含鉛汽油對發(fā)動機性能和壽命的影響
化學先生 / 2019-06-22
無鉛汽油正在我國迅速取代含鉛汽油，眾所周知，含鉛汽油危害環(huán)境。但是，我們的認識僅僅停留在這個水平上是不夠的。事實上，含鉛汽油對發(fā)動機性能和壽命有不利影響。發(fā)達國家的大量調(diào)查研究已經(jīng)證實，推廣無鉛汽油以后，汽車發(fā)動機的維護保養(yǎng)工作量明顯減輕，發(fā)動機技術(shù)狀態(tài)有所改善。
1：影響火花塞壽命
含鉛汽油在燃燒過程中會形成鉛鹽。鉛鹽沉積在火花塞電極和絕緣體上。這種鉛鹽沉積物特別在發(fā)動機溫度很高時具有導電性，在兩個電極之間形成一條并聯(lián)的旁通通路。這條通路使得一部分能量越過絕緣體不受控制地釋放出來。結(jié)果，點火能量不能全部在兩個電極之間的空間釋放。使用無鉛汽油時火花塞電極燒損可減少一半以上。因此，火花塞壽命可延長一倍。
2:腐蝕發(fā)動機零件
為了防止鉛鹽在燃燒室內(nèi)的過量沉積，含鉛汽油必須添加鹵素潔凈劑。燃燒過程中這種潔凈劑會生成氯化氫和溴化氫。這些反應(yīng)生成物溶于同是燃燒產(chǎn)物的水，生成酸性介質(zhì)，會強烈地腐蝕發(fā)動機的各種零件，如缸壁、活塞、活塞環(huán)和氣門，特別是消聲器。研究表明，使用無鉛汽油時廢氣凝結(jié)物的pH值為3.5～4.2，而使用含鉛汽油時廢氣凝結(jié)物酸性更強一些，其pH值為2.2～2.6。這種情況在不同的汽車運行方式和不同的消聲器結(jié)構(gòu)中有不同程度的表現(xiàn)。短程交通，例如都市中的出租車，受損害最大。阻性消聲器又比抗性消聲器更糟糕一些， 因為阻性消聲器中的礦渣棉充填物像海綿吸水那樣吸收并儲存有腐蝕性的凝結(jié)物。
3：增加發(fā)動機磨損
含鉛汽油中鹵素潔凈劑的反應(yīng)產(chǎn)物明顯提高了廢氣酸性組份的濃度。這些酸性組份進入曲軸箱，很大程度上耗盡了發(fā)動機機油的堿性儲備及中性化能力，導致發(fā)動機磨損的增加。德國萊茵州技術(shù)監(jiān)督局( TUV)對30輛警車進行的一項研究表明，使用無鉛汽油時氣門導管、連桿大頭軸承和汽缸-活塞副的磨損都比較小，這歸因于無鉛汽油受酸性組份的污染較少以及燃燒產(chǎn)生的沉積物較少。
4:長期運行會提高耐辛烷值的要求
燃燒室中的積炭能大大增強發(fā)動機的爆震傾向和熾熱點火傾向，所以，隨著汽車行駛里程的積累，發(fā)動機對燃油辛烷值的要求會比新車高。使用無鉛汽油時，如果運行條件使得溫度超過大約360C的炭點燃溫度，那么沉積起來的炭絕大部分會從燃燒室壁上燒掉。但是完全燒掉是不可能的，因為燃燒室壁和活塞頂部即使在全負荷時也很難超過3509°C ～360°C的溫度。使用含鉛汽油時，通過燃燒，由烷基鉛和潔凈劑形成復(fù)雜的鉛化合物，這些鉛化合物最初和炭一起沉積， 并在炭已經(jīng)不能沉積的較高的發(fā)動機溫度下凝結(jié)，形成一個薄層，以其隔絕作用阻止燃燒所必需的氧達到它下面的炭層，使得在繼續(xù)運行的過程中沉積起來的炭無法燒掉。冷發(fā)動機的每次啟動和暖機都產(chǎn)生新的由積炭和鉛化合物形成的一套層狀物。燃燒室沉積物通常通過兩種作用導致提
高對辛烷值的要求:由于沉積物使燃燒室容積縮小而提高了壓縮比。由于沉積物的隔熱作用提高了終燃氣體的溫度并降低了通過燃燒室壁面的熱傳導，強烈地加熱了新鮮混合氣充量。隔熱作用對辛烷值要求有很大影響，所以使用無鉛汽油時也會因其積碳(即使很少)的存在而導致其辛烷值的要求隨著汽車行駛里程的積累而提高。
然而，總的來說可以確定，使用無鉛汽油時，運行較長時間后不會引起比使用含鉛汽油時更高的辛烷值要求。
5：縮短機油更換間隔
既然含鉛汽油會增加發(fā)動機腐蝕和磨損，燃燒室內(nèi)還會生成含鉛沉積物，那么腐蝕產(chǎn)物、磨粒和鉛沉積物進入機油就會改變機油黏度，使機油變質(zhì)。在美國，通常使用含鉛汽油的發(fā)動機機油更換間隔不超過6400～9600千米，而使用無鉛汽油的發(fā)動機機油更換間隔可延長到12000千米，甚至達到24000千米。
.jpg "汽車發(fā)動機")
閩ICP備15011996號-4
|
閩公網(wǎng)安備35040002000218號
|