電噴柴油車排放不達標原因及治理方法

倪初寧

1 電噴柴油車使用中存在的問題分析

2005年1月1日，北京最早開始推行國3排放標準柴油車，我國其他地區2008年7月1日才開始推行。國3排放標準柴油車與國2排放標準柴油車最大的區別就是從機械噴油柴油車變為電噴柴油車，但從電噴柴油車推出后，就產生了許多問題，其中最突出的問題表現在以下幾個方面。

1.1 油耗高

電噴柴油車原本比機械噴油柴油車節省許多油，但在實際使用中，電噴柴油車隨著行駛里程的增加，油耗會越來越高，最后會遠遠超過機械噴油柴油車。筆者從上海陜汽特約維修中心了解到，陜汽大貨車新車油耗在38 L/100 km，但行駛一段時間后，油耗就會上升到50 L/100 km～55 L/100 km。筆者在上海寶山一家柴油車專業維修企業的庫房里，曾見到許多電噴柴油發動機，后來了解到，這是許多客戶因為電噴柴油發動機油耗太高，把電噴柴油發動機換成了機械噴油發動機，到柴油車年檢時再換回電噴柴油發動機。

1.2 動力差

電噴柴油車隨著行駛里程的增加，動力會越來越差，筆者在天津看到過一輛柴油奧迪轎車，剛行駛了1年多時間，最高車速就從160 km/h，降到了110 km/h；筆者在北京還看到一輛環衛系統的國3輕型柴油車，沒有行駛多長時間，發動機最高轉速只能達到2 000 r/min；由于動力太差，許多電噴柴油車客戶不得已去掉了尾氣凈化裝置，在東北，有許多出租車使用電噴柴油捷達轎車，往往行駛不到3個月，就將氧化催化器的載體捅掉了。

1.3 噴油配件易損壞

電噴柴油車通常采用高壓共軌噴油系統，噴油器和噴油泵零件精密度高，維護要求高，一旦使用了劣質柴油，噴油器和噴油泵就很容易損壞，由于電噴柴油車經常要換噴油器，一年的維修費用往往要比機械噴油柴油車高出1萬多元（人民幣），這給電噴柴油車用戶增加了很大的負擔。

2 導致電噴柴油車故障的原因分析

那么，是什么原因導致上述問題的呢？筆者認為有以下幾個方面的原因。

2.1 柴油方面的原因

我國柴油的質量比汽油差的更遠，歐美發達國家生產的柴油主要組份為加氫裂化柴油，硫含量小于10×10-6，我國正規煉油廠生產的柴油主要組份為直餾柴油和催化柴油，由于缺少柴油深度脫硫脫芳加氫精制裝置，我國市場上提供的可以達到國3、國4標準要求的柴油少之又少。2010年我國汽車工業協會組織的車用燃油抽檢結果表明：市場上供應的柴油硫含量達到國3柴油標準的合格率只有14.5%，85.5%的柴油都是硫含量達不到國3標準的劣質柴油。由于煉油煉化工藝水平和原油質量等問題，我國正規煉油廠生產的柴油很難達到國3標準。以某石化公司為例：2011年前3個月生產的輕柴油的硫含量平均值為1 160×10-6，最高值一度達到1 600×10-6；調合國3柴油的組份常二線、常三線直餾柴油、加氫柴油也因為生產裝置不同其硫含量差異巨大，例如：常二線550萬t/年裝置生產的直餾柴油硫含量為1 079×10-6，常二線500萬t/年裝置生產的直餾柴油硫含量為378×10-6，常三線裝置生產的直餾柴油硫含量大于3 000×10-6，加氫柴油60萬t/年裝置生產的加氫裂化柴油硫含量為2 526×10-6，加氫柴油120萬t/年裝置生產的加氫裂化柴油硫含量為333×10-6，能夠達到國3柴油標準的組份少之又少。該石化公司從2011年4月1日開始使用292、293罐（10 000 m3）調合0號國3標準柴油，到2011年6月10日止，只調合出7罐達到0號國3標準的柴油，其他均為達不到國3標準的輕柴油，作為我國屈指可數的中石化大企業生產狀況尚且如此，其他小煉油企業油品質量更是可想而知。

該石化生產的0號國3標準柴油主要組份為加氫柴油18%～30%，常二線直餾柴油55%～65%，常三線直餾柴油0.1%～0.9%，煤油14%～18%。我國一般煉油企業生產的0號柴油主要組份為常一線直餾柴油20%～30%，常二線直餾柴油40%～50%，催化柴油25%～35%。從組份上看，除了能生產加氫裂化柴油的大企業有能力生產國3標準柴油外，我國大多數一般煉油企業只能生產無法匹配國3以上排放標準電噴柴油車的劣質輕柴油。

但是，即使是達到國3、國4標準的柴油，到了市場上也常常被摻混各種劣質柴油組份再出售，從而產生更多劣質柴油。摻混到國標柴油中劣質柴油的組份有重柴油、蠟油、焦化蠟油、溶劑油、重芳烴、船用內燃機油、礦物油、焦化柴油、減黏柴油、廢機油煉制柴油、廢塑料煉制柴油、廢輪胎煉制柴油、地溝油煉制柴油等，這些組份摻混到國標柴油后常常造成柴油硫含量增加、十六烷值下降、烯烴和芳烴含量高、氧化安定性差等問題，導致柴油車油耗增加、排放變差、燃燒室易產生積炭、柴油發動機排放處理系統效率降低、中毒，甚至失效。比摻混劣質柴油更為惡劣的是摻混甲醇和水，在柴油中摻混甲醇和水會大大增加國3柴油車電噴系統腐蝕和磨損，嚴重縮短噴油器使用壽命。

目前市場上還有大量的非標柴油，非標柴油一般是用進口的180號燃料油進行簡單的蒸餾產出柴油，再加入一些添加劑，將某些質量指標提高。此類非標柴油初期大部分質量指標可達到現行的國家標準，包括難度要求較高的十六烷值都可以達到國家標準。這種油品的嚴重缺陷是儲存周期只有20天左右，過后會迅速氧化，顏色變黑。其次是硫含量超標。由于180號燃料油容易進口、價格低、易提煉，一些小煉油廠都利用直餾方法來生產非標柴油，這是市場非標柴油的主要來源之一。

再一種非標柴油是用白油料和走私紅油摻兌而成，白油料是石油分餾的高沸餾分，這種油品和走私紅油的價格比較便宜，白油料和走私紅油按一定比例勾兌成非標柴油，雖然油品質量較差，但社會個體加油站都喜歡這種輕質油，這種油品在深圳周邊地區較多。

還有一種非標柴油是用石腦油（輕油）或無臭燈油、溶劑油和燃料油（重柴油）、廢機油勾兌而成的，當作輕柴油銷售給柴油車駕駛人，這種非標柴油的多項質量指標都不合格，對柴油車有很大傷害。

劣質柴油是導致電噴柴油車產生各種問題最重要的原因，也是電噴柴油車環保檢測不達標的最重要原因，它主要會帶來以下問題。

（1）劣質柴油重組份多，分子團大，燃燒效率低，直接會導致電噴柴油車煙度值和輪邊功率不達標。

（2）劣質柴油十六烷值低，很容易使柴油車產生爆震，導致動力下降，并造成機械強烈磨損，嚴重的會使發動機缸壓不足，燒機油。

（3）劣質柴油中沉淀物多，很容易使噴油泵進口濾網和柴油濾清器堵塞，導致電噴柴油發動機動力不足。

（4）劣質柴油含水量大或含甲醇，很容易使噴油器腐蝕和磨損，嚴重縮短噴油器使用壽命。

（5）劣質柴油烯烴、芳烴含量高，氧化安定性差，易形成膠質、積炭堵塞噴油器，燃燒惡化，產生炭煙。

（6）劣質柴油因膠質多很容易在電噴柴油發動機燃燒室形成大量積炭，改變發動機壓縮比和進氣渦流，使活塞環粘結，加大磨損，導致經過優化匹配的發動機空燃比改變，動力和排放劣化。

（7）劣質柴油硫含量高，很容易使電噴柴油發動機排放處理系統效率降低、中毒，甚至失效，導致排放狀況惡化。

（8）使用劣質柴油很容易堵塞電噴柴油車氧化催化器和顆粒過濾器，導致動力和排放改變。

2.2 柴油濾清器方面的原因

電噴柴油車對柴油濾清器的質量要求非常高，不但要過濾掉柴油中的雜質和沉淀物，還要過濾掉柴油中的水份。電噴柴油車柴油濾清器的成本要比普通柴油車柴油濾清器高出幾倍甚至十幾倍。許多柴油車維修企業甚至是電噴柴油車特約維修企業，為了利益，給客戶的電噴柴油車使用了普通柴油車的柴油濾清器或假冒偽劣柴油濾清器；許多電噴柴油車用戶，特別是輕型柴油車用戶，為了貪圖便宜，也選擇使用了普通柴油車的柴油濾清器或假冒偽劣柴油濾清器。這種做法的結果就是使電噴柴油車噴油器的使用壽命大幅縮短，而一旦噴油器出現問題，電噴柴油車的油耗、動力、排放就立刻會出現問題。

2.3 保養方面的原因

許多電噴柴油車因使用劣質機油、劣質空氣濾清器、劣質機油濾清器，加上保養周期長且不固定，發動機嚴重磨損的情況很多，導致油耗高、動力差。還有就是，電噴柴油車普遍缺乏定期清洗發動機燃燒室積炭和沉積物的保養作業，致使電噴柴油車長期因壓縮比的改變而油耗高、動力差。再有就是電噴柴油車氧化催化器、顆粒過濾器的再生保養普遍沒有得到重視，柴油車維修企業或特約維修企業在對電噴柴油車氧化催化器、顆粒過濾器再生保養時都缺少使用催化清洗劑降低炭煙顆粒物燃點這一關鍵環節，常常導致再生不徹底，再生周期短，疏通效果差，從而導致電噴柴油車油耗高，動力差。

3 治理電噴柴油車排放不達標的技術路線分析

對于油耗高、動力差、環保檢測超標的電噴柴油車，只有經過全面系統的治理才能見到成效，否則常常會事倍功半，甚至治理后電噴柴油車的工況會更加惡化。環保檢測超標的電噴柴油車通常要采用以下技術路線進行治理。

3.1 改善柴油品質，提升燃燒效率

使用柴油活力貼和催化清洗劑可有效改善柴油品質，提升燃燒效率。柴油活力貼是采用從火山灰中提煉出的稀土材料負離子納米粉制成，它能幅射出遠紅外負離子波，貼在燃油進油管上能對燃油分子產生激活、分解、微粒作用，能讓柴油中300 nm以上的大分子團簇分解成幾納米的小分子，從而起到改善燃油品質，提高燃燒效率，降低燃油消耗，增加車輛動力，減少黑煙排放的作用。

催化清洗劑是直接加入油箱中，它在柴油燃燒過程中大幅增加燃燒中心，并大幅降低炭煙燃點，從而極大地提升柴油燃燒效率，通常催化清洗劑可降低柴油車50%～80%煙度值，提高5%的輪邊功率。

3.2 檢查維護柴油供給系統

（1）檢查噴油泵濾網是否堵塞并清洗；檢查供油壓力是否達標，如噴油泵磨損嚴重導致供油無法達標，則更換噴油泵。

（2）檢查噴油器的噴油霧化狀況，如噴油器因嚴重磨損導致偶件卡滯不噴油，則更換噴油器。

（3）檢查柴油濾清器及油管內是否有空氣；清洗柴油濾清器及油管；如果柴油濾清器為非正規產品或已嚴重堵塞，則更換成正規的柴油濾清器。

3.3 檢查維護進氣系統

（1）檢查和清洗空氣濾清器，如過臟則更換空氣濾清器。

（2）檢查渦輪增壓器及其進氣管路是否正常，如果渦輪增壓器進氣管路被污物阻塞或渦輪增壓器葉片傾倒，則清洗進氣管路或更換渦輪增壓器。

3.4 檢查維護燃燒系統

（1）如果電噴柴油車提速變慢，一定是燃燒室內積炭過多，采用三元清洗方法+催化清洗方法是解決電噴柴油車油耗高、動力差、冒黑煙等問題最關鍵的技術環節。柴油發動機產生的沉積物和炭煙都是由可溶性有機物SOF和不可溶性有機物（石墨碳）組成的，沉積物和炭煙之所以難以消除與柴油發動機工作溫度低和沉積物、炭煙起燃點高有很大關聯。催化清洗方法和柴油發動機三元清洗方法是北京龍泉綠爽科技有限責任公司獨創的清除柴油發動機系統內沉積物和炭煙的清洗技術。催化清洗方法是將催化清洗劑加入到柴油車的油箱中，在行駛過程中它可以讓沉積物和炭煙的起燃點大幅降低，將沉積物和炭煙中可溶性有機物SOF和大部分不可溶性有機物（石墨碳）催化氧化成二氧化碳和水，從而起到清除沉積物和炭煙的作用。北京龍泉綠爽科技有限責任公司生產的柴油車催化清洗產品有兩種：一種是“泉爽牌煙霸”，它是第一代柴油車催化清洗產品，目前被廣泛應用于解決柴油車尾氣煙度值超標問題；一種是“泉爽牌黑煙去無蹤”，它是第二代柴油車催化清洗產品，具有更高的強力催化清洗作用，它在降低柴油車尾氣煙度值的同時更能大幅提高柴油車的輪邊功率和轉速。柴油發動機三元清洗方法是通過空氣流量控制板，控制進氣量，提高柴油發動機燃燒溫度，通過輸入三元清洗劑溶解、分解、氧化沉積物，建立高溫氧化環境，使結塊的沉積物變成二氧化碳、水和顆粒物排出，從而起到清除沉積物的作用。

（2）如果電噴柴油車在冒黑煙同時排出很臭的尾氣，則說明氣缸墊密封有問題，需緊固或更換氣缸墊。

3.5 檢查維護排氣系統

采用三元清洗方法+催化清洗方法再生和疏通排氣系統氧化催化器和顆粒過濾器。所謂三元清洗指的是它能同時對柴油發動機進氣系統、燃燒系統、排氣系統進行物理溶解清洗和化學氧化清洗。三元清洗方法+催化清洗方法可以系統地解決電噴柴油車因發動機燃燒系統、排氣系統沉積物和炭煙導致的油耗高、動力差、排放超標問題，特別是對安裝了氧化催化器和顆粒過濾器的國4電噴柴油車，它不僅能清除氧化催化器上的毒物，使其恢復活性，還能更好地疏通和清洗氧化催化器、顆粒過濾器上的沉積物和炭煙，使其恢復尾氣凈化功能。

3.6 檢查維護冷卻系統

（1）清洗散熱器上的臟物，提高冷卻效能。

（2）清除散熱器內水垢，加強冷卻液循環。

3.7 檢查維護潤滑系統

（1）檢查是否燒機油，如猛踩加速踏板時排氣管冒藍煙，則必須大修發動機。

（2）更換應季機油和機油濾清器。

（3）如果車輛已行駛較長的里程，則可在機油中加入修復劑。

通過以上全面系統的檢查維護，環保檢測超標的電噴柴油車基本都可以達標，油耗高、動力差的問題也都可以解決。但如果經過以上全面系統的檢查維護后，環保檢測時輪邊功率仍不達標，則很可能是柴油車生產廠調校的問題，有些柴油車生產企業為了讓柴油車起步快，載重大，刻意犧牲了柴油車的功率，在新車出廠時輪邊功率就不達標，這種情況只能通過去柴油車生產企業特約維修中心刷大功率ECU卡或更換ECU卡才能解決。

當然，要想保持電噴柴油車油耗低、動力好、排放達標的良好技術狀況，則要對車輛進行周期維護，除了按照行駛里程更換機油、機油濾清器和空氣濾清器外，還要每行駛5 000 km清洗電噴柴油車燃燒室積炭（只需在油箱中加入一瓶催化清洗劑即可），每行駛5 000 km對電噴柴油車排氣系統氧化催化器和顆粒過濾器進行再生保養（采用三元清洗方法+催化清洗方法可將電噴柴油車目前的1 000 km再生周期提高至5 000 km）。