柴油的安定性一般是用总不溶物和10％蒸余物残炭来评定的。安定性差的柴油在储存中颜色容易变深，甚至产生沉淀，严重时会造成喷油嘴和滤清器堵塞等，并导致气缸中沉积物增加、磨损加剧。10％蒸余物残炭可在一定程度上大致反映柴油在喷油嘴和气缸零件上形成积炭的倾向。我国轻柴油和车用柴油的质址标准中规定总不溶物不能大于2.5mg/100mL，10％蒸余物残炭不大于0.3％。
柴油的安定性取决于其化学组成。二烯烃、多环芳香烃、含硫化合物、含氮化合物，以及酚类都是不安定组分，它们能使发动机中沉积物的数量显著增加。因此，必须通过各种精制方法减少这些化合物的含量。
柴油中含硫化合物对发动机的工作寿命影响很大，其中活性含硫化合物（如硫醇等）对金属有直接的腐蚀作用。所有的含硫化合物在气缸内燃烧后都生成SO2和SO3，这些氧化硫不仅会严重腐蚀高温区的零部件，而且还会与气缸壁上的润滑油起反应，加速漆膜和积炭的形成。同时，柴油机排出尾气中的氧化硫还会污染环境。因此，为了保护环境及避免发动机腐蚀，我国轻柴油的质量标准中规定含硫量不大于0.2%，车用柴油的含硫量规定不大于0.05%，北京市地方标准（DB 11/239－2007）已限制车用柴油的硫含量不大于0.005％。
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