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車用柴油潔凈度的要求、檢測方法及影響因素

文檔作者：徐華玲劉順濤鄭煜文檔來源：中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院		更新日期： 2026年05月18日	點擊數(shù)：
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上一篇：高含水原油電脫水技術(shù)分析研究

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RevieuJ
車用柴油潔凈度的要求
檢測方法及影響因素
徐華玲劉順濤鄭煜
中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
隨著我國機動車產(chǎn)銷量和保有
量的快速增長，能源大量消耗，節(jié)
能已成為人們關(guān)注的焦點 、柴油車
以其較好的動力性、耐久性、燃油
經(jīng)濟性等受到了青睞，排放水平達(dá)
到歐盟機動車污染物排放第V階段
標(biāo)準(zhǔn)(歐V)的柴油發(fā)動機已經(jīng)成
為目前實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保最現(xiàn)實的途徑
之一
為滿足經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保
護(hù)的需要，我國車用柴油質(zhì)量也
在逐步提高。以硫含量為例，從
GB；／T 19147—2003《車用柴油》到
GB 19147—2016《車用柴油》，限
值已從500 mg／kg降到了10 mg／kg。
車用柴油質(zhì)量的不斷升級，大幅度
地減少了污染物的排放量， 同時車
用柴油中加入的添加劑種類也越來
越多 ．未嚴(yán)格控制質(zhì)量的新型添加
劑有可能與車用柴油中的某些組分
相互作用，進(jìn)而影響車用柴油的潔
凈度，造成濾網(wǎng)堵塞等問題 本文
中所討論的潔凈度主要是指車用柴
油中含污染物多少的程度，是衡量
其濾網(wǎng)通過性能的一項重要指標(biāo)。
另外，隨著柴油機噴油壓力越來越
大，需要減小噴孔尺寸和零件配合
間隙，進(jìn)入發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)部
件的固體顆粒物可能成為引發(fā)發(fā)動
機潛在故障的原因之一 J 因此，車
用柴油的潔凈度不容忽視
本文主要介紹了世界典型區(qū)
域及我國的車用柴油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的潔
凈度要求和主要檢測方法，并對影
響車用柴油潔 爭度的因素進(jìn)行了
分析 、
世界典型區(qū)域車用柴油產(chǎn)
品標(biāo)準(zhǔn)的潔凈度要求和檢
測方法
世界典型區(qū)域的車用柴油產(chǎn)
品標(biāo)準(zhǔn)的潔凈度要求
世界典型區(qū)域的車用柴油產(chǎn)品
標(biāo)準(zhǔn)中以不同的指標(biāo)反映潔 爭度：
◇歐盟柴油標(biāo)準(zhǔn)EN 590《汽車
燃料一柴油一技術(shù)要求和試驗方法》
中反映潔 爭度的指標(biāo)是總污染物
(total Contamination)，最大允許
值為24 mg／kg；
◇美國柴油標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 975
《柴油標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》中反映潔 爭度
的指標(biāo)為水和沉淀物(Wa re r and
Sediment)，最大允許值為0 05％
(體積分?jǐn)?shù))；
◇澳大利亞柴油標(biāo)準(zhǔn)AS 3570
《車用柴油》中，除了規(guī)定水和沉
淀物最大允許值為0 05％ (體積分
數(shù))以外，還要求阻塞性(Fifte r
Blocking Tendency，簡稱FBT)不
大于2．0 ；
◇俄羅斯柴油標(biāo)準(zhǔn)GOST 305
《柴油機燃料：技術(shù)條件》(2010
年)中反映潔 爭度的指標(biāo)為阻塞
性，要求為不大于3 0【
綜述
Reviem
世界燃油規(guī)范 代表了世界汽
車和發(fā)動機制造商對燃油品質(zhì)的
期望 世界燃油規(guī)范根據(jù)燃油的
品質(zhì)； 柴油分為5類 、其中，第1
類柴油用總污染物含量評價柴油
的潔凈度， 并規(guī)定最大允許值為
1 0 mg／kg；其余4類柴油除了用
總污染物含量評價柴油的潔 爭度
外，還增加了顆粒污染尺度分布
(Particulate Contamination Size
Distribution)，并規(guī)定總污染物最
大允許量為10 mg／kg，顆粒污染尺
度分布限值為1 8／16／13 世界典型
區(qū)域和世界燃油規(guī)范對柴油潔凈度
的限定情況見表1．．
世界典型區(qū)域車用柴油潔凈
度的主要檢測方法
世界典型區(qū)域表征車用柴油潔
凈度的方法依其原理不同，主要有
稱重法、阻塞傾向測定法、離心法
及顆粒計數(shù)法 、
稱重法
稱重法的基本原理：稱量(或
量取)一定量的試樣，在一定壓力
下用預(yù)先稱量的濾膜過濾，將有殘
留物的濾膜洗滌、干燥并稱重，用
濾膜的質(zhì)量差計算污染物含量
此類方法的特點是能將小
于濾膜孔徑的各類污染物全部過
濾出來。目前用稱重法檢測污染
物的方法主要有EN 1 2662、ISO
15167、ASTM D 6217、lP 415、
fSO 3735、ASTM D 473、D{N
51419等。其中，EN 1 2662、IS0
15167、ASTM D 621 7和IP 415均
適用于中間餾分油中污染物的檢
測；ISO 15167、ASTM D 621 7和IP
41 5的技術(shù)參數(shù)基本一致，但與EN
1 2662存在一定的技術(shù)差異 在上
述方法中，EN 1 2662被歐盟車用柴
油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)EN 590及生物柴油產(chǎn)品
標(biāo)準(zhǔn)EN 14214指定為檢測總污染物
含量的試驗方法標(biāo)準(zhǔn)。EN 1 2662與
ISO 1 51 67的主要技術(shù)差異見表2。
阻塞傾向測定法
阻塞傾向測定法的基本原理：
一定量的試樣以恒定的速率通過一
個特定的濾膜，監(jiān)測過濾器前后的
壓差和通過的試樣體積，直到施加
到過濾器的壓力達(dá)到一定值或通過
過濾器的試樣達(dá)到一定的體積，用
壓力或體積計算阻塞傾向。
阻塞傾向性檢測柴油潔 爭度的
典型方法為ASTM D 2068
離心法
離心法的基本原理：； 一定量
的試樣放入一定尺寸的離心管中，
在特定的轉(zhuǎn)速下離心一定的時間，
記錄離心管中水和沉淀物的體積
用離心力檢測柴油潔；爭度的典
型方法為ASTM D 2709。
離心法快速、簡單，主要適用
于在特定轉(zhuǎn)速的作用下能被分離的
mo— Lcjm 第ll一期 B
口
Reviem
歐盟
美國
澳大利亞
俄國
世界燃油規(guī)范
總污染／(mg·kg‘‘)
∞ (水和沉淀物)／％
∞ (水和沉淀物)／％
阻塞性
阻塞性
總污染物／(mg·kg )
顆粒污染尺度分布
匕
■■田■■
濾膜
測定范圍
絕對壓力／kPa
主洗溶劑
過濾用濾膜
O．7 u m高保持力玻璃纖維膜
12-30mg／kg
2 ～5
正庚烷
單層膜
污染物，如水和機械雜質(zhì)，但不適
用于油溶性的或相對分子量較小的
污染物。
顆粒計數(shù)法
顆粒計數(shù)法主要用于測定油
品中的顆粒濃度，其典型方法是
ISO 4406。該方法所報告的污染
等級代號由3個代碼組成。3個代碼
分別代表每毫升油品中顆粒物尺寸
≥4 um、≥6 um和≥14 um的顆
粒數(shù)。3個代碼依次書寫，相互之間
用一條斜線隔開。如， 世界燃油規(guī)
范規(guī)定柴油中顆粒污染等級不大于
1 8門6／13。由此可以看出，采用該
方法測試柴油潔凈度時，測試結(jié)果
統(tǒng)計的是柴油中粒徑≥4 u m的固體
顆粒物數(shù)量，對于粒徑小于該尺寸
的顆粒物數(shù)量將無法統(tǒng)計。
以上4種方法各有利弊。稱重法
O．8 u m尼龍或纖維素酯膜
≤25 g／m。
1～100
正庚烷，2，2，4一三甲基戊烷
雙層膜
和阻塞傾向測定法能直接或間接地
反映出柴油中各類污染物的含量情
況，但試驗周期相對較長，操作較
繁瑣，樣品量較大。離心法和顆粒
計數(shù)法主要反映柴油中粒徑相對較
大的固體顆粒物的含量情況，對相
對粒徑較小的顆粒物以及油溶性的
污染物存在局限性，但試驗快速，
操作較簡單，樣品量較小。
我國車用柴油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的
潔凈度要求和檢測方法
我國車用柴油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的潔
凈度要求
隨著我國機動車保有量的快
速增加，機動車的常規(guī)排放物NOx
(氮氧化物)、H C (碳?xì)浠?
物)、CO {一氧化碳)和PM (顆
粒物)也有所增加。柴油車排放中
NOx和PM更為突出 j 為應(yīng)對環(huán)境
問題，我國車用柴油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也不
斷修訂更新。自2003年國家標(biāo)準(zhǔn)化
管理委員會公布GB／T 1 91 47—2003
《車用柴油》起，到最新發(fā)布的GB
19147—2016《車用柴油》，涵蓋
了國?、國lV、國V及國Vl共4個階
段的車用柴油產(chǎn)品的技術(shù)要求。不
同階段車用柴油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對潔凈度
的要求也不盡相同：
◇ 在國?、國IV、國V車用柴油
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，主要用水分和機械雜
質(zhì)來評定車用柴油的潔凈度，要求
水分的體積分?jǐn)?shù)“不大于痕跡” ，
機械雜質(zhì)為“無”
◇在最新發(fā)布的GB 19147—
2016標(biāo)準(zhǔn)中，增加了國VI車用柴油
產(chǎn)品的技術(shù)要求和試驗方法，用總
污染物含量代替機械雜質(zhì)作為評定
國VI車用柴油潔凈度的技術(shù)指標(biāo)，
并規(guī)定其限值為不大于24 mg／kg一
這也標(biāo)志著我國的車用柴油質(zhì)量標(biāo)
準(zhǔn)又上了一個新臺階：
我國車用柴油潔凈度的檢測
方法
在GB 1 91 47— 201 3及更早版
本的車用柴油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，主要用
水分和機械雜質(zhì)來評價車用柴油的
潔凈度。GB 19147—201 3標(biāo)準(zhǔn)中
規(guī)定，測定水含量和機械雜質(zhì)可用
目測法， 目測沒有懸浮和沉降的水
及雜質(zhì)即為合格，結(jié)果有異議時按
GB／T 260《石油產(chǎn)品水分測定法》
測定水含量，按GB／T 51 1《石油
和石油產(chǎn)品及添加劑機械雜質(zhì)測定
法》測定機械雜質(zhì) ．GB／T 51 1中
機械雜質(zhì)的測定方法可概括為：稱
取一定量的試樣，溶于所用的溶劑
(一般為溶劑油或甲苯)中，用已
恒重的濾紙或微孔玻璃過濾器過
嘶 如 洲
濾，被留在濾紙或微孔玻璃過濾器
上的雜質(zhì)即為機械雜質(zhì)。由此可
知，GBIT 51 1反映的是車用柴油中
已經(jīng)存在的、且不溶于溶劑的固體
顆粒物。由于GB／T 51 1中所用的中
速定量濾紙孔徑較大，并且方法規(guī)
定所測得的結(jié)果不大于50 mg／kg即
被認(rèn)定無機械雜質(zhì)，因此即使符合
GB 19147—2013指標(biāo)要求的車用
柴油產(chǎn)品中也可能存在小顆粒。同
時，隨著柴油車噴射壓力的增加，
需要減小噴孔尺寸和零件配合間
隙，典型尺寸為2 tJ m～5 u m，進(jìn)
入發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)部件的小的
硬顆粒可能成為發(fā)動機潛在的故障
隱患 。
為更好地監(jiān)測車用柴油的潔
凈度，中國石油化工股份有限公司
石油化工科學(xué)研究院已完成GB／T
33400-2016《中間餾分油、柴油
及脂肪酸甲酯中總污染物含量測定
法》國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。該標(biāo)準(zhǔn)
已于2016年1 2月23日發(fā)布實施。
GB／T 33400-201 6是參考現(xiàn)行有效
的歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 12662：2014《液
體石油產(chǎn)品中間餾分油、柴油及脂
肪酸甲酯中總污染物含量測定法》
制定的。主要是采用平均孔徑為
O 7 LJm 的玻璃纖維膜在一定的試驗
壓力下對樣品進(jìn)行過濾，將濾出物
進(jìn)行稱重，記為總污染物的質(zhì)量。
由于GB／T 33400-2016中所用的
濾膜孑L徑為0 7 u m，遠(yuǎn)小于柴油車
的噴孔尺寸，車用柴油中已經(jīng)存在
的粒徑小于該尺寸的污染物都能被
濾出，從而大大減小了對燃油噴射
系統(tǒng)造成的危害。因此，其測試結(jié)
果能夠更好地反映車用柴油的潔 爭
度。該方法已被最新發(fā)布實施的GB
19147—2016《車用柴油》指定為
車用柴油(V1)中檢測總污染物含
量的試驗方法 、
車用柴油產(chǎn)品不斷升級的過程
中，硫被大量脫除，在此過程中，
起抗磨作用的潤滑組分也被大量去
除，導(dǎo)致柴油的潤滑性能下降 I 添
加抗磨劑等添加劑是提高柴油潤滑
性能的有效途徑。有研究表明，一
些抗磨組分的加入會與柴油中的組
分發(fā)生聚集。以相對分子質(zhì)量較大
的多分子體形式存在，形成膠體顆
粒，從而影響柴油的潔凈度 同
時，隨著車用柴油質(zhì)量的升級，加
入的添加劑種類也越來越多，添加
劑的質(zhì)量也與車用柴油的潔凈度密
切相關(guān)。
另外，車用柴油產(chǎn)品要經(jīng)過儲
存、運輸、銷售等多個環(huán)節(jié)才能到
達(dá)用戶手中，在此過程中，任何一
個環(huán)節(jié)處理不當(dāng)都將會造成車用柴
油污染物的增加。比如：
◇儲存車用柴油的罐體以及輸
送管道的防腐劑是否會對燃油的質(zhì)
量造成影響；
◇儲存、運輸?shù)倪^程中是否會
引入灰、水、不同燃油以及外部物
質(zhì)，從而對車用柴油造成污染；
◇為減弱柴油的湍流，采取了
在車用柴油管道輸送過程中加入減
陽劑等措施，如果操作不當(dāng)，也會
造成車用柴油污染物的增加。
舞記曩
為保證我國車用柴油有良好的
潔凈度及產(chǎn)品質(zhì)量的順利升級，提
出以下建議：
☆嚴(yán)格把控添加劑的種類及質(zhì)
量關(guān)。一方面控制添加劑的種類及
加劑量；另一方面嚴(yán)格控制添加劑
的質(zhì)量，保證添加劑和車用柴油相
REviE山
溶，且不會增加車用柴油中的污染
物含量，杜絕添加劑中含鈣、銅、
錳、鈉、鋅、磷和氯等元素。
☆加強對儲存、運輸和銷售
各個環(huán)節(jié)的監(jiān)管力度。加油站是燃
油的終端。在此之前環(huán)節(jié)較多，應(yīng)
盡量保證儲存容器和運輸工具的干
凈，避免固體顆粒物和水等污染物
的引入． 同時，要加強管理，嚴(yán)格
執(zhí)行操作規(guī)程，盡量避免外來物質(zhì)
的污染、另外，還應(yīng)加強銷售終端
的監(jiān)管，做到定期清理油罐，定期
更換加油槍濾網(wǎng)等。
進(jìn)行試驗方法的研究和市場
調(diào)研 、對有效監(jiān)測車用柴油潔 爭度
的試驗方法進(jìn)行研究，并對車用柴
油產(chǎn)品進(jìn)行市場調(diào)研，找出影響車
用柴油潔凈度的關(guān)鍵因素，更進(jìn)一
步地為生產(chǎn)和銷售提供有力的數(shù)據(jù)
支撐
參 藏
『1l張宗法，吳家年，韋文求．淺談未
來車用發(fā)動機發(fā)展趨勢l‘『】．汽車工業(yè)
研究，2()12，27(8)：9—13
l21桃春生，王清國，王茁，等車用
柴油中的固體顆粒物對柴油機噴油
器的影響分析U】．石油商技，2O1 2，
3【】(j)：19-22
l3l白正偉，李懌，李利鋒車用柴油
堵塞濾網(wǎng)原因研究Uj石油煉制與化
工．!()1 5．46(5)：82—85
l4]Worldwide Fuel CharterlM J．Fifth
Edi“() ：()1 3
l 5l岳欣，魔媛，馬逞，等．我國車
用汽油、柴油有害物質(zhì)和環(huán)保指標(biāo)
研究UI．環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報．!f)12，2
(4)：325-332．
楊志遠(yuǎn)，胡澤祥，高永建，等．直
餾柴油的潤滑性和抗磨損性能U J潤
滑與密封，2(1I ，34(12)：9()一93
因
的
度
凈
潔
油
柴
用
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響分
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