公交增壓柴油車排放污染原因分析
摘要:以多年修理公交柴油機(jī)的經(jīng)驗(yàn),分析排放污染原因并提出防治辦法。
關(guān)鍵詞:公交排放柴油機(jī)
柴油機(jī)以其扭矩大、油耗低、維修方便等優(yōu)點(diǎn),在汽車上得到了普及。而增壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用,更使柴油機(jī)如虎添翼,進(jìn)而成為當(dāng)今運(yùn)輸業(yè)的一名主角。如玉柴6108高速增壓柴油機(jī),在進(jìn)氣系統(tǒng)采用霍爾塞特渦輪增壓器,使低速扭矩增大,排放降低至≤歐Ⅰ標(biāo)準(zhǔn),被我市公交公司所器重,在空調(diào)車上大量使用。
但是由于種種原因,這些公交車經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)后,會(huì)出現(xiàn)排放嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題,在車輛起步、加速時(shí)更為厲害:排氣管冒出滾滾的濃煙,刺鼻辣眼,行人無(wú)不避而遠(yuǎn)之。一時(shí)間,濃煙成了我市公交增壓柴油機(jī)的一種通病,而為社會(huì)所關(guān)注。現(xiàn)就其原因分析于后。
壓燃式柴油機(jī),在常溫下應(yīng)看不到煙色。冒黑煙說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不完全,歸根到底,是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量與噴油泵供油量不匹配,形成燃燒惡劣的產(chǎn)物。原因主要有以下幾方面:
1進(jìn)氣方面
1.1進(jìn)氣不暢
由于公交車的動(dòng)力是后置式,空濾器安裝在汽車尾部車架上,距離地面較近,當(dāng)汽車行駛時(shí),在車背后部產(chǎn)生一定真空度,其所產(chǎn)生的吸力,將車后的灰塵大量吸附在汽車的尾部,加上公交車停靠站間距離短,車輛起步、停車頻繁,制動(dòng)時(shí)使路面上的灰塵大量張揚(yáng),而起步時(shí)加大油門使灰塵大量被吸入,造成空濾器堵塞,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)因進(jìn)氣不足,燃燒惡化。公交車每行駛一趟都清洗一次車身,所以從外表是不易看出的,而等到常規(guī)保養(yǎng)時(shí),打開(kāi)車后蓋,缸蓋上已布滿厚厚的塵埃,而此時(shí)的空濾器早已被灰塵團(tuán)團(tuán)包圍。此外排氣管出口朝向地面排氣,也是造成灰塵泛濫的另一個(gè)重要因素。這個(gè)問(wèn)題在其它長(zhǎng)途車上是不會(huì)出現(xiàn)的。
1.2增壓器工作不良
1)轉(zhuǎn)子不平衡:增壓器是一個(gè)精密構(gòu)件,它是利用排氣能量推動(dòng)進(jìn)氣葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),使進(jìn)入氣缸的空氣密度增加,提高氣缸壓縮力,從而可以燃燒更多的油,使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力增強(qiáng)的裝置,其轉(zhuǎn)速很高,每分鐘為幾萬(wàn)至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn),因此對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡要求很高。由于空濾器失效,灰塵、泥垢被增壓器吸入附在壓氣機(jī)葉輪及蝸殼內(nèi)壁上,越積越厚,最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不平衡。轉(zhuǎn)速無(wú)法到達(dá)額定值,造成空氣供給不足,引起燃燒不良。
2)載荷沖擊:由于增壓器長(zhǎng)期處于高速運(yùn)轉(zhuǎn),并受到高溫高壓燃燒氣體的沖擊,工作條件相當(dāng)惡劣,加上公交車起停頻繁,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速忽高忽低,使增壓器轉(zhuǎn)速變化過(guò)快,突變的轉(zhuǎn)速對(duì)轉(zhuǎn)子及軸承產(chǎn)生很大的震動(dòng),使其磨損加速,產(chǎn)生松曠,最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉輪與渦殼內(nèi)壁發(fā)生碰撞,轉(zhuǎn)動(dòng)不順暢,功率隨之下降。
3)潤(rùn)滑不良:增壓器長(zhǎng)時(shí)間處于高速運(yùn)轉(zhuǎn),產(chǎn)生大量的熱,而冷卻潤(rùn)滑的任務(wù)全部靠潤(rùn)滑油來(lái)承擔(dān)。
為了使增壓器具有良好的運(yùn)轉(zhuǎn)條件,要求潤(rùn)滑油有較高品質(zhì)和清潔度,且必須使用規(guī)定的品牌、級(jí)別。這類潤(rùn)滑油都具有良好的高溫抗氧化性、抗結(jié)膠能力和清凈分散性,能使雜質(zhì)從中分離出來(lái)。如潤(rùn)滑油質(zhì)量不合要求,則更容易變臟、變質(zhì),生成油泥,使轉(zhuǎn)子軸及軸承因潤(rùn)滑不良而發(fā)生燒蝕卡滯,造成工作不良。
4)使用不當(dāng):增壓器是高速旋轉(zhuǎn)件,對(duì)使用有一定的要求。機(jī)器冷啟動(dòng)后,必需先怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3~5分鐘后方可行駛,如果此刻馬上行駛,將造成因潤(rùn)滑不良而損壞。怠速時(shí)間也不能過(guò)長(zhǎng),一般不大于15分鐘。增壓器轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)時(shí)采用浮動(dòng)軸承,轉(zhuǎn)軸兩端無(wú)油封,它是依靠高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)葉輪產(chǎn)生的氣體渦流壓力來(lái)阻止機(jī)油向外泄漏的。而怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低,時(shí)間一長(zhǎng),容易在增壓進(jìn)、排氣兩側(cè)產(chǎn)生機(jī)油泄漏,滲漏的機(jī)油受到發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫影響會(huì)氧化結(jié)膠,對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生阻滯力。再則,怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低,噴油泵供油壓力相對(duì)降低,容易使燃油霧化不好,燃燒不良,形成積炭,使噴嘴堵塞。同樣在高速運(yùn)轉(zhuǎn)后仍需怠速運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后方可熄火,目的是讓增壓器得到良好的散熱,防止因高速運(yùn)轉(zhuǎn)突然熄火后,潤(rùn)滑油路被切斷,而增壓