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的經(jīng)驗,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
柴油機以其扭矩大、油耗低、維修方便等優(yōu)點,在汽車上得到了普及。而增壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用,更使柴油機如虎添翼,進而成為當(dāng)今運輸業(yè)的一名主角。如玉柴6108高速增壓柴油機,在進氣系統(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)過一段時間的運轉(zhuǎn)后,會出現(xiàn)排放嚴重超標(biāo)的問題,在車輛起步、加速時更為厲害:排氣管冒出滾滾的濃煙,刺鼻辣眼,行人無不避而遠之。一時間,濃煙成了我市公交增壓柴油機的一種通病,而為社會所關(guān)注?,F(xiàn)就其原因分析于后。
壓燃式柴油機,在常溫下應(yīng)看不到煙色。冒黑煙說明發(fā)動機燃燒不完全,歸根到底,是發(fā)動機進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進氣方面
1.1進氣不暢
由于公交車的動力是后置式,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,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??空鹃g距離短,車輛起步、停車頻繁,制動時使路面上的灰塵大量張揚,而起步時加大油門使灰塵大量被吸入,造成空濾器堵塞,導(dǎo)致發(fā)動機因進氣不足,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,打開車后蓋,缸蓋上已布滿厚厚的塵埃,而此時的空濾器早已被灰塵團團包圍。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重要因素。這個問題在其它長途車上是不會出現(xiàn)的。
1.2增壓器工作不良
1)轉(zhuǎn)子不平衡:增壓器是一個精密構(gòu)件,它是利用排氣能量推動進氣葉輪轉(zhuǎn)動,使進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)動機動力增強的裝置,其轉(zhuǎn)速很高,每分鐘為幾萬至十幾萬轉(zhuǎn),因此對轉(zhuǎn)子的動平衡要求很高。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)速無法到達額定值,造成空氣供給不足,引起燃燒不良。
2)載荷沖擊:由于增壓器長期處于高速運轉(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)動機轉(zhuǎn)速忽高忽低,使增壓器轉(zhuǎn)速變化過快,突變的轉(zhuǎn)速對轉(zhuǎn)子及軸承產(chǎn)生很大的震動,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)動不順暢,功率隨之下降。
3)潤滑不良:增壓器長時間處于高速運轉(zhuǎn),產(chǎn)生大量的熱,而冷卻潤滑的任務(wù)全部靠潤滑油來承擔(dān)。
為了使增壓器具有良好的運轉(zhuǎn)條件,要求潤滑油有較高品質(zhì)和清潔度,且必須使用規(guī)定的品牌、級別。這類潤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。如潤滑油質(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,對使用有一定的要求。機器冷啟動后,必需先怠速運轉(zhuǎn)3~5分鐘后方可行駛,如果此刻馬上行駛,將造成因潤滑不良而損壞。怠速時間也不能過長,一般不大于15分鐘。增壓器轉(zhuǎn)軸設(shè)計時采用浮動軸承,轉(zhuǎn)軸兩端無油封,它是依靠高速運轉(zhuǎn)時葉輪產(chǎn)生的氣體渦流壓力來阻止機油向外泄漏的。而怠速時發(fā)動機轉(zhuǎn)速低,時間一長,容易在增壓進、排氣兩側(cè)產(chǎn)生機油泄漏,滲漏的機油受到發(fā)動機的高溫影響會氧化結(jié)膠,對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生阻滯力。再則,怠速時發(fā)動機轉(zhuǎn)速低,噴油泵供油壓力相對降低,容易使燃油霧化不好,燃燒不良,形成積炭,使噴嘴堵塞。同樣在高速運轉(zhuǎn)后仍需怠速運轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后方可熄火,目的是讓增壓器得到良好的散熱,防止因高速運轉(zhuǎn)突然熄火后,潤滑油路被切斷,而增壓