柴油车排放的检测方法采用的是烟度法,烟度法分为稳态和非稳态两种,稳态烟度指的是柴油机全负荷烟度测量方法,检测的数值不仅有烟度值,还有轮边功率和最大转速,非稳态烟度指的是自由加速烟度测量方法,检测数值仅有烟度值。自由加速烟度测量方法由于人为造假因素较多,且检测数值单一,检测出排放超标的柴油车较少。全负荷烟度测量方法因造假难度较大,且检测数值种类多,检测超标的柴油车要占检测总数量80%以上。因此柴油车排放超标治理主要是针对稳态烟度检测出的排放超标柴油车。
排放超标柴油车基本上都是机械喷油柴油车,2008年7月1日以前生产销售的国I、国II柴油车基本上都是机械喷油柴油车,2008年7月1日以后生产销售的国III柴油车至少50%以上是机械喷油柴油车假冒的,还有一部分国III柴油车是机械式电控直列泵+EGR的假国III柴油车,这些柴油车都是容易发生排放超标问题的车辆,是重点治理对象。
柴油车超标除了部分因为发动机磨损、缸压不足、烧机油、零部件损坏等自身原因外,其最主要原因是因为柴油品质低下造成的。我国柴油不仅十六烷值低,胶质、沉渣、芳烃、硫含量相对较高,且经常被人为掺混进重柴油、蜡油、焦化蜡油、溶剂油、重芳烃、船用内燃机油、矿物油、焦化柴油、减钻柴油、废机油炼制柴油、废塑料炼制柴油、废轮胎炼制柴油、地沟油炼制柴油等劣质柴油组份,这些劣质柴油组份首先会因为分子团大,燃烧效率低,容易产生炭烟,导致柴油车尾气超标。其次是劣质柴油很容易氧化产生胶质、积炭、堵塞喷油嘴,改变喷油雾化和方向,导致燃烧恶化产生炭烟,造成柴油车排放超标。第三是劣质柴油会在发动机内产生大量沉积物,这些沉积物沉积在进排气门上会造成气门关闭不严,导致发动机燃烧效率下降;沉积在燃烧室会改变发动机压缩比和进气涡流;沉积在活塞环上会造成火塞环与活塞粘结,活塞环失去弹性和密封性,导致气缸压缩压力降低;沉积在排气系统内会造成堵塞,导致排气背压提高。而这一切最终会导致柴油车动力下降,一旦柴油车动力下降,无论是机械喷油还是电控喷油,都需要通过增加喷油量来解决,增加喷油量会改变经过优化匹配的发动机空燃比,导致混合气偏浓,造成柴油车排放的颗粒物大幅增加,尾气超标。
因此,解决柴油车尾气超标的技术路线:第一是通过催化清洗方法和柴油机三元清洗方法清除掉发动机系统内的沉积物,恢复柴油发动机原有的压缩比和动力;第二是通过“校泵”的方法清洗喷油器、调整供油量、恢复正常的喷油雾化和方向,恢复发动机正常的空燃比;第三是通过分解柴油中大分子团簇,改善燃油品质,提高燃烧效率的方法减少劣质柴油产生炭烟和沉积物;第四是通过维修、更换零部件解决因机械故障导致的抖卜放超标问题。
这条技术路线是笔者经过多年研究、实践、探索出的最行之有效的,解决目前在用柴油车排放超标问题的方法,不仅可保证治理后的柴油车排放达标,还可保障柴油车治理后行驶2万km尾气排放不超标。北京龙泉绿爽科技有限责任公司同时为这条技术路线研究开发了与之相匹配的技术和产品,为解决在用柴油车排放超标问题提供了最强有力的技术支持。
柴油发动机产生的沉积物和炭烟都是由可溶性有机物(SOF)和不可溶性有机物(石墨碳)组成的,沉积物和炭烟之所以难以消除,与柴油发动机工作温度低和沉积物、炭烟起燃点高有很大关联,因此清除沉积物和炭烟的有效技术路线是降低沉积物、炭烟起燃点和提高柴油车发动机燃烧温度。催化清洗方法和柴油发动机三元清洗方法是北京龙泉绿爽科技有限责任公司独创的清除柴油发动机系统内沉积物和炭烟的清洗技术。催化清洗方法是将催化清洗剂加入到柴油车的油箱中,在行驶过程中可大幅降低沉积物和炭烟的起燃点,将沉积物和炭烟中可溶性有机物(SOF)和大部分不可溶性有机物(石墨碳)催化氧化成二氧化碳和水,从而起到清除沉积物和炭烟的作用。柴油车催化清洗产品有两种:“泉爽牌烟霸”(图1)是第一代柴油车催化清洗产品,目前被广泛应用于解决柴油车尾气烟度值超标问题,2010年广东东莞、佛山地区对柴油车实行了严格的尾气工况检测,90%的柴油车尾气工况检测不能达标,“泉爽牌烟霸”在广东东莞、佛山为大约10万辆柴油车解决了尾气工况检测超标问题。“泉爽牌黑烟去无踪”(图2)是第二代柴油车催化清洗产品,它具有更高的强力催化清洗作用,它在降低柴油车尾气烟度值的同时能大幅提高柴油车的轮边功率和最大转速,是解决柴油车污染和动力差的理想产品。
柴油发动机三元清洗方法是通过空气流量控制板控制进气量提高柴油发动机燃烧温度,通过输入三元清洗剂溶解、分解、氧化沉积物,建立高温氧化环境,使结块的沉积物变成二氧化碳、水和颗粒物排出,从而起到清除沉积物的作用。所谓三元清洗指的是它能同时对柴油发动机进气系统、燃烧系统、排气系统进行物理溶解清洗和化学氧化清洗,特别是它清洗安装了氧化催化器或颗粒过滤器的柴油车排气系统效果更加明显,在我国很多地区使用柴油出租车,这些柴油出租车通常行驶3个月~6个月就会因为排气系统堵塞、排气背压高、动力严重下降而不得不将氧化催化器载体敲掉。许多出租车使用了柴油发动机三元清洗产品清洗后,氧化催化器堵塞问题得到了有效解决,动力很快恢复了正常,无需敲掉催化器载体。
柴油发动机三元清洗方法和催化清洗方法配合使用效果更佳,2011年天津某公司一辆奥迪柴油轿车因排气系统堵塞,最高车速从160 km/h降到了110 km/h,笔者先在其油箱中加了1瓶“泉爽牌烟霸”,然后又使用1瓶“泉爽牌柴油发动机三元清洗剂”(图3),为其进行了清洗,清洗后其最高车速立即从110km/h恢复到了160 km/h,效果非常突出。
清洗喷油器、调整供油量、恢复正常的喷油雾化和方向,恢复发动机正常的空燃比是保持治理后柴油车排放达标的重要环节,这一环节通常通过“校泵”的方法来完成,“校泵”是目前柴油车最常用的维护方法。要想保障柴油车治理后排放长期达标,必须要通过改善燃油品质,提高燃烧效率,减少劣质柴油产生炭烟和沉积物的方法才能实现,为此,笔者研制开发了一种高科技产品“泉爽牌柴油活力贴”(图4),该产品采用从火山灰中提炼出的稀土材料负离子纳米粉制成,它能辐射出远红外负离子波,贴在柴油车燃油进油管上能对燃油分子产生激活、分解、微粒作用,能让柴油中300 nm以上的大分子团簇分解成几纳米的小分子,从而起到改善燃油品质、提高燃烧效率、降低燃油消耗、增加车辆动力、减少黑烟排放的作用。
以上治理柴油车排放超标方法是建立在柴油发动机正常工作基础上的,一旦柴油发动机有磨损、缸压不足、烧机油、零部件损坏等机械故障,必须先通过维修,更换零部件解决机械故障后,才能再进行各项治理,否则达不到预期效果。为了保证柴油车排放超标治理效果,笔者制订了一整套严格的治理作业流程。