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车用燃料系统清道夫—清净剂
 

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   清净剂的使用在国外已比较普遍,各国正在研制效果更好的汽油清净剂。世界汽油清净剂的用量约35万吨,美国用量最大,如表1所示。
    表1 世界汽油清净剂使用统计
汽油
加剂汽油
98年清净剂估计用量
(百万吨)
(%)
(万吨)
北美
360
90
250
西欧(不含德国)
93
50-60
45
德国
32
90
24
日本
50
20
15
其它国家
125
10
20
总计
660
--
354


     我国汽油清净剂研制起步较晚,90年代初才开始,90年代中期完成,1995年开始推向市场。目前,中国石油化工集团公司汽油清净剂的生产能力约1.5万吨/年,已在国内销售200吨,可生产加剂汽油40万吨,约占全国汽油总量的1%。主要在加油站使用,个别炼厂在出厂汽油中加入。我国是汽油清净剂的初级市场,今后随着环保法规的日益严格,装有燃料电喷和无铅催化转化器的汽车产量的增加,汽油清净剂的用量会迅速增加,市场潜力很大。以石油化工研究院开发的RP97清净剂为例介绍我国汽油清净剂的研制水平。
    2 清净剂的性能要求和评定方法
    清净剂作为清洗燃油进气系统沉积物的添加剂,首先要不含铅、铁、锰等金属物质(无灰),以免未来汽车使用催化转化器时造成催化剂中毒;其次不能含有苯等有害成分,以免加重尾气排放的负担;再者,清净剂本身要具有良好的组成和热稳定性,不可在汽车燃油进气系统各部位的高温下自氧化生成沉积物,增加尾气排放污染物;另外,清净剂不仅应具有清净分散功能,还应具有防锈、破乳、抗氧等功能,以解决汽油中水的存在造成的汽车零部件锈蚀、汽油乳化等问题。我国尚没有正式的用于评价汽油清净剂使用性能的发动机台架试验方法,目前使用模拟试验方法:
————燃料喷嘴清洁性 PFID模拟试验(SWRI方法)
————进气阀清洁性 IVD模拟试验(RIPP方法)
————防锈性 ASTM D665(人工海水)
————分水性 ASTM D1094
    通过上述4种模拟试验的添加剂还需经过行车试验确认。这些模拟试验方法只是过渡性的试验方法,我国将逐渐采用国际公认的发动机台架试验方法。
    2.1 防锈性能
    汽油在储运和使用过程中不可避免地会有水分存在,给储运设备和车辆油路系统造成腐蚀,清净剂中含防锈成分可防止车辆油路系统的腐蚀。清净剂防锈性能试验是参照 ASTM D 665 试验方法和AAMA要求的汽油在水存在下防锈性能试验方法而确定的。
    2.2 破乳性能
    由于清净剂为表面活性剂,如没有适当破乳剂加入就容易在汽油输送和储存、使用过程中遇水而引起油层乳化及油水界面形成乳化浮渣。乳化浮渣容易导致滤网堵塞,而油层乳化易将水分带入进气系统及燃烧室中造成腐蚀和影响发动机的正常运转。清净剂的破乳效果按照ASTM D 1094评价标准。
    2.3 防止燃料喷嘴堵塞
    电子喷射式发动机的喷嘴对沉积物非常敏感,喷嘴被堵塞致使供油不畅,车况变差,排放恶劣。从美国引进喷嘴模拟装置作为实验室考察燃料对喷嘴影响的设备(PFID试验仪),用于区分清净剂的效果,是美国CRC(Coordinating Research Council)试验方法。试验条件为:试验压力40 Psi(275.8kPa),试验温度160 ℃;试验循环: 22/44(22循环相当于汽车行驶1000英里 (1600km),44循环相当于汽车行驶2000英里 (3200km)。
    2.4 抑制进气阀沉积物生成
    发动机进气阀上沉积物增加可造成气缸密封不严,工作压力下降,车况恶劣,废气排放增加。评定方法是采用进气阀沉积物模拟试验装置(IVD试验仪)。试验条件为:燃气比1:15,沉积管温度根据需要选定,试验时间60 min。
    3 试验燃料
    试验燃料油的性质见表2。表2中的PFID燃料为测定喷嘴堵塞率用油;IVD燃料为测定进气阀沉积物生成率用油。在确定的试验燃料中加入清净剂,对其防锈、破乳、抑制喷嘴堵塞能力和防止进气阀沉积物增长能力进行考察。


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