在柴油燃料的世界中,Cetane數(CN)是一項至關重要的指標,衡量著燃料的燃燒速度及其點燃所需的壓縮比。這與汽油的辛烷值相似,二者皆是評估燃料質量的關鍵參數。不過,Cetane數並不是唯一的衡量標準,還有能源含量、密度、潤滑性、低流動性特性和硫含量等多項指標。
Cetane數的高低直接影響柴油的性能,尤其是在高負荷發動機的表現。
Cetane數的測量基於一種特定的混合物,其中正十六烷(cetane)被定義為100,而異十六烷(isocetane)的數值則為15。這意味著,Cetane數是通過將正十六烷和異十六烷的體積加權平均來計算的。通常,柴油發動機在48到50的Cetane數範圍內運行良好。燃料的點燃延遲時間隨著Cetane數的升高而縮短,這對於高轉速的柴油發動機尤其重要。
更高的Cetane數不僅能提升燃燒效率,還能顯著減少排放,對於環保也具有重大意義。
歐洲國家的標準在1994年設置了最低Cetane數38,而在2000年提升至40。根據標準EN 590,自2001年起,歐盟的柴油燃料必須至少有51的Cetane數。以芬蘭的高級柴油為例,其Cetane數通常在60以上,而一些特殊產品甚至能達到70。
在北美,大多數州依據ASTM D975標準,設置最低Cetane數為40,通常值在42到45之間。因此,各地的市場上,高級柴油的Cetane數水平不一,有的則會使用添加劑來提高其CN及潤滑性。
增強Cetane數的常見添加劑包括烷基硝酸鹽及二叔丁基過氧化物。對於替代燃料,源自植物油的生物柴油其Cetane數範圍在46至52之間,而基於動物脂肪的生物柴油則可高達60。此外,二甲醚作為一種潛在的柴油燃料,Cetane數在55至60之間,且有望作為生物燃料生產。
高Cetane數的燃料意味著更高的燃燒效率,這在重型機械和商用車輛的應用中尤其重要。
測量Cetane數的方法主要分為協同燃料研究(CFR)引擎及更簡單的熄滅質量測試儀(IQT)。CFR引擎提供一種在特定標準下準確測量的方法,但其成本與複雜性較高,而IQT則以較低的材料成本與快速測量成為主流測試工具。
隨著對環境保護和能源效率要求的提高,集合高Cetane數的柴油燃料將會在市場上愈加受到青睞。此外,高Cetane數燃料能驗證其在提升發動機性能與降低排放方面的有效性,這對於未來的可持續發展而言,具備潛在的重要意義。
我們不禁要問,在未來的燃料創新中,高Cetane數的柴油是否會成為改變市場規則的關鍵?