1 车用柴油使用中的常见问题 

    如何能有效改善车用柴油机燃烧工况与抑制硫、钒的腐蚀以及有效防止油箱、管路、过滤器、油泵、喷嘴、活塞环、缸套等积焦、积炭、油泥的生成，降低油耗一直是各大城市公交公司技术部、机务部探索设法解决的疑难杂症。 

    1.1 燃烧不完全和冒黑烟                              

    因柴油含太多的重质芳烃、胶质、沥青质、致使气化燃烧速度太慢，没来得及完全燃烧而排出，重质芳烃含量多，密度大的柴油燃烧不完全而冒黑烟。 

    原因：是柴油滞燃期过短（发动机过热、压缩过度等）、混合气浓度局部过大（喷油及油雾分散不均，气流混合不充分）、或负荷太重、油泵或喷油嘴故障等原因造成的。 

    1.2 燃烧不良、冒白烟                       

    排出含未燃的雾状烃类白烟（温度较低的白烟）并有轻油气味，浪费柴油。

    原因：是由于轻质油未完全燃烧，或喷油喷射太远，气缸壁温度过低，喷油过早，使喷雾冲突（油滴增大）而部分燃料油未完全燃烧，或着火失常等原因造成的。 

    1.3 串机油冒青烟 

    在迎光观察时有青或蓝色的排烟发生，浪费润滑油，造成发动机工作不利。

    原因：润滑油串入燃烧室发生的润滑油不完全燃烧，或发动机磨损间隙过大，或润滑油压力过高，串入燃烧室燃烧润滑油等原因所造成。 

    1.4 喷油雾化不良                                                 

    喷油雾化和扩散不良，喷油距离不当，燃烧不良而排烟异常。 

    原因：是柴油粘度或表面张力过大或过小，柴油含机械杂质或沉淀物而堵塞油孔或喷嘴设计、维修不良而堵塞或磨损、烧结或积炭而喷油不良，或柴油泵、过滤器维护不良所致。

    1.5 磨损太大 

    （1）燃烧生成物使气缸壁、活塞环（特别是顶环）磨损严重，以致功率下降，浪费燃料。

    原因：柴油含硫量太多，尤其同时使用低质润滑油时磨损更大，或柴油灰分太大，杂质多，滤清器不良等原因所造成。 

    （2）喷嘴等磨损过大，喷油雾化不良。 

    原因：柴油中含磨损性杂质太多 

    1.6 积炭过多 

    燃烧室，特别是喷嘴附近积炭过多，影响喷油雾化不良，以致燃烧不完全。

    原因：柴油含馏分多，或胶质聚合物多，含多环芳烃、单环芳烃、二烯烃等太多，或硫含量太大、柴油残炭大和安定性不好所致，或低速运转多、负荷太大等原因所造成。

    1.7 低温流动性不良 

    柴油中石蜡析出堵塞滤油器或妨碍油泵动作，影响供油。 

    原因：燃料油倾点和浊点太高 

    1.8 油泥析出 

    油泥或沉淀堵塞滤油器，严重时胶住喷嘴柱塞或堵死喷油孔和胶住油泵。

    原因：柴油中含焦化柴油馏分，或贮油系统不洁，柴油的抗氧化和贮存安定性不良时发生。

    2 车用柴油主要质量指标的优劣对柴油机工况的影响 

    柴油其残炭值含量、或硫含量、或实际胶质含量、或灰分含量、或水分及机械杂质含量过大，或粘度过大、或十六烷值太低、或润滑性差等因素都是造成柴油机燃烧室里的产生结焦积炭致使磨损加剧，使检修期及使用寿命缩短的原因。 

    改善柴油品质，是提高柴油机工况的稳定性、减少机械磨损、改善燃烧性能、节约燃油、降低尾气排放和燃烧噪音的最为关键的要素。 

    （1） 使用残炭值大的柴油的柴油机，燃烧室积炭堆积较快，特别是含硫较多的柴油的积炭坚而硬，柴油机气缸和活塞更易磨损。 

    （2）硫含量大的柴油会使发动机工作时安定性变差以及对机械有较大腐蚀性。同时含大量硫化物的燃烧废气进入气缸壁和曲轴箱，又会使润滑油加速变质和发生腐蚀。 

    （3） 实际胶质含量过大的柴油，贮存安定性也差，特别是胶质在进油管线或过滤器上析出时，会影响给油，甚至由于胶质沉积在高压油泵和喷嘴柱塞副里，使其粘住而无法起动。 此消息来自：中国城市车辆网

    （4） 灰分含量大的柴油燃烧后极易在燃烧室形成结垢，特别是含硫较多的柴油，灰分中含有V2O5时，对燃烧生成的SO2起催化作用，生成SO3，遇水分生成硫酸，极易腐蚀机械，加速发动机的磨损。 

    （5） 水分及机械杂质除了会增加灰分和结垢外，还会造成柴油乳化变质，机械杂质除堵塞滤油器和供油管线外，还会严重磨损高压油泵和喷油嘴。 

    （6） 粘度太大会使大量柴油直接喷在气缸壁和活塞顶上，不但浪费柴油而且还会增加燃烧室的结焦、积炭；粘度太小除会增加喷嘴和高压油泵柱塞副的磨损外，还会造成喷油距离太近，只集中在喷嘴附近燃烧，以致空气不足，燃烧不完全，造成油料浪费和功率下降。
    （7） 柴油十六烷值太低，燃烧初期生成的过氧化物不足，因而滞燃期太长，发动机机动困难，在工作时易发生爆震。十六烷值太高的柴油滞燃期太短，在燃烧室内过快的生成过氧化物，而在未形成良好的混合之前，在空气不足的情况下燃烧，使一部分烷烃分解生成游离碳，并随废气排出形成浓烟，增加燃烧室积炭和发动机磨损。 

    3 车用柴油使用中的常见问题的解决方法 

    在柴油中加入添加剂是改善柴油燃烧性能最经济而有效的重要手段。不仅改善了柴油的贮存安定性，而且改善了燃烧性，并能防止燃烧室油喷嘴积焦积炭的生成，减少机械磨损，达到节约能源、延长车辆保养间隔里程、防止污染环境的目的。 

    我们知道，发动机上积碳的形成过程：活塞运行到上止点之前，没有明显的碳生成。在活塞到达上止点后向下运动到15°～30°曲轴转角过程中，碳的生成达到高峰。碳的生成期和燃烧扩散期重叠在一起。 

    研究还表明：排放中含有大量碳烟是因为燃烧过程中氧的含量不足，通过催化燃烧，加速氧化燃烧，使碳的氧化反应更充分，就会减少排放中的碳烟含量，使碳在发动机工作循环中的形成时间提前，减少燃烧扩散期碳的形成。 

    3.1 车用柴油添加剂                           

    为解决这些问题向柴油中加入必需的添加剂。比较普遍使用的是助燃剂，即燃烧促进剂、也有的是油泥沉淀分散剂、脱水剂、防腐蚀剂、防菌防霉、十六烷值上升剂、降凝剂等。在国内自主研发多以单剂为主体，在欧美以复合多效剂为主体。 

    3.2 抗氧防胶剂 

    主要对柴油中的不安定化学组分的自动氧化反应起抑制作用，以提高柴油等的贮存和使用的化学安定性。现在主要使用的有酚系和胺系抗氧防胶剂，目的是防止柴油类在贮存或使用中，一些不饱和烃、硫、氧、氮化合物等不安定化合物，受光或（和）热的作用而自动氧化生成油泥或胶质影响其使用，以克服在使用中进气门结胶和燃烧室积炭。 

    3.3 清净分散剂 

    在柴油机上可防止喷嘴结焦，使喷油雾化良好，燃烧完全，从而减少排气中的HC、CO和NOx，并节省柴油。这种添加剂还可改善柴油的润滑性，减少油泵和喷嘴的磨损，使喷油雾化良好，燃烧完全而减少排气对大气的污染。添加剂分子中的活性原子，在金属表面上形成吸附膜或反应膜或聚合物膜而提高润滑性，从而有效地保护各摩擦部位，使油泵、喷嘴、阀座阀唇得到良好地润滑，从而使动作圆滑，防止油品存留，并将已存留油品或油泥随时洗掉并携进燃烧室完全燃烧后排出。其作用效果是： 

    （1） 降低对大气的污染； 

    （2） 节省柴油消耗； 

    （3） 改善发动机性能。 

    3.4 柴油多效剂 

    因柴油所用馏分加重，而且多直接混用催化裂化柴油，因而胶质多和安定性及燃烧性能变差，贮运中易生油泥沉淀，使用中结焦积炭，并可能发生腐蚀。柴油多效剂有清净、抗氧化、防腐蚀、助燃（促燃）等作用。 

    4 争创清洁汽车示范城市公交 

    车用柴油的现状不应该成为我们创建清洁汽车示范城市公交不可逾越的障碍。从2003年1月1日起，在全国范围使用的已是含硫量为800 ppm的柴油，但离欧Ⅱ标准要求的柴油含硫为500 ppm仍有较大的差距（欧Ⅲ标准为300 ppm，欧Ⅳ标准为50ppm，欧Ⅴ标准为10 ppm）；欧Ⅲ标准对汽车排污装置设备耐久性的要求是8km，欧Ⅳ标准为10km（以使用配套标准的柴油为前提）。而城市公交车辆一般行驶里程为60万～70万km。 

    近几年，国内许多城市为了解决“城市大气污染”，积极推广与应用压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG）车辆，但目前的燃气价格、加气站建设与运营，以及使用燃气等清洁能源车辆导致的车辆购置费用、维护成本增加使用清洁能源车辆的相关免税政策难以落实，这些都是目前困扰与制约国内清洁汽车工作以及燃气汽车发展的重大因素。此外，柴油电驱混合动力，燃料电池、液体燃料重整制氢等动力车辆的技术障碍与运营成本对于全球绝大多数城市来说仍是可望不可及。 

    国内的柴油质量要达到欧Ⅱ标准的柴油质量，至少需要4～5年甚至更长的时间，即使柴油质量达到了欧Ⅱ标准，使用的即使是欧Ⅲ标准的尾气污控装置也只能确保8km内达标。 此消息来自：中国城市车辆网

    一方面加大车辆的维修保养力度，全面推广I/M维修保养制度的贯彻实施，另一方面积极采用先进的技术与产品以延伸欧Ⅱ标准柴油机的保养间隔里程与尾气排放达标里程，以及使现有欧Ⅰ标准柴油机的尾气排放达到欧Ⅱ标准。 

    比如：上海强生公共交通有限公司的营运车辆也面临着与其他公交公司同样的问题：车辆的动力性能不佳、尾气排放超标、机械磨损严重，平均车辆每月的行驶里程都超过7000km，维修保养费用越来越高。他们开展了从源头治理的清洁营运行动——尾气排放超标也是一种成本，是由于柴油不完全燃烧而造成的浪费或柴油机低效率造成的。通过使用一种EPF柴油复合多效剂，提高了柴油的利用效率与车辆的动力性能。在17个月的使用过程中，他们对部分车辆的油耗、行驶里程进行了跟踪统计与分析，平均取得了10%～15%的节油率，尾气排放经多次检测都好于欧Ⅱ标准排放的限值，下降幅度40%～90%，发动机噪音平均下降4～5dB，在车辆吊缸检查发现：活塞、活塞环、喷嘴、缸头、排气阀等处几乎没有积炭、积焦、油泥或沉积物。保养间隔里程延长了，每次保养更换配件的费用下降了，柴油机使用寿命也延长了。 

    目前，在上海已有几十家公司数万辆车使用了该柴油复合多效剂，为城市公交创造了良好的经济收益，也为上海的大气环境创造了良好的环境效益。 

    在目前CNG、LNG、LPG等燃气汽车，柴油电驱混合动力、燃料电池、液体燃料重整制氢等动力车辆技术、成本未能解决与普及的时候，即使我们的柴油在今后的10年中达到了欧Ⅱ标准或欧Ⅲ标准所配套使用的柴油，在柴油中添加复合多效剂以及加强I/M维修保养制度的实施都还是十分有效的。因为添加剂中的某些成份与功能：比如清净、助燃、降凝、防腐防锈、润滑等功能即使在欧Ⅲ标准的柴油中也是没有的。 

    只有源头控制与末段整治相结合，才能使柴油机工况的稳定性和操作性能才能得以改善。