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柴油燃料的秘密武器：為什麼高Cetane數能提升引擎性能？
在柴油引擎的運作過程中，燃料的消耗也會牽涉到柴油的質量，其中Cetane數（CN）扮演著至關重要的角色。這個指標不僅影響了柴油的燃燒速度，還影響柴油在引擎內的壓縮點火所需的時間。對於柴油而言，Cetane數的角色類似於汽油的辛烷值。那麼，為何高Cetane數對於提升引擎性能至關重要呢？
Cetane數的指標意義
Cetane數的定義源於一個簡單的混合物計算，它通過比較乙烷和異乙烷的點火延遲來得出。Cetane的Cetane數為100，而異乙烷的Cetane數則為15。這一數值意味著高Cetane數的燃料會擁有更短的點火延遲時間，進而促進引擎的效率。
在特定的柴油引擎中，較高的Cetane數燃料將具有比低Cetane數燃料更短的點火延遲期間。
高Cetane數的優勢
據行業標準，通常柴油引擎的運行效能在Cetane數48到50範圍內最佳。當Cetane數過低時，柴油的點火延遲會增長，這意味著燃料燃燒的完成需要更多的時間，因此在高速運行時，低Cetane數燃料的效率明顯下降。相反，高Cetane數的柴油能以更快的速度點燃，從而保證引擎的運行效率。
在歐洲，自1994年起，柴油的Cetane數被訂為最小38，2000年上升為40，並且自2001年1月起，標準EN 590將最低Cetane指數要求設定為46，最小Cetane數為51。
不同地區的Cetane數標準
根據不同地區的標準，柴油的Cetane數有所不同。在北美，ASTM D975標準規定了最低Cetane數為40，大多數情況下典型的Cetane數在42到45之間。此外，加州的柴油最低Cetane數要求提高至53，顯示出對於環保和性能的雙重重視。
添加劑如何提升Cetane數
在追求更高性能的過程中，柴油燃料的生產商會添加一些化學物質來提高Cetane數，例如烷基硝酸鹽和二叔丁基過氧化物。這些添加劑能夠促使柴油在相同的壓縮條件下更快點燃，從而提升燃料效能。
替代燃料的Cetane數表現
除了傳統柴油，生物柴油也成為重要的替代燃料來源，其Cetane數普遍在46到60的範圍內，這使得生物柴油在環保方面顯得尤為突出。而某些革新的替代燃料，如二甲醚，其高達55-60的Cetane數顯示出它在性能上的潛力。
測量Cetane數的方法
準確測量Cetane數一直以來是個挑戰，主要依賴於特定的柴油引擎，比如合作燃料研究（CFR）引擎。透過提高引擎的壓縮比，來明確計算出Cetane數的數值。相較於傳統方法，近期發展的點火質量測試儀（IQT）和燃料點火測試儀（FIT）提供簡單且高效的測量流程。
IQT和FIT以其成本效益和快速的測量方法，成為當前柴油燃料Cetane數測量的主流工具。
行業標準和未來挑戰
目前，對於Cetane數的測量標準包括ASTM D613（ISO 5165）、D6890和D7170等。這些標準不僅提供業界統一的測試方法，也促進了對燃料性能和環保效能的可持續改善。未來，隨著新能源技術的不斷進步，如何提升柴油的Cetane數與降低其環境影響將成為行業努力的方向。
綜合以上信息，高Cetane數無疑是提升柴油引擎性能的關鍵因素之一。在能源日益緊缺與環保意識抬頭的背景下，我們是否準備好迎接新的柴油燃料革命？
