与空气的混合性：汽油易与空气混合，易挥发就是容易进入空气中，汽油当然容易与空气混合，这就是为什么汽油发动机会用到缸内直喷、分层喷射等方式，进一步优化汽油和空气的混合，混合之后燃烧就更充分了。柴油则不容易跟空气混合，所以柴油机燃烧容易不充分，燃烧不充分就有部分成份没烧完，变成黑色的碳颗粒排放出来，所以柴油车容易冒黑烟，容易味道大，但技术成熟燃烧良好的柴油发动机，是不会冒黑烟的，味道还比汽油发动机更小。蕴含能量：汽油比较轻，成分是较小的分子，烃基化合物的分子中含有的碳原子大约在8-10个，柴油则为12-15个，燃烧时，碳越多，燃烧充分的情况下，释放的能量就越大，所以同体积的汽油和柴油相比，柴油是能提供更高能量的，在热效率相近的情况下，柴油发动机更节油就是必然的了。这也就是越大型的车辆越倾向使用柴油的缘故。
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十六烷值高的柴油，自燃点低，着火性好，燃烧均匀，易于启动，不易发生爆震现象，发动机热功效率高，使用寿命长。但柴油十六烷值也并非越高越好，使用十六烷值过高（如十六烷值大于65）的柴油，同样会冒黑烟，燃料消耗量反而增加，其原因是燃料的着火滞后期太短，自燃时还未与空气形成均匀混合气，致使燃烧不完全，部分烃类热分解而形成黑烟；另外，柴油的十六烷值过高，还会减少燃料的来源。因此，从使用性和经济性两方面考虑，使用十六烷值适当的柴油才合理，通常柴油机的转速越大，要求燃料的十六烷值越高。
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评价柴油安定性的指标主要有总不溶物和10%蒸余物残炭。10%蒸余物残炭，油品在规定的仪器中隔绝空气加热，使其蒸发、裂解及缩合所形成的残留物，称为残炭。残炭是评价油品在高温条件下生成焦炭倾向的指标。由于车用柴油馏分轻，直接测定残炭值很低，误差较大，故规定测定10%蒸余物残炭。车用柴油10%蒸余物残炭反映油品的精致深度或油质的好坏。10%蒸余物残炭值大的柴油在使用中会在汽缸内形成积碳，导致散热不良，机件磨损加剧，缩短发动机使用寿命。
柴油的冷滤点：在规定条件下，柴油试样在60s内开始不能通过过滤器20ml时的比较高温度，称为柴油的冷滤点，以℃﹙按1℃的整数倍﹚表示。对柴油而言，并不是在失去流动性时才不能使用，大量的行车及冷启动试验表明，其比较低极限使用温度是冷滤点。冷滤点测定仪是模拟车用柴油在低温下通过滤清器的工作状况而设计的，因此冷滤点比凝点更能反映车用柴油的低温使用性能，它是保证车用柴油输送和过滤性的指标，并且能正确判断添加低温流动改进剂（降凝剂）后的车用柴油质量，一般冷滤点比凝点高2-6℃，而添加了降凝剂的柴油其冷滤点可比凝点高10-15℃，比较高者可达30℃。为保证柴油发动机正常工作，规定轻柴油和车用柴油要在高于其冷滤点5℃的环境温度下使用。
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柴油的着火性：柴油着火性是指柴油的自燃能力，着火性好的柴油，滞燃期短，燃烧后缸内压力上升平缓，柴油机工作稳定。柴油着火性的好坏与其化学组成及馏分组成密切相关。试验表明，相同碳原子数的不同烃类，正构烷烃的滞燃期较短，物侧链稠环芳烃的滞燃期较长，正构烯烃、环烷烃、异构烷烃居中；烃类异构化程度越高，环数越多，其滞燃期越长；芳烃和环烷烃随侧链长度的增加，其滞燃期缩短，而随侧链分支的增多，滞燃期明显加长；对相同的烃类来说，相对分子质量越大，而稳定性越差，自燃点越低，其滞燃期越短。
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黏度是保证车用柴油正常输送、雾化、燃烧及油泵润滑的重要质量指标。黏度关系到发动机供油系统（滤清器、油泵、喷嘴）的正常工作，黏度过大，油泵效率降低，发动机的供油量减少，同时喷油嘴喷出的油射程远，油滴颗粒大，不均匀，雾化状态不好，与空气混合不均匀，燃烧不完全，甚至形成积碳；黏度过小，则影响油泵润滑，加剧磨损，而且喷油过近，造成局部燃烧，同样会降低发动机功率。因此，高、中、低速柴油机均需要有一个适宜黏度范围的燃料。轻柴油和车用柴油对黏度的质量要求是：黏度适宜，即具有良好的流动性，以保证高压油泵的润滑油和喷油雾化的质量，利于形成良好的混合气。
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