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柴油機(jī) 采用電噴技術(shù)后，得到了節(jié)能、高效、環(huán)保 及方便維修的肯定評(píng)價(jià)，但眾多用戶卻抱怨電噴發(fā)動(dòng)機(jī) 故障頻發(fā)，換件費(fèi)用高昂。電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障是啟動(dòng)困難，動(dòng)力下降，更換一次噴油器或供油泵，動(dòng)輒花費(fèi)數(shù)萬(wàn)元。究其原因，流行的說(shuō)法是“車油不配套”，國(guó)產(chǎn)柴油機(jī) 質(zhì)量差。筆者認(rèn)為關(guān)鍵在于柴油提煉出廠后，污染問(wèn)題沒(méi)處理到位。

世界燃油組織(WWFC)確認(rèn)，全球有一半的燃油在零售過(guò)程中，沒(méi)有達(dá)到 ISO18/16/13 的污染等級(jí)。面對(duì)復(fù)雜的電噴燃油系統(tǒng)，則需要比以往更高質(zhì)量的清潔 柴油，特別是在污染等級(jí)和含水量方面的要求更高。

柴油污染關(guān)鍵指標(biāo)

固體顆粒污染等級(jí)

合規(guī)的柴油在出廠時(shí)，按國(guó)標(biāo)“普通柴油”(GB252-2011)或“車用柴油(IV)”(GB19147-2013)的規(guī)定，機(jī)械雜質(zhì)為“無(wú)”。測(cè)定時(shí)可用目測(cè)法，將油樣注入 100mg 的玻璃量筒中，在室溫下定性觀察，應(yīng)當(dāng)透明，沒(méi)有懸浮和沉降的雜質(zhì)。需要定量測(cè)定時(shí)，按GB/T511 檢測(cè)。

柴油在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、保管的過(guò)程中，如果混入塵土、砂子、金屬銹渣等機(jī)械雜質(zhì)，就會(huì)受到污染。燃油中的機(jī)械雜質(zhì)在高油壓作用下，會(huì)造成供油泵劇烈的磨料磨損和噴油器的堵塞、卡死。此外，柴油若儲(chǔ)存不當(dāng)或存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，油中的烴類經(jīng)過(guò)熱空氣流的蒸發(fā)、氧化、聚合及縮合作 用，或者與水和金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就會(huì)生成深色的粘稠狀膠質(zhì)。這些殘留膠質(zhì)非常有害，容易堵塞柴油濾芯 ，受熱分解后會(huì)阻塞噴油器。

為了控制柴油的固體顆粒(無(wú)機(jī)的機(jī)械雜質(zhì)和有機(jī)的殘留膠質(zhì))污染，可采用自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器監(jiān)測(cè)，確保加注到油箱中的柴油符合 GB18/16/13 的污染等級(jí)。

圖1所示污染等級(jí)，是按GB/T14039 確定的。它是一組分布統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)。第一個(gè)代碼“18”表示每毫升

柴油中尺寸≥ 4μm 的總顆粒數(shù)不超過(guò)1900 個(gè);第二個(gè)代碼“16”表示每毫升柴油中尺寸≥ 6μm 的總顆粒數(shù)不超過(guò) 700 個(gè);第三個(gè)代碼“13”表每毫升柴油中尺寸≥ 14μm 的總顆粒數(shù)不超過(guò) 60 個(gè)。

采用激光自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器四通道測(cè)量，1μm 的靈敏度，既可取樣檢查也可在線監(jiān)測(cè)。

水分含量

合規(guī)的柴油出廠時(shí)，按國(guó)標(biāo)“普通柴油”(GB252-2011)或“車用柴油(1V)”(GB19147-2013)和規(guī)定，水分(體積分?jǐn)?shù))在0.03% 以下，認(rèn)作“痕跡”。測(cè)定時(shí)可用測(cè)法，將油樣注入100mg 的玻璃量筒中，在室溫下定性觀察，應(yīng)當(dāng)透明，沒(méi)有懸浮和沉降的水分。需要定量測(cè)定時(shí)，按 GB/T260 檢測(cè)。

柴油在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、的過(guò)程中，如果混入水分，就會(huì)造成柴油的水污染。水污染引起金屬銹蝕，弱化濾芯的過(guò)濾能力，降低柴油的油膜強(qiáng)度，使輸油泵、供油泵及噴油器磨損加劇，甚至拉傷、燒結(jié)。

柴油中的含水量可用水分儀測(cè)定。圖 3 所示水分檢測(cè)儀可用于在線監(jiān)測(cè)。

三種凈化技術(shù)

沉淀過(guò)濾凈化

安裝在柴油機(jī)上的柴油過(guò)濾裝置，雖然具有脫水濾清的功能，但是藏垢納污的能力有限。受到污染的柴油，應(yīng)在加注到油箱之前，預(yù)先進(jìn)行凈化處理。

傳統(tǒng)的多級(jí)過(guò)濾方法，是從油槽車到油庫(kù)的油罐卸油時(shí)、從油罐到加油車裝油時(shí)、從加油車(加油站)到用戶的油桶或柴油機(jī)油箱加油時(shí)，都采用開(kāi)式濾網(wǎng)或織物進(jìn)行過(guò)濾。

柴油凈化的最簡(jiǎn)單方法，便是利用油罐或油桶，將待用的柴油靜置 72 ～ 96h 沉淀。

混入柴油中的水分有 3 種形態(tài)：①溶解水，存在于烴類化合物的分子之間的空隙內(nèi)。水在油中的溶解飽和度很小。在溫度低時(shí)，溶解水就會(huì)析出，變成懸浮狀態(tài)的水。②懸浮水，以微小水滴懸浮在油中，會(huì)造成柴油的乳化，而且難以用沉淀的方法去除。③游離水，以較大的水滴混合在油中。由于水比柴油的比重僅大 15% 左右，游離水靜置的沉淀速度很慢，要等 3 天后，游離水才會(huì)以水墊的形式沉于油罐的底部。

沉淀過(guò)濾凈化的方法，要占用兩個(gè)以上的油罐(油桶)，沉淀時(shí)間要足夠長(zhǎng)，過(guò)濾的手續(xù)繁復(fù)，對(duì)于大量用油的礦山和大型工程項(xiàng)目并不合適。沉淀過(guò)濾凈化法不能有效分離懸浮水，當(dāng)要求非溶解水小于 1000ppm 的含量、過(guò)濾精度 4 ～6μm，限制去除固體顆粒達(dá)到 GB18/16/13 的凈化指標(biāo)時(shí)，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上受到了限制。

凝聚過(guò)濾凈化

固體顆粒污染凈化是一種固液分離技術(shù)。只要過(guò)濾裝置采用絕對(duì)過(guò)濾精度 4υm 的合成纖維材料作濾芯，單位體積柴油中凈化前后的平均顆粒數(shù)之比(多通試驗(yàn)的平均過(guò)濾比)β 值達(dá)到 200，就能確保 GB18/16/13 的污染等級(jí)。

水污染凈化要求同相分離，技術(shù)上有一定難度。如果采用真空脫水裝置，工藝復(fù)雜成本高。

英國(guó)愛(ài)倫公司、德國(guó)法笛公司等研制的凝聚過(guò)濾裝置的原理如下：柴油中懸浮水在通過(guò)親水性的纖維濾網(wǎng)時(shí)，會(huì)發(fā)生吸附、碰撞而凝聚成水滴較大的游離水。在層流條件下流動(dòng)時(shí)，大部分游離水會(huì)較快沉降下來(lái)，少部分未沉降的游離水通過(guò)聚四氟乙烯材料的分離網(wǎng)疏水之后，就能有效地分離油水，確保柴油含水量小于 0.1%。

卡彼勒公司的凈化系統(tǒng)如圖 2 所示。這類系統(tǒng)有四種規(guī)格：******燃油流量 1136L/min 和757L/min 的 4 種適合快速加油站作業(yè)，379L/min和 190L/min 的兩種既可作常規(guī)油罐過(guò)濾裝置，也可安裝在運(yùn)油車上手動(dòng)加油。國(guó)產(chǎn)的幾款小型柴油凈化裝置如圖 3 所示。

機(jī)內(nèi)凈化

主機(jī)廠或發(fā)動(dòng)機(jī)廠家在隨機(jī)使用維護(hù)說(shuō)明中，都列有關(guān)于燃油系統(tǒng)點(diǎn)檢和定檢的詳盡作業(yè)要求。有幾個(gè)問(wèn)題需要廠家技服人員提醒用戶注意。

改掉早上加油的不良習(xí)慣

在每天結(jié)束作業(yè)后補(bǔ)加柴油，可以減小油箱的存氣空間，避免油箱內(nèi)空氣中濕存水因晝夜溫差變化而凝結(jié)成水滴混入水中，同時(shí)，也可使油箱中的柴油有時(shí)間沉淀雜質(zhì)及水分(參看圖 4，需在第二天早

上作業(yè)前排污)?？傊B(yǎng)成油箱滿油過(guò)夜的習(xí)慣。

慎重代用原廠濾清器

原廠設(shè)計(jì)或選用的柴油油水分離器、粗濾器，細(xì)濾器，都按ISO4020 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了性能試驗(yàn)，包括污染等級(jí)試驗(yàn)、氣泡試驗(yàn)、壓差試驗(yàn)、多通試驗(yàn)、水分離效率試驗(yàn)、破損試驗(yàn)、總成破損試驗(yàn)、脈動(dòng)壓力試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)。

柴油濾清器的性能按上述試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定等級(jí)，包括過(guò)濾效率、壽命、流量、水分離效率及破損壓差的等級(jí)。如果認(rèn)為安裝尺寸可以互換而代用了不合格的濾清器或?yàn)V芯，就達(dá)不到原設(shè)計(jì)的過(guò)濾能力和過(guò)濾效率。當(dāng)然，過(guò)了質(zhì)保期的發(fā)動(dòng)機(jī)，也盡可選用性能等級(jí)與原廠相近的國(guó)產(chǎn)柴油濾清器。