汽油机电控喷油器积炭对汽车动力性、经济性和排放的影响.pdfVIP

汽油机电控喷油器积炭对汽车动力性、经济性扣韭放亘M堕 汽油机电控喷油器积炭对汽车 动力性、经济性和排放的影响 谢 素华 ‘交通 部公路科 学研 究所 ) (摘要I汽迪机电喷技术的应用越来越广泛。本文探讨了电喷车喷嘴堵塞对汽车动力性、经济性及排放影响。 根据喷嘴积炭的形成机理及影响因素，采用喷嘴积炭模拟技术，建立不同级别的喷嘴堵塞率，通过在AUDI100 2.6E电喷汽车上安装不同堵塞率的喷嘴进行试脸，找出喷嘴堵塞率与汽车加速性能、排放性和燃料经济性的关系。 下关谙词1电控喻油器 积炭 汽车 动力性 排放 影响 1.前言 随着汽车保有量的增加，汽车排放对大气的污染日趋严重，由此，国外发达国家相继制定越来 越严格的汽车排放法规，限制汽车排放物中的有害成分CO,HC.NOx。严格的法规标准，不仅限制 了汽车排放，保护大气环境、而且促进了汽车技术的飞速发展。早在50年代，德国奔驰汽车公司利 用制造飞机发动机的经验 将汽油喷射发动机装置在汽车上。60年代初，美国发明电子控制汽油喷 射系统，其后，德国波许公司将此项技术应用于汽车发动机，于1967年推出电子控制汽车发动机喷 射系统，并使用于大众汽车上。此后，欧美、日本各大汽车厂家也相继采用这种电子燃油喷射装置， 并由单点喷射发展成多点喷射。这项技术的应用大大地降低了汽车排放，提高了汽车燃料经济性 和动力性。但由于喷嘴一般都十分靠近进气阀，极易受到进气道中各种粉尘和颗粒物的污染。这 些污染物在喷嘴上形成积炭 严重时影响汽车的使用性能。最早发现这类问题的是美国丹佛 (Denver)和科罗拉多(Colorado)地区，发现汽油喷射汽车有驱动性能下降、失火、怠速不稳和排放 增高的现象。因此，80年代中期，国外有关电喷系统积炭问题的研究十分活跃。改革开放以来，我 国进口车有相当一部分电喷汽油车，使用中发现有喷嘴堵塞问题。由于没有经验，曾经一段时间， 进口我国的电喷汽车大多将电喷系统换成化油器。近年来，我国各大汽车制造厂相继引进国外技 术、合资生产电喷汽油小客车，如一汽的奥迪、捷达;上海的桑塔纳和神龙富康等。随着我国电喷 车的增多，加之我国汽油质量的参差不齐，使用中喷嘴堵塞问题将不可避免地会大量出现。因此 了解电喷车喷嘴堵塞机理和喷嘴堵塞对汽车使用性能影响是解决喷嘴积炭问题的前提。 2.喷嘴积炭的形成机理及影响因素 喷嘴积炭药ft量很小，大约有10-15M9，但由于喷油孔隙很小，一点积炭也会降低喷嘴流量。 据资料介绍，喷油孔处Gum厚的积炭就使喷嘴流量降低26 。而在堵塞的喷嘴上曾发现过有15 kim厚的积炭。大量的研究表明，积炭分为两层:底层和外层。底层基本上是一层薄薄的碳质 (60-85%的碳)，比较光滑;外层无机物含量较高，呈颗粒状。研究发现，喷嘴积炭的形成与燃油 中烯烃含量有很大关系，特别是象1,3戊二烯和1,3丁二烯这样的配对双烯对积炭形成影响很大。 汽油机电控喷油器积炭对汽车动力性=经旅性扣进丛的Jv堕 在普通稳定的汽油中加入少量的双烯，喷嘴积炭就会显著增加。将双烯去除后，积炭的形成也随 之降低。由干喷嘴一般位于靠近进气阀上方，在发动机运行时，喷嘴处于工作状态，喷嘴不断喷油 使积炭来不及聚合就被冲掉了。发动机熄火后，喷嘴处于热浸状态。此时，喷嘴顶部的温度骤然 升高，达到80-100℃左右(见图1，在这种情况下燃料的轻质组分挥发，重质组分滞留在喷针表面， 这些重质的碳氢氧化物在高温环境下发生氧化和聚合反应，形成胶质和树脂状沉垢。这些沉垢又 吸附了周围的颗粒物质，如空气中的粉尘，由PCV和EGR系统进入进气道的颗粒物等，这些粘稠物 经一定时间高温烘烤变成硬质积炭。常用针阀式喷嘴顶部梢针表面，针阀式喷嘴结构和积炭位置 示意图见图2。 300 25O 比 . 口 。 P .200 翟150 100 0 15 30 45 60 时间 分 图1汽车上喷嘴温度与热浸时间关系 图2针阀式喷嘴结构和积炭位置示意图 3.喷嘴积炭试验室模拟方法 电喷车喷嘴积炭不是一朝一夕产生的，如果用实车进行