發展狀況
柴油清淨劑發展越來越多樣化,且朝著多功能化發展。按目前柴油清淨劑的發展趨勢,可主要分為兩大類:有灰型清淨劑和無灰型清淨劑。
作用機理
柴油清淨劑的組成結構比較複雜,從結構上看是表面活性劑,兼有親水的
極性基團和親油的
非極性基團的雙性化合物,在極性集團中,又可分為各種有機酸官能團及鹼性組分,後者包括各種金屬及有機鹼(如胺類等)。在過鹼度金屬清淨劑中,還包括各種鹼性化合物,如碳酸鹽、金屬氫氧化物等過鹼度組分。非極性基團基本上是具有各種不同結構的烴基。
這些組分組成了一個油溶性的複雜體系,一般清淨劑就是這種複雜體系的濃縮油溶液。
功能作用
增溶作用
少量
表面活性劑的作用使原來不溶解的液態物質溶解於介質內,可使燃料不完全燃燒所生成的非油溶性膠質或氧化物單質增溶於油內,因此使膠質中的各種活性集團失去反應性,或使膠質在保持增溶的條件下繼續反應,從而抑制其生成漆膜、積碳和油泥等沉積物的傾向。
分散作用
清淨劑一方面可吸附於金屬表面形成一層
覆蓋膜,從而阻止膠質及菸灰附著於表面,另一方面可吸附於菸灰及其他廢用性的固體顆粒表面,成為另一種覆蓋膜,從而阻止他們聚集成較大粒子和在金屬表面沉積,形成清淨作用和穩定作用。
酸中和作用
清淨劑的酸中和作用包括多方面,其一為中和由燃料燃燒不完全而生成的酸性產物,使其失去活性而變成油溶性。其二為中和含硫燃料燃燒生成的SO2、SO3及硫酸,以抑制其促進烴類氧化生成沉積物的作用。其三抑制這些酸性產物對活塞環及缸套的腐蝕磨損作用。
不同類型的清淨劑,使用性能也不同。不同金屬類型的清淨劑中,灰分高、毒性大、對環境有污染而套用日漸減少。
柴油清淨劑的類型
柴油清淨劑主要分為兩大類:有灰型清淨劑和無灰型清淨劑。
有灰型清淨劑
有灰型清淨劑套用廣泛,在助燃和消煙方面效果非常顯著,可以降低柴油著火溫度,增加燃燒速度,促進柴油充分燃燒,減少排氣中的煙塵、SOX、NOX的生成。有灰型清淨劑雖然有良好的清淨性,能顯著地減少炭煙和顆粒物排放,但是伴有金屬氧化物燃燒產物,導致二次污染和加劇發動機機件磨損的隱患,選擇五毒金屬、減少金屬用量可以防止或減少
二次污染。
無灰型清淨劑
無灰型清淨劑大多為含氮化合物或其衍生物,如烴基取代胺、端機聚醚胺、醯胺等,其具有改善霧化、清楚積炭等功效,降低與燃燒接觸到的發動機運動部件的機械磨損、提高柴油品質的功效。迄今為止,已有四代無灰型燃油清淨劑問世,第一代清淨劑是早期使用的解決化油器積炭的簡單胺化物;第二代清淨劑是國外20世紀80年代推出的解決化油器與噴油嘴積炭的清淨劑;第三代清淨劑出現在80年代末,用於清除噴油嘴、進氣閥積炭,為礦物油的聚合物。第四代清淨劑可清除化油器、噴油嘴、進氣閥的積炭外,還可中和燃燒室積碳,是出現於90年代的端氨基聚醚合成物。新一代清淨劑也為端氨基聚醚系列物,對噴油嘴、進氣閥、燃燒室、活塞頂部積碳具有清淨、保潔作用,同時降低尾氣排放,國內研究機構中很多研究機構正在研製,如石科院、靈智燎原。隨著我國發動機技術的進步和環保工業的嚴格要求,無灰清淨劑的發展是必然趨勢,使用無灰清淨劑能明顯抑制柴油對金屬的鏽蝕,可以降低發動機對十六烷值的需求,保持和強化發動機性能、冷車易啟動、降低噪音、延長發動機壽命。