理论教育 汽车醇醚燃料应用技术:影响汽油机沉积物的因素

汽车醇醚燃料应用技术:影响汽油机沉积物的因素

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:大量实验研究表明,汽油中烯烃组分的存在对PFID的生成有较大影响,因为烯烃的双键较易被氧化。RiChardson等实验研究表明烯烃含量较低时,单烯烃对PFID生成影响较小,而二烯烃影响十分显著,因为二烯烃能诱导燃料氧化缩聚反应的进行。Nishizaki等发现,IVD生成量会随汽油中烯烃含量的增加而增多,但受单环和双环芳烃含量的影响不大。汽油沉积物的生成和堆积可导致发动机动力不足、增加废气排放、污染环境等。表9-2 汽油主要组分对汽油机沉积物生成的影响

汽车醇醚燃料应用技术:影响汽油机沉积物的因素

1.PFID生成的影响因素

汽车停运时,发动机处于热浸状态,喷油嘴顶部的温度骤然升高至100℃左右,在此条件下,烯烃易发生氧化和聚合反应生成胶质和树脂状沉积物,即喷油嘴沉积物(PFID)。大量实验研究表明,汽油中烯烃组分的存在对PFID的生成有较大影响,因为烯烃的双键较易被氧化。RiChardson等实验研究表明烯烃含量较低时,单烯烃对PFID生成影响较小,而二烯烃影响十分显著,因为二烯烃能诱导燃料氧化缩聚反应的进行。Tupa等实验研究发现烯烃总体积分数在20%以下,PFID生成较少,在20%~40%最易生成PFID,因此,控制烯烃的体积分数可以有效控制PFID的生成。此外,Kim等实验研究表明,O2、N、S等极性物质会缩短燃料氧化诱导期从而加速PFID的生成。

2.IVD生成的影响因素

进气门温度影响着IVD的生成。Cheng实验发现,单缸发动机进气阀温度在190~280℃时,都可能生成IVD,其中在190~250℃间生成较多,以230℃生成最多。Esaki等研究表明,IVD生成大致是在230~350℃,高于360℃汽油不再生成IVD。燃油组分也影响着IVD的生成。Nishizaki等发现,IVD生成量会随汽油中烯烃含量的增加而增多,但受单环和双环芳烃含量的影响不大。沉积物在进气系统、进气门上的堆积,会干扰进气门的密封,造成气门关闭不严,窜气严重,最终导致发动机运行状态恶化。

3.CCD生产的影响因素(www.daowen.com)

CCD生成的主要影响因素是燃油组分,其中最关键是高沸点化合物和不饱和化合物。Kim等研究表明,汽油中各组分沸点相同时,芳烃最易生成CCD,其次是二烯烃和单烯烃,烷烃生成CCD最少。徐小红等实验研究表明,醇类汽油可减少CCD生成量。Tsukasaki等研究了燃用甲醇汽车的CCD情况,发现其CCD主要来源于机油,由甲醇生成的CCD较少。

汽油主要组分烷烃、烯烃和芳烃体积分数对汽油机沉积物生成的影响如表9-2所示。由表9-2可以看出,影响三大沉积物生成的汽油组分主要是烯烃和多环芳烃,易产生沉积物的汽油是催化裂化汽油和含多环芳烃的催化重整汽油。汽油沉积物的生成和堆积可导致发动机动力不足、增加废气排放、污染环境等。减少汽油沉积物,一方面可以选择烯烃和多环芳烃含量低的基础汽油(直馏汽油和烷基化汽油)控制沉积物的生成,另一方面可以添加燃油清净剂清除已生成的沉积物。

表9-2 汽油主要组分对汽油机沉积物生成的影响

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