倪初寧
2005年1月1日,北京最早開始推行國(guó)3排放標(biāo)準(zhǔn)柴油車,我國(guó)其他地區(qū)2008年7月1日才開始推行。國(guó)3排放標(biāo)準(zhǔn)柴油車與國(guó)2排放標(biāo)準(zhǔn)柴油車最大的區(qū)別就是從機(jī)械噴油柴油車變?yōu)殡妵姴裼蛙嚕珡碾妵姴裼蛙囃瞥龊?,就產(chǎn)生了許多問題,其中最突出的問題表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
電噴柴油車原本比機(jī)械噴油柴油車節(jié)省許多油,但在實(shí)際使用中,電噴柴油車隨著行駛里程的增加,油耗會(huì)越來(lái)越高,最后會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)機(jī)械噴油柴油車。筆者從上海陜汽特約維修中心了解到,陜汽大貨車新車油耗在38 L/100 km,但行駛一段時(shí)間后,油耗就會(huì)上升到50 L/100 km~55 L/100 km。筆者在上海寶山一家柴油車專業(yè)維修企業(yè)的庫(kù)房里,曾見到許多電噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī),后來(lái)了解到,這是許多客戶因?yàn)殡妵姴裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)油耗太高,把電噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)換成了機(jī)械噴油發(fā)動(dòng)機(jī),到柴油車年檢時(shí)再換回電噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
電噴柴油車隨著行駛里程的增加,動(dòng)力會(huì)越來(lái)越差,筆者在天津看到過(guò)一輛柴油奧迪轎車,剛行駛了1年多時(shí)間,最高車速就從160 km/h,降到了110 km/h;筆者在北京還看到一輛環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)的國(guó)3輕型柴油車,沒有行駛多長(zhǎng)時(shí)間,發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速只能達(dá)到2 000 r/min;由于動(dòng)力太差,許多電噴柴油車客戶不得已去掉了尾氣凈化裝置,在東北,有許多出租車使用電噴柴油捷達(dá)轎車,往往行駛不到3個(gè)月,就將氧化催化器的載體捅掉了。
電噴柴油車通常采用高壓共軌噴油系統(tǒng),噴油器和噴油泵零件精密度高,維護(hù)要求高,一旦使用了劣質(zhì)柴油,噴油器和噴油泵就很容易損壞,由于電噴柴油車經(jīng)常要換噴油器,一年的維修費(fèi)用往往要比機(jī)械噴油柴油車高出1萬(wàn)多元(人民幣),這給電噴柴油車用戶增加了很大的負(fù)擔(dān)。
那么,是什么原因?qū)е律鲜鰡栴}的呢?筆者認(rèn)為有以下幾個(gè)方面的原因。
我國(guó)柴油的質(zhì)量比汽油差的更遠(yuǎn),歐美發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的柴油主要組份為加氫裂化柴油,硫含量小于10×10-6,我國(guó)正規(guī)煉油廠生產(chǎn)的柴油主要組份為直餾柴油和催化柴油,由于缺少柴油深度脫硫脫芳加氫精制裝置,我國(guó)市場(chǎng)上提供的可以達(dá)到國(guó)3、國(guó)4標(biāo)準(zhǔn)要求的柴油少之又少。2010年我國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)組織的車用燃油抽檢結(jié)果表明:市場(chǎng)上供應(yīng)的柴油硫含量達(dá)到國(guó)3柴油標(biāo)準(zhǔn)的合格率只有14.5%,85.5%的柴油都是硫含量達(dá)不到國(guó)3標(biāo)準(zhǔn)的劣質(zhì)柴油。由于煉油煉化工藝水平和原油質(zhì)量等問題,我國(guó)正規(guī)煉油廠生產(chǎn)的柴油很難達(dá)到國(guó)3標(biāo)準(zhǔn)。以某石化公司為例:2011年前3個(gè)月生產(chǎn)的輕柴油的硫含量平均值為1 160×10-6,最高值一度達(dá)到1 600×10-6;調(diào)合國(guó)3柴油的組份常二線、常三線直餾柴油、加氫柴油也因?yàn)樯a(chǎn)裝置不同其硫含量差異巨大,例如:常二線550萬(wàn)t/年裝置生產(chǎn)的直餾柴油硫含量為1 079×10-6,常二線500萬(wàn)t/年裝置生產(chǎn)的直餾柴油硫含量為378×10-6,常三線裝置生產(chǎn)的直餾柴油硫含量大于3 000×10-6,加氫柴油60萬(wàn)t/年裝置生產(chǎn)的加氫裂化柴油硫含量為2 526×10-6,加氫柴油120萬(wàn)t/年裝置生產(chǎn)的加氫裂化柴油硫含量為333×10-6,能夠達(dá)到國(guó)3柴油標(biāo)準(zhǔn)的組份少之又少。該石化公司從2011年4月1日開始使用292、293罐(10 000 m3)調(diào)合0號(hào)國(guó)3標(biāo)準(zhǔn)柴油,到2011年6月10日止,只調(diào)合出7罐達(dá)到0號(hào)國(guó)3標(biāo)準(zhǔn)的柴油,其他均為達(dá)不到國(guó)3標(biāo)準(zhǔn)的輕柴油,作為我國(guó)屈指可數(shù)的中石化大企業(yè)生產(chǎn)狀況尚且如此,其他小煉油企業(yè)油品質(zhì)量更是可想而知。
該石化生產(chǎn)的0號(hào)國(guó)3標(biāo)準(zhǔn)柴油主要組份為加氫柴油18%~30%,常二線直餾柴油55%~65%,常三線直餾柴油0.1%~0.9%,煤油14%~18%。我國(guó)一般煉油企業(yè)生產(chǎn)的0號(hào)柴油主要組份為常一線直餾柴油20%~30%,常二線直餾柴油40%~50%,催化柴油25%~35%。從組份上看,除了能生產(chǎn)加氫裂化柴油的大企業(yè)有能力生產(chǎn)國(guó)3標(biāo)準(zhǔn)柴油外,我國(guó)大多數(shù)一般煉油企業(yè)只能生產(chǎn)無(wú)法匹配國(guó)3以上排放標(biāo)準(zhǔn)電噴柴油車的劣質(zhì)輕柴油。
但是,即使是達(dá)到國(guó)3、國(guó)4標(biāo)準(zhǔn)的柴油,到了市場(chǎng)上也常常被摻混各種劣質(zhì)柴油組份再出售,從而產(chǎn)生更多劣質(zhì)柴油。摻混到國(guó)標(biāo)柴油中劣質(zhì)柴油的組份有重柴油、蠟油、焦化蠟油、溶劑油、重芳烴、船用內(nèi)燃機(jī)油、礦物油、焦化柴油、減黏柴油、廢機(jī)油煉制柴油、廢塑料煉制柴油、廢輪胎煉制柴油、地溝油煉制柴油等,這些組份摻混到國(guó)標(biāo)柴油后常常造成柴油硫含量增加、十六烷值下降、烯烴和芳烴含量高、氧化安定性差等問題,導(dǎo)致柴油車油耗增加、排放變差、燃燒室易產(chǎn)生積炭、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放處理系統(tǒng)效率降低、中毒,甚至失效。比摻混劣質(zhì)柴油更為惡劣的是摻混甲醇和水,在柴油中摻混甲醇和水會(huì)大大增加國(guó)3柴油車電噴系統(tǒng)腐蝕和磨損,嚴(yán)重縮短噴油器使用壽命。
目前市場(chǎng)上還有大量的非標(biāo)柴油,非標(biāo)柴油一般是用進(jìn)口的180號(hào)燃料油進(jìn)行簡(jiǎn)單的蒸餾產(chǎn)出柴油,再加入一些添加劑,將某些質(zhì)量指標(biāo)提高。此類非標(biāo)柴油初期大部分質(zhì)量指標(biāo)可達(dá)到現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),包括難度要求較高的十六烷值都可以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這種油品的嚴(yán)重缺陷是儲(chǔ)存周期只有20天左右,過(guò)后會(huì)迅速氧化,顏色變黑。其次是硫含量超標(biāo)。由于180號(hào)燃料油容易進(jìn)口、價(jià)格低、易提煉,一些小煉油廠都利用直餾方法來(lái)生產(chǎn)非標(biāo)柴油,這是市場(chǎng)非標(biāo)柴油的主要來(lái)源之一。
再一種非標(biāo)柴油是用白油料和走私紅油摻兌而成,白油料是石油分餾的高沸餾分,這種油品和走私紅油的價(jià)格比較便宜,白油料和走私紅油按一定比例勾兌成非標(biāo)柴油,雖然油品質(zhì)量較差,但社會(huì)個(gè)體加油站都喜歡這種輕質(zhì)油,這種油品在深圳周邊地區(qū)較多。
還有一種非標(biāo)柴油是用石腦油(輕油)或無(wú)臭燈油、溶劑油和燃料油(重柴油)、廢機(jī)油勾兌而成的,當(dāng)作輕柴油銷售給柴油車駕駛?cè)耍@種非標(biāo)柴油的多項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)都不合格,對(duì)柴油車有很大傷害。
劣質(zhì)柴油是導(dǎo)致電噴柴油車產(chǎn)生各種問題最重要的原因,也是電噴柴油車環(huán)保檢測(cè)不達(dá)標(biāo)的最重要原因,它主要會(huì)帶來(lái)以下問題。
(1)劣質(zhì)柴油重組份多,分子團(tuán)大,燃燒效率低,直接會(huì)導(dǎo)致電噴柴油車煙度值和輪邊功率不達(dá)標(biāo)。
(2)劣質(zhì)柴油十六烷值低,很容易使柴油車產(chǎn)生爆震,導(dǎo)致動(dòng)力下降,并造成機(jī)械強(qiáng)烈磨損,嚴(yán)重的會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)缸壓不足,燒機(jī)油。
(3)劣質(zhì)柴油中沉淀物多,很容易使噴油泵進(jìn)口濾網(wǎng)和柴油濾清器堵塞,導(dǎo)致電噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足。
(4)劣質(zhì)柴油含水量大或含甲醇,很容易使噴油器腐蝕和磨損,嚴(yán)重縮短噴油器使用壽命。
(5)劣質(zhì)柴油烯烴、芳烴含量高,氧化安定性差,易形成膠質(zhì)、積炭堵塞噴油器,燃燒惡化,產(chǎn)生炭煙。
(6)劣質(zhì)柴油因膠質(zhì)多很容易在電噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室形成大量積炭,改變發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比和進(jìn)氣渦流,使活塞環(huán)粘結(jié),加大磨損,導(dǎo)致經(jīng)過(guò)優(yōu)化匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比改變,動(dòng)力和排放劣化。
(7)劣質(zhì)柴油硫含量高,很容易使電噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放處理系統(tǒng)效率降低、中毒,甚至失效,導(dǎo)致排放狀況惡化。
(8)使用劣質(zhì)柴油很容易堵塞電噴柴油車氧化催化器和顆粒過(guò)濾器,導(dǎo)致動(dòng)力和排放改變。
電噴柴油車對(duì)柴油濾清器的質(zhì)量要求非常高,不但要過(guò)濾掉柴油中的雜質(zhì)和沉淀物,還要過(guò)濾掉柴油中的水份。電噴柴油車柴油濾清器的成本要比普通柴油車柴油濾清器高出幾倍甚至十幾倍。許多柴油車維修企業(yè)甚至是電噴柴油車特約維修企業(yè),為了利益,給客戶的電噴柴油車使用了普通柴油車的柴油濾清器或假冒偽劣柴油濾清器;許多電噴柴油車用戶,特別是輕型柴油車用戶,為了貪圖便宜,也選擇使用了普通柴油車的柴油濾清器或假冒偽劣柴油濾清器。這種做法的結(jié)果就是使電噴柴油車噴油器的使用壽命大幅縮短,而一旦噴油器出現(xiàn)問題,電噴柴油車的油耗、動(dòng)力、排放就立刻會(huì)出現(xiàn)問題。
許多電噴柴油車因使用劣質(zhì)機(jī)油、劣質(zhì)空氣濾清器、劣質(zhì)機(jī)油濾清器,加上保養(yǎng)周期長(zhǎng)且不固定,發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重磨損的情況很多,導(dǎo)致油耗高、動(dòng)力差。還有就是,電噴柴油車普遍缺乏定期清洗發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室積炭和沉積物的保養(yǎng)作業(yè),致使電噴柴油車長(zhǎng)期因壓縮比的改變而油耗高、動(dòng)力差。再有就是電噴柴油車氧化催化器、顆粒過(guò)濾器的再生保養(yǎng)普遍沒有得到重視,柴油車維修企業(yè)或特約維修企業(yè)在對(duì)電噴柴油車氧化催化器、顆粒過(guò)濾器再生保養(yǎng)時(shí)都缺少使用催化清洗劑降低炭煙顆粒物燃點(diǎn)這一關(guān)鍵環(huán)節(jié),常常導(dǎo)致再生不徹底,再生周期短,疏通效果差,從而導(dǎo)致電噴柴油車油耗高,動(dòng)力差。
對(duì)于油耗高、動(dòng)力差、環(huán)保檢測(cè)超標(biāo)的電噴柴油車,只有經(jīng)過(guò)全面系統(tǒng)的治理才能見到成效,否則常常會(huì)事倍功半,甚至治理后電噴柴油車的工況會(huì)更加惡化。環(huán)保檢測(cè)超標(biāo)的電噴柴油車通常要采用以下技術(shù)路線進(jìn)行治理。
使用柴油活力貼和催化清洗劑可有效改善柴油品質(zhì),提升燃燒效率。柴油活力貼是采用從火山灰中提煉出的稀土材料負(fù)離子納米粉制成,它能幅射出遠(yuǎn)紅外負(fù)離子波,貼在燃油進(jìn)油管上能對(duì)燃油分子產(chǎn)生激活、分解、微粒作用,能讓柴油中300 nm以上的大分子團(tuán)簇分解成幾納米的小分子,從而起到改善燃油品質(zhì),提高燃燒效率,降低燃油消耗,增加車輛動(dòng)力,減少黑煙排放的作用。
催化清洗劑是直接加入油箱中,它在柴油燃燒過(guò)程中大幅增加燃燒中心,并大幅降低炭煙燃點(diǎn),從而極大地提升柴油燃燒效率,通常催化清洗劑可降低柴油車50%~80%煙度值,提高5%的輪邊功率。
(1)檢查噴油泵濾網(wǎng)是否堵塞并清洗;檢查供油壓力是否達(dá)標(biāo),如噴油泵磨損嚴(yán)重導(dǎo)致供油無(wú)法達(dá)標(biāo),則更換噴油泵。
(2)檢查噴油器的噴油霧化狀況,如噴油器因嚴(yán)重磨損導(dǎo)致偶件卡滯不噴油,則更換噴油器。
(3)檢查柴油濾清器及油管內(nèi)是否有空氣;清洗柴油濾清器及油管;如果柴油濾清器為非正規(guī)產(chǎn)品或已嚴(yán)重堵塞,則更換成正規(guī)的柴油濾清器。
(1)檢查和清洗空氣濾清器,如過(guò)臟則更換空氣濾清器。
(2)檢查渦輪增壓器及其進(jìn)氣管路是否正常,如果渦輪增壓器進(jìn)氣管路被污物阻塞或渦輪增壓器葉片傾倒,則清洗進(jìn)氣管路或更換渦輪增壓器。
(1)如果電噴柴油車提速變慢,一定是燃燒室內(nèi)積炭過(guò)多,采用三元清洗方法+催化清洗方法是解決電噴柴油車油耗高、動(dòng)力差、冒黑煙等問題最關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的沉積物和炭煙都是由可溶性有機(jī)物SOF和不可溶性有機(jī)物(石墨碳)組成的,沉積物和炭煙之所以難以消除與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度低和沉積物、炭煙起燃點(diǎn)高有很大關(guān)聯(lián)。催化清洗方法和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)三元清洗方法是北京龍泉綠爽科技有限責(zé)任公司獨(dú)創(chuàng)的清除柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)沉積物和炭煙的清洗技術(shù)。催化清洗方法是將催化清洗劑加入到柴油車的油箱中,在行駛過(guò)程中它可以讓沉積物和炭煙的起燃點(diǎn)大幅降低,將沉積物和炭煙中可溶性有機(jī)物SOF和大部分不可溶性有機(jī)物(石墨碳)催化氧化成二氧化碳和水,從而起到清除沉積物和炭煙的作用。北京龍泉綠爽科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的柴油車催化清洗產(chǎn)品有兩種:一種是“泉爽牌煙霸”,它是第一代柴油車催化清洗產(chǎn)品,目前被廣泛應(yīng)用于解決柴油車尾氣煙度值超標(biāo)問題;一種是“泉爽牌黑煙去無(wú)蹤”,它是第二代柴油車催化清洗產(chǎn)品,具有更高的強(qiáng)力催化清洗作用,它在降低柴油車尾氣煙度值的同時(shí)更能大幅提高柴油車的輪邊功率和轉(zhuǎn)速。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)三元清洗方法是通過(guò)空氣流量控制板,控制進(jìn)氣量,提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒溫度,通過(guò)輸入三元清洗劑溶解、分解、氧化沉積物,建立高溫氧化環(huán)境,使結(jié)塊的沉積物變成二氧化碳、水和顆粒物排出,從而起到清除沉積物的作用。
(2)如果電噴柴油車在冒黑煙同時(shí)排出很臭的尾氣,則說(shuō)明氣缸墊密封有問題,需緊固或更換氣缸墊。
采用三元清洗方法+催化清洗方法再生和疏通排氣系統(tǒng)氧化催化器和顆粒過(guò)濾器。所謂三元清洗指的是它能同時(shí)對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)進(jìn)行物理溶解清洗和化學(xué)氧化清洗。三元清洗方法+催化清洗方法可以系統(tǒng)地解決電噴柴油車因發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)沉積物和炭煙導(dǎo)致的油耗高、動(dòng)力差、排放超標(biāo)問題,特別是對(duì)安裝了氧化催化器和顆粒過(guò)濾器的國(guó)4電噴柴油車,它不僅能清除氧化催化器上的毒物,使其恢復(fù)活性,還能更好地疏通和清洗氧化催化器、顆粒過(guò)濾器上的沉積物和炭煙,使其恢復(fù)尾氣凈化功能。
(1)清洗散熱器上的臟物,提高冷卻效能。
(2)清除散熱器內(nèi)水垢,加強(qiáng)冷卻液循環(huán)。
(1)檢查是否燒機(jī)油,如猛踩加速踏板時(shí)排氣管冒藍(lán)煙,則必須大修發(fā)動(dòng)機(jī)。
(2)更換應(yīng)季機(jī)油和機(jī)油濾清器。
(3)如果車輛已行駛較長(zhǎng)的里程,則可在機(jī)油中加入修復(fù)劑。
通過(guò)以上全面系統(tǒng)的檢查維護(hù),環(huán)保檢測(cè)超標(biāo)的電噴柴油車基本都可以達(dá)標(biāo),油耗高、動(dòng)力差的問題也都可以解決。但如果經(jīng)過(guò)以上全面系統(tǒng)的檢查維護(hù)后,環(huán)保檢測(cè)時(shí)輪邊功率仍不達(dá)標(biāo),則很可能是柴油車生產(chǎn)廠調(diào)校的問題,有些柴油車生產(chǎn)企業(yè)為了讓柴油車起步快,載重大,刻意犧牲了柴油車的功率,在新車出廠時(shí)輪邊功率就不達(dá)標(biāo),這種情況只能通過(guò)去柴油車生產(chǎn)企業(yè)特約維修中心刷大功率ECU卡或更換ECU卡才能解決。
當(dāng)然,要想保持電噴柴油車油耗低、動(dòng)力好、排放達(dá)標(biāo)的良好技術(shù)狀況,則要對(duì)車輛進(jìn)行周期維護(hù),除了按照行駛里程更換機(jī)油、機(jī)油濾清器和空氣濾清器外,還要每行駛5 000 km清洗電噴柴油車燃燒室積炭(只需在油箱中加入一瓶催化清洗劑即可),每行駛5 000 km對(duì)電噴柴油車排氣系統(tǒng)氧化催化器和顆粒過(guò)濾器進(jìn)行再生保養(yǎng)(采用三元清洗方法+催化清洗方法可將電噴柴油車目前的1 000 km再生周期提高至5 000 km)。