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柴油主要指標燃燒性、蒸發性、流動性、安定性和腐蝕性等。
(1)燃燒性(著火性):
柴油燃燒性的高低直接影響到柴油機的工作。十六烷值是表示柴油在發動機中著火和燃燒性能的重要指標。柴油的十六烷值直接影響燃料在柴油機中的燃燒過程。
柴油的十六烷值高，其自燃點低，在柴油機氣缸中容易自燃，發動機工作平穩。柴油的十六烷值如果過低，燃料著火困難，會產生不正常燃燒，降低發動機的功率。但柴油的十六烷值也不宜過高，如果過高，柴油不能*燃燒，耗油量增大。
柴油的十六烷值與其化學組成有關。正構烷烴的十六烷值Z高，環烷烴次之，多環芳香烴的十六烷值Z低。通常車用柴油的十六烷值應在45~60范圍內。
(2)蒸發性:
要使發動機啟動和正常工作，要求柴油具有良好的蒸發性。但蒸發性也不能太強，因為蒸發速度過快，燃燒時會積聚大量柴油，使發動機工作不穩定。同時，蒸發性強，即餾分輕，粘度必然小，不僅會增大噴油泵磨損，而且降低噴霧質量，使燃燒過程惡化。這就是說，柴油的蒸發性過強或過差、即餾分過輕或過重都不適宜。柴油的蒸發性主要用餾程和閉口閃點來評定。
①餾程
50%回收溫度:該溫度越低，說明柴油中輕質組分越多，蒸發性越好，使柴油易于啟動。標準中規定50%回收溫度不高于300℃。
90%回收溫度和95%回收溫度:該溫度越低，說明柴油中重質組分越少，可以提高柴油的燃燒性能和柴油機的動力性能，降低油耗，減少機械磨損。標準中規定90%回收溫度和95%回收溫度分別不高于355℃和365℃。
②閃點
柴油閃點既是控制柴油蒸發性的項目，也是保證柴油安定性的項目。一般認為輕質燃料在儲運時，其閃點高于35℃就是安全的。標準中規定0號柴油的閃點不低于55℃。
(3)流動性:
柴油的流動性主要由粘度、凝點、冷濾點來表示。
①粘度
是柴油重要的使用性能項目，它與柴油額供給量、霧化性、燃燒性和潤滑性均有密切的關系。高速柴油機在運行時，噴油時間每次只有0.001~0.002秒，要在如此短的時間內使噴入的柴油氣化自燃，霧滴直徑不能超過0.025mm，才能保證*燃燒。霧化好壞取決于粘度，粘度過大則霧滴大，與空氣混和不均勻，燃燒不*形成積炭;如果粘度過小，霧化雖好，但噴射角大而近，也不能與空氣混和*，同時對噴油嘴等部件的潤滑性能變差，增大磨損。標準中要求0號輕柴油在20℃時的運動粘度在3.0~8.0mm2/s,只有在這個范圍內，才既能保證柴油對發動機燃油供給系統有較好的潤滑性，保證柴油有較好的霧化性能和供給量，從而使柴油有較好的燃燒性能。
②凝點、冷濾點
是評定柴油低溫流動性兩個主要指標，我國柴油就是按凝點劃分牌號的，凝點是柴油不能流動的Z高溫度。但實際使用中，在柴油*凝固前，便有蠟結晶析出，結晶達到一定尺寸，就可能造成過濾器濾網堵塞，使柴油并未達到凝點前便不能使用。
在規定條件下柴油不能通過濾網的z高溫度，叫柴油的冷濾點。冷濾點與柴油的使用性能有良好的對應關系，各牌號柴油的實際使用溫度范圍就是按冷濾點來劃分的。
(4)安定性
柴油的安定性對發動機影響與汽油類似。柴油安定性差，容易氧化變質，顏色加深變黑，沉淀物和膠質增大，堵塞過濾器，容易在燃燒室形成大量積炭，柴油噴射系統形成漆膜并使活塞環粘結和加大磨損，對柴油的儲存和使用有很大影響。柴油的安定性指標主要用10%蒸余物殘炭和總不溶物表示，同時色度的大小及變化也可以反映出柴油安定性的好壞。
(5)腐蝕性
柴油的腐蝕性基本同汽油腐蝕性一樣，它通過硫含量、酸度、銅片腐蝕三個指標加以控制。
①酸度
酸值、酸度表示石油產品中酸性物質的總和。通常，柴油用酸度來表示。酸度大的柴油不但腐蝕機件，而且會增加噴油嘴和燃燒室的結焦和積垢。國家標準規定柴油的酸度不大于7㎎KOH/100ml。
②腐蝕試驗
腐蝕試驗是評定油品對一種或幾種金屬的腐蝕作用的一種定性的試驗，目的是檢驗油品中是否含有對金屬產生腐蝕作用的硫醇、活性硫或游離硫及酸性物質、堿性物質和水分等物質。國家標準規定銅片腐蝕不大于1級。
③硫含量
硫含量是指存在于油品中的硫及其衍生物的含量，是保證用油的機械不受腐蝕和操作人員不致損害健康以及防止環境污染的指標。燃料中硫含量較多時，活性硫可以腐蝕油品的儲運設備和機械的供油系統;非活性硫燃燒后形成SO2和SO3，遇水形成亞硫酸和硫酸而腐蝕機械，而SO2和SO3排入大氣會造成污染。標準中規定柴油的硫含量不大于0.2%,車用柴油不大于0.05%。
(6)密度
石油的密度隨著其組成中的碳、氧、硫的含量的增加而增大。
由于密度隨溫度的升高而減小，我國一般用20℃下測定的密度，稱為標準密度，柴油的標準密度一般為0.81~0.86克/毫升。視密度是指在試驗溫度(環境溫度)下的密度，一般客戶在接受油品測的密度為視密度。柴油密度過小，會使發動機產生爆震，耗油量增大;密度過大，則柴油不能充分燃燒，并在汽缸內和噴嘴上產生積炭，造成汽缸的磨損和堵塞油路，使耗油量增大。
(7)水分和機械雜質
水分和機械雜質是大多數石油產品的重要質量指標。油品在儲運過程中可能由于種種原因混入水分和機械雜質，對于油品的使用是有害的。會堵塞供油系統的管線和過濾器，增加用油機械設備的磨損等。柴油中含水時，不但設備增加腐蝕和降低效率，而且會使燃料過程惡化。在低溫情況下，燃料中的水分會結冰堵塞發動機油路，影響供油。
(8)色度

色度是表示柴油顏色的指標，國家標準中規定輕柴油的色度不大于3.5。柴油的色度跟原油品質、煉油工藝、精制程度都有關系。不同煉廠出品的柴油顏色會有較大差異。