汽油清净剂技术发展和实践应用
2018-03-13 环球汽车网 转载 浏览:2112
【行业动态】
有效汽油清净剂的作用是无需置疑的。
汽油中未完全燃烧的烃类会发生复杂的裂化、聚合、氧化反应,形成固态物,沉积在发动机进气、喷油、燃烧室部位,堆积形成积炭;
发动机积碳的生成部位与种..
有效汽油清净剂的作用是无需置疑的。
汽油中未完全燃烧的烃类会发生复杂的裂化、聚合、氧化反应,形成固态物,沉积在发动机进气、喷油、燃烧室部位,堆积形成积炭;
发动机积碳的生成部位与种类分为;喷油嘴沉积物(PFI),进气门沉积物(IVD),燃烧室沉积物(CCD);发动机各系统积炭能导致喷油流量损失、发动机产驱动性变差、油耗增加,排放污染物增大;
汽油清净剂的主要成分是表面活性剂,结构由亲油基、极性基及连接部分组成。亲油基团保证与汽油的良好互溶性,极性基整齐的排列在金属的表面,预防金属表面沉聚物形成。清净剂同时浸入已经形成的积炭,与其争夺金属表面,并使已经存在的积炭松软、进入燃烧室烧掉。有效汽油清净剂的应用可以预防发动机积炭形成,并显著降低污染物排放;
1954年,汽油清净剂开始应用,至80年代中后期研究了(PIBSI)、(PIBA)、(PEA)四代产品;先后解决了化油器、喷油嘴、进气阀沉积物形成问题;
前三代产品共同的缺陷是发动机燃烧室积炭(CCD)增加,燃烧室活塞顶、发动机缸盖、排气阀门上的沉积物,导致造成燃烧室空间减少,增加排放和发动机产驱动性生敲缸等,燃烧室积炭增多等同于对汽油的辛烷值要求提高;
80年代中后期针对燃烧室积炭研究了新一代清净剂(PEA),燃烧室积炭(CCD)生成量较少,但是同比清净效果较低,(PEA)电喷喷油嘴故障的概率公里数值是(PIBA)的三分之一。(PEA)的热稳定性较差,热重法分析实验,(PEA)200℃的分解损失61.1%,295℃的分解损失95.1%。普通电喷发动机进气阀的温度一般高于300℃,(PEA)高温已经分解显然不会参与生成(CCD)但也难以有效的控制高温进气阀、特别是直喷喷油嘴生成沉积物。
汽油清净剂热稳定性越高、清净性越好,但容易参与生成(CCD),汽油清净剂热稳定性较低,虽然容易控制(CCD),但清净效果降低,这也是矛盾的对立与同一;
多胺+载体油复配汽油清净剂的清洁效果可以达到要求,但难以控制燃烧室(CCD)增加,为此车用清净剂标准GB195922004要求燃烧室沉积物增加量小于40%;
汽车制造技术日新月异,新条件下GDI直喷发动机汽油清净剂的作用性能有待于验证与研究;
GDI直喷发动机的特点是,动力好、油耗低,但是缸内直喷发动机的积碳生成显著高于多点电喷发动机。进气系统与清净剂分离,进气阀背部积炭异常。
直喷发动机是汽油在恰当的时间直接喷入燃烧室,燃烧室内部形状的设计,能产生较强的涡流使空气和汽油充分混合。燃烧室内部的积碳(CCD)导致燃烧室内部形状的变化,会使空气和汽油充分混合能力变差。
GDI直喷发动机代表了目前汽油发动机的发展方向,也是国外内燃机研究与开发的热点。汽油机直喷技术的出现,将使汽车发动机技术进入了一个崭新的时代,成为乘用车理想的动力装置。
缸内直喷技术包裹分层燃烧技术、均质燃烧技术,分层燃烧技术要面对NOX、PM、PN值的排放要求,均质燃烧技术发动机将是我国发动机的研究发展重点,也有研究认为清净剂均匀燃烧增加喷油嘴沉积物,分层燃烧易于抑制沉积物生成;
GDI直喷发动机积炭倾向增加明显,而且基本产生在发动机燃烧室内部;
汽油清净剂的唯一缺陷也是发动机燃烧室积炭增加;
第四代汽油清净剂的研究距今已有30年的历史;汽油清净剂的研发显著滞后于发动机的技术发展;
汽油清净剂的应用性能评价复杂,众多品牌的汽油清净剂性能良莠不齐、并且检测评价困难。特别是汽油清净剂在GDI、TFSI发动机中的应用效果有待于深入研究;
单点、多点、直喷、双喷、增压不同供油方式发动机的乘用车将会长时间共存,汽油清净剂在不同发动机的应用广谱性也有待于深入研究验证。
国内某品牌TSI涡轮增压+直喷发动机,实际行驶中积炭倾向严重,如果清净剂再使燃烧室积炭增加就是副作用。
汽油炼制技术进步,清洁汽油已经普及生产,汽油中易于产生积炭的烯烃、芳烃大幅降低,发动机积炭倾向已经根本上得到改善控制。但是交通堵塞、汽车怠速、低速行驶概率增加,发动机特别是燃烧室积炭生成倾向增加。
EFI自然吸气发动机的清洁重点是进气系统的沉积物(IVD),GDI直喷发动机的清洁重点是燃烧室沉积物(CCD)。
EFI自然吸气发动机清净剂的效能已经得到广泛验证。这类清净剂用于GDI直喷发动机的效能有待于研究提升。根据不同的发动机供油燃烧模式使用与其对应匹配的清净剂是目前较为现实的方式之一。
质疑汽油清净剂的效能是不科学的,汽油清净剂在新技术发动机中的效能广谱性也是现实问题。大型国际车企年研发投入千亿,汽油清净剂的研发严重滞后,这也是行业现实。30年前汽油清净剂(PEA)至今技术突破困难,没有新产品替代也证明了汽油清净剂的研发难度。