山东省环保厅机动车尾气牌放电话 关于环保型发动机机动车尾气污染治理初探

　　王科 　　1976年9月毕业于太原冶金工业学校，曾任晋城市环保监测站副站长、工程师。1990年在上海同济大学环保监测站站长培训班结业。2007年至今，负责晋城市机动车尾气检测环保的管理工作。
　　
　　一、环保型发动机概述
　　环保型发动机是指安装了三元催化器净化尾气系统、通过氧传感器反馈控制空燃比、使用微电脑对发动机工作性能及尾气排放全方位系统控制的发动机。它能精确控制混合汽空燃比。
　　环保型发动机与化油器发动机相比具有以下先进性：
　　(1)任何工况下都能获得精确的空燃比混合汽；
　　(2)加速性能好；
　　(3)由于它使用多点电控喷射系统，保证了在汽缸内每个角落都能满足燃烧用混合汽；
　　(4)具有良好的启动性和减油或断油时也能得到精确的空燃比；
　　(5)安装有三元催化器废气控制排放系统。保证车辆在不同工况条件下排放尾气符合国家标准。与传统发动机相比，一般功率可提高10％、油耗降低5％～15％。尾气排放水平也在提高。多数新车排放水平已达到了国4标准。
　　
　　二、影响环保型发动机排放的因素
　　1、油品质量问题
　　辛烷值标称不准确，硫、磷等有害物质高：辛烷值是影响机动车抗爆震性能的指标，爆震会减少车辆做功，发动机抖动。严重时造成车辆损坏。性能降低排放增加；汽油中硫含量过高，我国进口的石油大多数是劣质高硫原油。据有关资料记载2006年1～10月，中石油进口原油硫含量在1.11％，而轻质原油硫含量远低于0.15％。原油硫含量高。必然导致加工的燃油含硫量高，硫含量高对三元催化系统的影响是致命的，会大大缩短氧传感器、三元催化器的使用寿命，严重影响环保型发动机空燃比和尾气排放。铅、锰、硅等存在也会使三元催化器老化，尤其是铅能造成三元催化器堵死，使之报废。
　　抗爆剂对环保发动机的影响：由于原油质量和炼抽加工水平的限制。我国炼油企业生产的油品辛烷值低，因此就必然向汽油中加入异辛烷、异丙苯、烷基苯等添加剂来提高辛烷值。并使用MMT(含锰抗爆剂)。含锰抗爆剂MMT对环保发动机影响很大，它会沉积在进气门、缸盖、火花塞、氧传感器、三元催化器，使发动机性能变差，排放增加。
　　2、沉积物对发动机排放的影响
　　发动机排放变差的原因除发动机自身零部件损坏失效外。还有沉积物的影响，如氧传感器的中毒、三元催化转化器的失效和堵塞。
　　(1)对进气系统的影响：进气道沉积物主要分布在节气门、进气总管、进气歧管表面上，分布在节气门周围的沉积物影响环保发动机节气门开度、怠速阀工作，使发动机出现怠速抖动，容易熄火等工作不正常现象；分布在进气总阀、进气歧管上的沉积物会影响发动机的进气，影响混合汽的控制精度。
　　(2)喷油嘴沉积物的影响：由于发动机工作一段时间后的停车时期喷嘴的尖部残存着一些燃料，这些燃料在较高的温度下会汽化，使喷嘴形成很薄的一层膜，这些物质日积月累的沉积，使喷油嘴流通量下降。喷射雾化能力降低，从而影响发动机正常工作和排放。
　　(3)进、排气门沉积物对发动机的影响：首先能造成进气、排气门关闭不严，使发动机燃烧效率下降，油耗增加，动力下降，排放恶化。
　　(4)燃烧室的沉积物对发动机的影响：燃烧室的沉积物主要分布在活塞顶、缸盖、排气门上。它的影响主要是改变发动机对辛烷值的需求提高，沉积物的积累减少了发动机燃烧室容积，使发动机压缩比提高，导致发动机爆燃倾向增大。它的影响使发动机活塞顶与各汽缸盖之间距离缩小。因此在发动机压缩行程时，活塞顶与汽缸盖会发生碰撞，产生噪声。严重时影响发动机的使用寿命，导致损坏。
　　(5)沉积物对火花塞、氧传感器的影响：火花塞沉积物会造成火花塞烧蚀、短路，会造成发动机失火、工作不正常，导致车辆出现油耗增加、动力下降、排放恶化、提速无力、加速耸车、换挡不畅、怠速抖动、容易熄火、启动困难等各种不正常工况。
　　氧传感器沉积物会堵塞传感器上的气孔，使氧传感器无法感知排气和进气中的含氧量导致发动机微电脑控制空燃比反馈失灵。无法精确控制空燃比。
　　(6)沉积物对三元催化器和EGR系统的影响：三元催化沉积物与燃油品质有很大关系。经常使用含硫量高的燃油，会使三元催化器中毒。使用乙醇汽油会使三元催化器形成积炭。含铅汽油会使三元催化器金属氧化物沉积并造成堵塞，严重时使之成为不可逆损坏。沉积物使发动机EGR阀关闭不严。从而使发动机怠速不稳、抖动、甚至没有怠速，尾气排放氮氧化物急剧增加。
　　3、道路拥堵、气候问题、润滑油的使用不配套、车辆I／M检查／维护制度的不完善以及发动机设计和制造工艺的差别等都是影响环保发动机正常工作的因素。
　　
　　三、汽车三元清洗养护方法是解决尾气污染的主要方法
　　汽车三元清洗养护方法由北京龙泉绿爽公司研发并已获得了发明专利，它是能恢复和保证环保发动机空燃比反馈控制三元催化净化系统正常工作的清洗养护方法。我们利用该方法解决环保发动机沉积物、氧传感器中毒失效、三元催化器中毒失效及堵塞等问题。它的特点是能够同时清洗发动机的进气系统、燃油系统和排气系统，解决各系统沉积问题，解决氧传感器、三元催化器化学中毒失效堵塞和EGR装置积炭阻塞的问题，能再生失效的三元催化器，恢复三元催化器尾气净化功能，延长其使用寿命，减少尾气排放。
　　“三元清洗剂”是该方法的主要物质，这是一种无色透明、PH值为6、可以完全燃烧的液体，它由载体、反应剂、活性剂、氯化更新剂组合构成，载体是强极性溶解剂和异构体醇，强极性溶剂醇对于发动机进气阀上的胶状混合物和固体沉积物有很强的物理溶解和分散溶解作用。异构体醇的特点是极易产生过氧化物。在燃烧时会产生大量负氧离子，从而能在环保发动机燃烧系统和排气系统建立高温环境，将积炭、硫、磷化学络合物燃烧氧化成二氧化碳气体、二氧化硫气体及其他化学气体，将锰沉积物高温汽化成可挥发性物质排出。反应剂成分为EGC，是一种极强的助燃剂，其特点是能促进异构体醇产生大量的过氧化物，其次是在燃烧时自身也能产生大量负氧离子，从而使发动机燃烧系统和排气系统高温氧化增强。活性剂是由可溶于碳氢的聚合物及可联于极性基的连接集团组成，其作用一是可物理溶解分散进气系统和燃烧系统沉积物，二是可以预防进气系统，燃烧沉积物。氯化更新剂的成分为有机氯化物，它的作用是使活性金属催化剂在高温下充分氧化，形成可以自由移动的化合物，使聚集的活性金属催化剂重新均匀分散，从而使净化转化率下降的三元催化器得到再生，恢复三元催化器尾气净化功能。
　　发动机三元清洗养护条件与操作：首先发动机在达到正常工作温度、运转平稳的情况下，转速控制在1500r／min左右，采用输液器将三元清洗剂通过进气真空管输入到发动机内。三元清洗液 首先对喷油嘴外缘胶质积炭、进气道低分子漆膜、进气门外侧的软的油状物、粘的漆状物以及硬的胶状物等不同沉积物进行物理溶解分散清洗。清洗下来的沉积物接着随三元清洗剂及空气一起进入燃烧室，未燃烧的载体和活性剂首先对燃烧室沉积物进行物理溶解清洗，然后进行化学氧化清洗。此时燃烧室混合汽为偏浓状态，由于三元清洗剂自身的燃烧，再加上燃料的燃烧。燃烧室温度和工作压力均会超出正常状态。形成高压高温氧化环境。在此环境下炭沉积物、硫沉积物都可以形成氧化物呈氧化气体排出。锰沉积物会汽化成可挥发性物质排出，同时也清洁净化了排气门。燃烧室排出的高温气体进入排气系统后，首先会对氧传感器和三元催化转化器的沉积物进行物理吹扫清洗。由于燃烧室混合汽是偏浓的，从燃烧室排出的气体仍在燃烧。释放出大量氧离子。在此环境下，导致氧传感器中毒失效，三元催化器中毒失效和堵塞。EGR阀卡滞的硫磷化学络合物、炭沉积物、锰沉积物大部分会被氧化成氧化物气体和可挥发物质排放到发动机外，这时排气管可嗅出恶臭气味，从而实现排气系统氧化清洗。在清洗的同时氯化更新剂又会同聚集成大颗粒的活性金属催化剂发生反应，使之充分氧化，形成可以自由移动的化合物，均可分布于三元催化器载体上，然后氧化态催化剂再与三元催化转化器烃类转化反应，水煤气变换反应生产氢气发生还原反应，还原成金属态催化剂，最终完成对三元催化的再生。
　　发动机在经过进气系统物理溶解清洗、燃烧系统物理溶解清洗和化学氧化清洗、排气系统物理吹扫清洗及化学氧化清洗、三元催化器重新再生等过程后，发动机除喷油嘴内部沉积物不能清洗外，其它均达到了有效的清洗，使发动机处于较好的工作状态。
　　我们各汽车尾气检测点维修站，现在都在使用这一方法来解决环保发动机尾气超标问题。经过近一年多来的试用。基本上达到了环保发动机尾气治理之目的，尤其是解决了长期以来NO超标问题。
　　我们通过尾气检测数据得出结论：如果CO超标主要表现在氧传感器故障，同时CH也随之增加，解决办法：(1)严重时更换氧传感器；(2)使用三元清洗剂清洗发动机。如果NO超标，这主要表现在三元催化器和EGR阀。废气再循环系统故障，解决方法：(1)通过三元清洗使三元催化器恢复功能，同时用化油器清洗液清洗EGR阀及管路系统；(2)若NO降不下来则更换相应的---~，催化器。
　　
　　四、建议I／M制度应增加三元清洗
　　环保型汽车是当前技术最先进、控制尾气排放最好的车型，它既节油又环保，而且功率大、噪音低、速度高、运行平稳。再加上车辆电子技术的应用，它具有安全、灵活、舒适等特点，是今后人们首选的产品。随着老旧汽车报废和更新，环保汽车的保养和维护就至关重要。维护好的汽车能为我们的生活和环境带来更加美好的未来。但是长久以来，汽车制造企业技术在不断更新和提高，而汽车维修企业还是老一套，一般是更换三滤。更换机油检查各系统液体、电器等，很少检查三元催化器是否正常。对于这项I／M制度，我们建议必须在车辆行驶一段时间后的保养和维护要增加三元清洗项目。
　　
　　五、使用三元清洗时注意事项
　　1发动机转速不能超过1500r／min。因为三元清洗剂本身能够自燃。这时发动机温度很高，转速过高、油门过大很容易烧坏一些部件，严重时烧坏发动机，造成事故。由于某种原因发动机失火造成三元催化器陶瓷载体和金属外壳之间的密封部分高温溶化，成为粉末堵塞后半部陶瓷载体，在进行了三元清洗后，要注意观察。此时的排气管、三元催化器可能有烧红现象，必要时要减小注入发动机三元清洗液的速度，或采用间隙法注入发动机。如果不能进行下去，则可能是排气管或三元催化已经堵死，这时只有更换三元催化器才能恢复尾气净化功能。
　　2清洗后不能立即上线检测。这是因为清洗液是由进气真空管吸入发动机的。由于清洗液的吸热作用，进气歧管很冰冷，而且清洗液残留在支管内一下子不能达到完全进入发动机。因此，发动机需要继续工作。直至进气歧管发热后方可上路去试车。试车10～20km，在不同的工况条件下使发动机做功，彻底排干净三元催化器和排气管内的清洗剂残留。这时发动机一般表现为加油通畅反应速度快，车辆爬坡能加增强。
　　(本文得到了以下单位的大力协助：晋城市机电设备有限责任公司、晋城市康伟汽车维修有限责任公司、晋城市金佳美汽车用品有限责任公司)