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十六烷值大小与柴油组分的性质有关。一般说来，烷烃的十六烷值高一些，芳香烃的***小，环烷烃和烯烃则介于两者之间。正十六烷（CN规定为100），1－甲基萘（CN规定为0）柴油的标准燃料是由正十六烷和2，2，4，4，6，8，8－七甲基壬烷（CN规定为15）按一定比例混合得出，在标准发动机上将试油与标准燃料进行比较，若试油与某一标准燃料的爆震程度相当，那么它与标准燃料均有同样的十六烷值，标准燃料的十六烷值可由下式计算：十六烷值＝正十六烷体积分数＋0．15×七甲基壬烷体积百分数。通常，焦化柴油十六烷值一般在50左右，常柴十六烷值一般在45左右，催柴的十六烷值一般在35左右。
同样的石油，其柴油的加工艺不同，得到的柴油的十六烷值也不尽相同：直馏柴油烷烃含量高，十六烷值高；催化柴油异构烷烃以及烯烃高于直馏柴油，故其十六烷值要低于直馏柴油；焦化柴油中烯烃和芳烃含量要高于催化柴油，所以它的十六烷值明显要低。经过催化加氢精制的柴油，由于其中的烯烃转变为烷烃，芳烃转变为环烷烃，故十六烷值提高，性能变好。
一般来说，轿车使用的轻柴油的十六烷值不应低于45。如果柴油的十六烷值低于工作条件要求，会发生燃烧延迟和不完全燃烧现象，甚至发生爆震，降低发动机功率，增加柴油消耗量。但十六烷值过高，也会使燃烧不完全而发生冒烟现象，并增加柴油消耗量。高速柴油机燃料的十六烷值约为40～56。加入少量的添加剂（如硝酸戊酯），也可提高柴油的十六烷值。
柴油是石油经过常压分馏后得到的产物。如果直接由石油炼制得到，柴油中的硫、氮、氧含量较高，烯烃的含量也比较高。产品中烯烃的含量高则容易出现变现象，而且还会影响机动车的使用寿命，对大气污染程度也相对大些。
为了克服上面这些问题、提高柴油的使用性能，在柴油的加工过程中，一般会引进了加氢工艺：一方面可以降低柴油中硫、氮、氧、烯烃的含量，提高产品的安定性好；另一方面也可以减少产品对大气的影响程度。