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 The Lowdown on IDID Pursuing the Causes of,and Solutions for,Internal Diesel-injector Deposits.

先進(jìn)的噴油嘴技術(shù)正面臨著巨大的挑戰(zhàn)，它有可能抵消發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化所帶來(lái)的益處。柴油噴嘴內(nèi)部積碳（IDID）在實(shí)際應(yīng)用中被越來(lái)越多地觀察到—IDID會(huì)損壞噴嘴、降低燃油效率。找到IDID問(wèn)題的解決方案異常重要。

為了滿(mǎn)足環(huán)保法規(guī)要求、追求效率和更低排放，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)上采用了大量技術(shù)。但是，先進(jìn)的柴油噴嘴技術(shù)，正面臨著巨大的挑戰(zhàn)，它有可能抵消發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化所帶來(lái)的益處。噴油嘴內(nèi)部積碳（IDID）或描述為“噴嘴粘滯”，在實(shí)際應(yīng)用中被越來(lái)越多的觀察到—IDID會(huì)對(duì)噴嘴造成損害。

積碳擾亂燃燒過(guò)程，會(huì)造成一系列潛在的負(fù)面結(jié)果。IDID能過(guò)抑制或完全阻止噴嘴內(nèi)部關(guān)鍵部件的運(yùn)動(dòng)，這就會(huì)擾亂噴油時(shí)間和噴到氣缸內(nèi)的柴油量，從而引起燃燒問(wèn)題，降低燃油效率，使得動(dòng)力下降和排放增加。在極端情況下，甚至造成發(fā)動(dòng)機(jī)故障。

小部件—大問(wèn)題

只要柴油噴嘴持續(xù)使用，IDID就不斷形成并積累，加之先進(jìn)的共軌系統(tǒng)自身因素，這些積碳的生產(chǎn)已經(jīng)成為一個(gè)不小的問(wèn)題。

其中一個(gè)因素是最新共軌系統(tǒng)的運(yùn)行壓力更高，在20000和30000磅每平方英寸之間。同時(shí)共軌系統(tǒng)還在超過(guò)200℃更高溫度下工作。當(dāng)柴油在如此高溫、高壓下通過(guò)該系統(tǒng)，柴油就會(huì)在噴嘴內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成負(fù)面結(jié)果。當(dāng)一些高壓柴油反向循環(huán)回柴油箱時(shí)，會(huì)再次循環(huán)回噴嘴，生成積碳，造成發(fā)動(dòng)機(jī)性能降低。這種積碳不以往更牢固，以前的積碳控制添加劑技術(shù)對(duì)這種積碳并不起作用。

老式的噴嘴頂針像人的手指一樣，長(zhǎng)達(dá)6英寸，重達(dá)1/4磅或更高，盡管也有IDID存在，但頂針自身重量和控制移動(dòng)的機(jī)械力量可以確保他們能夠供應(yīng)柴油，只能性能相對(duì)下降。

當(dāng)今的“性能提升——排放降低”新發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)依賴(lài)于更小、更輕和更復(fù)雜的部件。噴嘴的頂針可能只有1.5英寸長(zhǎng)，厚度不超過(guò)圓珠筆筆芯。在積碳存在的情況下，低的活動(dòng)性就更容易造成噴嘴頂針粘滯。

問(wèn)題規(guī)模

IDID的問(wèn)題很普遍。在美國(guó)，主要針對(duì)重負(fù)荷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是非公路設(shè)施，原因是由于高壓共軌使用廣泛，而其對(duì)IDID更敏感。所以高負(fù)荷工作循環(huán)造成IDID在非公路設(shè)施上普遍存在的一個(gè)主要原因。

在歐洲，問(wèn)題主要出現(xiàn)在柴油轎車(chē)上，這也是市場(chǎng)上主要的柴油動(dòng)力車(chē)輛。

許多制造商已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，且正在尋找解決方案。在美國(guó)，重負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)會(huì)已經(jīng)同CRC合作；在歐洲，歐洲汽車(chē)制造商協(xié)會(huì)已經(jīng)將IDID單獨(dú)列出并予以重視。這個(gè)問(wèn)題也已經(jīng)引起了主要噴嘴制造商的注意。

尋找解決方案

問(wèn)題調(diào)查通常始于對(duì)積碳的分析和對(duì)損壞或失效噴嘴的物理分析。OEM提供返回的噴嘴給添加劑公司和油公司以及工行業(yè)協(xié)會(huì)，進(jìn)行多方合作。對(duì)積碳的化學(xué)結(jié)構(gòu)分析為更進(jìn)一步的研究提供有益的線(xiàn)索。基于這些線(xiàn)索，再進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，用設(shè)備或臺(tái)架來(lái)驗(yàn)證可能的原因。

掃描電鏡顯微鏡成像、能量分散X射線(xiàn)光譜分析和對(duì)積碳進(jìn)行FTIR的結(jié)果分析和質(zhì)譜分析，提供了很多有價(jià)值的證據(jù)。

發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)室下一步。盡管現(xiàn)在尚沒(méi)有IDID的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是仍有很多試驗(yàn)方法涉及到噴嘴積碳問(wèn)題。

在路博潤(rùn)的試驗(yàn)中主要觀察四個(gè)可變因素：

1、功率損失

2、排氣溫度變化

3、試驗(yàn)結(jié)束后拆卸噴嘴的難度（粘滯）

4、視覺(jué)確認(rèn)積碳量

這個(gè)試驗(yàn)驗(yàn)證了皂狀積碳和漆膜積碳的存在。當(dāng)IDID組分被高劑量加入后，羧酸的皂狀積碳出現(xiàn)得非?？欤ǖ陀?/span>8小時(shí)）。按照柴油中發(fā)現(xiàn)的一般劑量，添加IDID組分到柴油中，積碳也生成了，盡管要造成發(fā)動(dòng)機(jī)功能變化需要的時(shí)間較長(zhǎng)。

接近答案

由于不可能完全消除IDID生成，就必須采用積碳控制方案。現(xiàn)代先進(jìn)的積碳控制必須能夠解決噴嘴外部積碳和IDID，也必須同最新的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和已經(jīng)工作幾百萬(wàn)英里的舊發(fā)動(dòng)機(jī)相適應(yīng)。當(dāng)然，他們得在不損害使用低硫柴油帶來(lái)的優(yōu)異性能的前提下抑制積碳。

還有其他解決方案，包括：

1、改進(jìn)煉油工藝和燃油分運(yùn)，提高燃油品質(zhì)；

2、設(shè)計(jì)更高性能的噴嘴，提供既能滿(mǎn)足當(dāng)今高性能、低排放發(fā)動(dòng)機(jī)的需要，同時(shí)具有較高的抗積碳能力。

結(jié)論

由于高壓共軌系統(tǒng)越來(lái)越廣泛地使用于公路和非公路，找到解決IDID問(wèn)題方案就變得異常重要！

不斷發(fā)展的先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)無(wú)疑會(huì)不斷創(chuàng)造越來(lái)越強(qiáng)的動(dòng)力和節(jié)油的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)會(huì)對(duì)燃油提出更高的要求。燃油則必須通過(guò)升級(jí)來(lái)解決新的問(wèn)題，比如IDID。添加劑，無(wú)論是在煉油廠、輸油線(xiàn)或直接添加到車(chē)的郵箱中，都會(huì)在油品差異化上持續(xù)起到關(guān)鍵作用。