的氧接触，破坏电化学反应的条件，从而防止锈蚀的产生。21 抗泡剂和抗乳化剂的作用机理是什么？答：抗泡剂机理：添加剂分子吸附在泡沫膜上，使泡沫的局部表面张力显著降低，从而使泡沫膜因受力不均匀而破裂，缩短泡沫的存在时间。抑制石油焦磨粉机了油品泡沫的产生，并使泡沫破裂。抗乳剂机理：抗乳化剂为水包油(O/W)型表面活性物质，抗乳化剂分子吸附在油-水界面上，改变界面表面张力或吸附在乳化剂上破坏乳化剂亲水亲油平衡值(HLB)，使乳化液从W/O型转化为O/W型，在转相过程中油水石油焦粉碎机分离开来。22 润滑油基础油是如何分类的? 润滑油基础油的化学组成有些什么要求？答：分类：粘度等级(牌号)划分按原油属性的基础油分类法粘度指数分类法。组成要求：粘度、粘温特性、低温流动性、抗氧化安定性、残炭、溶解能力。23 摩擦及润滑分为几种类型？答：干摩擦边界摩擦混合摩擦流体摩擦。类型：边界润滑流体润滑半流体润滑。24 内燃机油的粘度是如何分类的？什么是单级油？什么是多级油？答：根据粘度等级分为单极油和多级油。单级油一般指夏季用油，无低温粘度指标要求，市场上主要牌号多为SAE30、SAE40两种多级油系四季通用油，对低温性能有严格的指标要求。可在一定地区四季通用，不必因季节变化而更换。主要粘度级别为10W/30、15/40及10W/40等。25 我国的汽油机油和柴油机按质量如何分类？答：汽油机油分为SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SL等；柴油机油分为CC、CD、CD-II、CE、CF-4、CG、CH等。26 发动机油的作用是什么？发动机油的质量要求主要有哪些？答：润滑作用冷却作用清洁作用密封作用防锈作用缓冲(阻尼减震)作用；根据内燃机制造商的推荐、内燃机的机械负荷和热负荷、工作条件的苛刻程度、燃料性质27 与汽油机油相比，为什么柴油机油的添加剂含量较高？在选择抗氧抗腐剂和分散剂时，柴油机油与汽油机油有何不同要求？答：柴油机工作条件苛刻(温度高，压力高)，机油容易氧化，需要加入较多的抗氧抗腐剂。同时因为柴油含硫量一般比汽油的高，燃烧产物中酸性的S02多，容易产生腐蚀，故需要加入碱值高或量多的清净剂来中和。柴油机油中添加的分散剂还要求其热稳定性要好。28 对两种汽油机油：SAE 5W/30和SAE 30，它们的基础油和添加剂组成有何不同?答：基础油：SAE 30是夏用油。可以不用添加VII剂，可以直接用高粘度的基础油调配。SAE 5W/30是多级油，必须添加较大量的VII剂及采用较多的低粘度基础油才能调配出来。添加剂：一般地，单级夏用发动机油基础油，500,650,，120BS或150 BS；多级发动机油基础油75或150,500都是加VII剂。其他所用的添加剂，两者是相同的。29 装有废气催化转化器的汽车，对汽油机油的添加剂组成有些什么要求？为什么？答：一是必须实行汽油无铅化，因为汽油中的铅会使催化剂中毒而失效；二是安装催化转化器的电喷车必须使用SF级汽油，要磷含量在0.14%以下的机油。如果机油中的磷含量过高，就会导致催化剂失效，使催化转化器的寿命缩短，排放的废气就无法降到最低。要求汽油机油低灰分，低磷含量，即清净剂加入量要控制，也要控制ZDDP加入量。30 如何选择汽油机油和柴油机油？答汽油机发动机油的选用主要依据压缩比大小、曲轴箱是否装有正压通风装置以及发动机是否设有废气循环装置和是否安装有尾气催化剂转化器等情况来确定。安装有尾气催化转化器时要控制汽油机油的磷含量和灰分含量。柴油发动机油选用主要依据柴油机的热状况(强化系数、增压比及活塞上部环区温度)来确定。31 液压油的作用是什么？液压油如何分类？如何选择液压油？答作用：用于液压系统的传动介质，实现能量的传递、转换和控制、同时还起到对系统的润滑、防锈、防腐、冷却作用。分类：根据工作性质分：流体静压和流体动力传动系统。流体静压包括：烃类液压油、难燃液压油，其中烃类液压油又分按液压油组成；按使用温度组成；按使用用途分。而流体动力传动系统可分自动传动液和联轴节液。选用：(1)品种的选择(2)粘度的选择(3)依泵的类型及液压系统特点选择32 车辆齿轮油和工业齿轮油的作用是什么？它们是如何分类的？答：作用：起到润滑、冷却、防锈和缓冲的作用。以防止齿轮面的磨损、点蚀、剥落、擦伤和啮合损伤。防止和减少齿面间的摩擦磨损，均匀分布载荷，降低功率损失。带走摩擦时产生的热量，起到冷却的作用。将齿面与水、空气隔绝，避免生锈、腐蚀及尘袭。冲走齿面上的磨粒和杂质。减缓齿轮间的冲击，使运动平缓，降低噪音，有减震作用。分类：质量分类粘度分类6