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含鉛汽油對發(fā)動機(jī)性能和壽命的影響
含鉛汽油對發(fā)動機(jī)性能和壽命的影響
無鉛汽油正在我國迅速取代含鉛汽油，眾所周知，含鉛汽油危害環(huán)境。但是，我們的認(rèn)識僅僅停留在這個(gè)水平上是不夠的。事實(shí)上，含鉛汽油對發(fā)動機(jī)性能和壽命有不利影響。發(fā)達(dá)國家的大量調(diào)查研究已經(jīng)證實(shí)，推廣無鉛汽油以后，汽車發(fā)動機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)工作量明顯減輕，發(fā)動機(jī)技術(shù)狀態(tài)有所改善。
１．影響火花塞壽命 含鉛汽油在燃燒過程中會形成鉛鹽。鉛鹽沉積在火花塞電極和絕緣體上。這種鉛鹽沉職物特別在發(fā)動機(jī)溫度很高時(shí)具有導(dǎo)電性，在兩個(gè)電極之間形成一條并聯(lián)的旁通通路。這條通路使得一部分能量越過絕緣體不受控制地釋放出來。結(jié)果，點(diǎn)火能量不能全部在兩個(gè)電極之間的空間釋放。使用無鉛汽油時(shí)火花塞電極燒損可減少一半以上。因此，火花塞壽命可延長一倍。
２．腐蝕發(fā)動機(jī)零件 為了防止鉛鹽在燃燒室內(nèi)的過量沉積，含鉛汽油必須添加鹵素潔凈劑。燃燒過程中這種潔凈劑會生成氯化氫和溴化氫。這些反應(yīng)生成物溶于同是燃燒產(chǎn)物的水，生成酸性介質(zhì)，會強(qiáng)烈地腐蝕發(fā)動機(jī)的各種零件，如缸壁、活塞、活塞環(huán)和氣門，特別是消聲器。研究表明，使用無鉛汽油時(shí)廢氣凝結(jié)物的ＰＨ值為3.5至4.2，而使用含鉛汽油時(shí)廢氣凝結(jié)物更酸一些，其PH值為2.2至2.6。這種情況在不同的汽車運(yùn)行方式和不同的消聲器結(jié)構(gòu)中有不同程度的表現(xiàn)。短程交通，例如都市中的出租車，受損害最大。阻性消聲器又比抗性消聲器更糟糕一些，因?yàn)樽栊韵暺髦械牡V渣棉充填物像海綿吸水那樣吸收并儲存有腐蝕性的凝結(jié)物。
３．增加發(fā)動機(jī)磨損 含鉛汽油中鹵素潔凈劑的反應(yīng)產(chǎn)物明顯提高了廢氣酸性組份的濃度。這些酸性組份進(jìn)人曲軸箱，很大程度上耗盡了發(fā)動機(jī)機(jī)油的堿性儲備及中性化能力，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)磨損的增加。德國萊茵州技術(shù)監(jiān)督局（TUV）對30輛警車進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明，使用無鉛汽油時(shí)氣門導(dǎo)管、連桿大頭軸承和氣缸－活塞副的磨損都比較小，這歸因于無鉛汽油受酸性組份的污染較少，以及燃燒產(chǎn)生的沉積物較少。
４．長期運(yùn)行會提高耐辛烷值的要求 燃燒室中的積炭能大大增強(qiáng)發(fā)動機(jī)的爆震傾向和熾熱點(diǎn)火傾向，所以，隨著汽車行駛里程的積累，發(fā)動機(jī)對燃油辛烷值的要求會比新車高。使用無鉛汽油時(shí)，如果運(yùn)行條件使得溫度超過大約360℃的炭點(diǎn)燃溫度，那么沉積起來的炭絕大部分會從燃燒室壁上燒掉。但是完全燒掉是不可能的，因?yàn)槿紵冶诤突钊敳考词乖谌?fù)荷時(shí)也很難超過350℃至360℃的溫度。使用含鉛汽油時(shí)，通過燃燒，由烷基鉛和清凈劑形威復(fù)雜的鉛化合物，這些鉛化合物最初和炭一起沉積，并在炭已經(jīng)不能沉積的較高的發(fā)動機(jī)溫度下凝結(jié)，形成一個(gè)薄層，以其隔絕作用阻止燃燒所必需的氧達(dá)到它下面的炭層，使得在繼續(xù)運(yùn)行的過程中沉積起來的炭無法燒掉。冷發(fā)動機(jī)的每次起動和暖機(jī)都產(chǎn)生新的由積炭和鉛化合物形成的一套層狀物。
燃燒室沉積物通常通過兩種作用導(dǎo)致提高對辛烷值的要求：
由于沉積物使燃燒室容積縮小而提高了壓縮比。
由于沉積物的隔熱作用提高了終燃?xì)怏w的溫度并降低了通過燃燒室璧面的熱傳導(dǎo)，強(qiáng)烈地加熱了新鮮混合氣充量。
隔熱作用對辛烷值要求有很大影響，所以使用無鉛汽油時(shí)也會因其職炭（即使很少）的存在而導(dǎo)致其辛烷值的要求隨著汽車行駛里程的稷累而提高。
然而，總的來說可以確定，使用無鉛汽油時(shí)，運(yùn)行較長時(shí)間后不會引起比使用含鉛汽油時(shí)更高的辛烷值要求。
５．縮短機(jī)油更換間隔 既然含鉛汽油會增加發(fā)動機(jī)腐蝕和磨損，燃燒室內(nèi)還會生成含鉛沉積物，那么腐蝕產(chǎn)物、磨粒和鉛沉積物進(jìn)人機(jī)油就會改變機(jī)油粘度，使機(jī)油變質(zhì)。在美國，通常使用含鉛汽油的發(fā)動機(jī)機(jī)油更換Ｉ司隔不超過6400～9600km，而使用無鉛汽油的發(fā)動機(jī)機(jī)油更換間隔可延長到12000km，甚至達(dá)到24000km
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