[發明專利]柴油發動機噴嘴堵塞模擬試驗方法及設備

在審

• 申請號: 201810066853.3
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108088683A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 張佳;張德民;李榮
• 申請（專利權）人: 珠海萊科力環保科技有限公司
• 主分類號: G01M15/04
• 分類號: G01M15/04
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協

本發明涉及柴油發動機噴嘴堵塞模擬試驗方法及設備，該方法包括以下步驟：(1)將金屬毛細管穿過金屬浴；(2)將金屬浴的溫度設置為40℃至60℃，保持恒溫，以恒定抽氣壓力向金屬毛細管抽氣，測量試驗前流量值；(3)將金屬浴加熱到試驗溫度并保持恒溫；(4)在惰性氣體的推動下，以一定的頻率間歇地將微量的柴油注入金屬毛細管中；(5)試驗結束后，將金屬浴降溫至與步驟(2)相同的溫度，以與步驟(2)相同的抽氣壓力向金屬毛細管抽氣，測量試驗后流量值；(6)將試驗前流量值減去試驗后流量值，所得差值再除以試驗前流量值，得到柴油在金屬毛細管的堵塞率。該設備用于實現該方法。本發明的試驗方法及設備與柴油發動機噴嘴工作原理相似，適用于國標Ⅴ以上級別柴油。

技術領域

本發明屬于石化產品性能檢測的技術領域，特別是一種柴油清凈性的模擬檢測方法和設備。

背景技術

隨著我國機動車的數量增加，機動車尾氣排放造成的霧霾越來越引起了人們的關注，尤其是柴油車在保養不善的情況下容易在噴嘴內生成積炭，造成發動機噴嘴堵塞，使柴油霧化不好、油耗上升、動力下降、顆粒物排放增加和冒黑煙。為了解決這個問題，國內外普遍采用的方法是在柴油中添加柴油清凈劑，使噴嘴少生成積炭或不生成積炭，減少柴油汽車給環境帶來的污染。現有評價柴油清凈劑的方法是：采用歐洲發動機臺架試驗設備和方法(XUD-9發動機臺架)，該方法通過測試柴油噴嘴的清潔度來評定柴油清凈劑的清凈效果，國內只有中國石油、中國石化和環保部所屬3個科研單位有此臺架，由于發動機臺架檢測時間長，試驗費用高，臺架試驗設備需要專用廠房、很多的輔助設備和專業技術人員操控，無法普及使用，只能做柴油清凈劑產品進入市場的準入檢測。從目前的形勢看，政府監管部門和產品生產者都需要一種柴油清凈劑的快速簡易評價方法，理想的方法是能夠檢測市售柴油的清凈性，直接管控加油站柴油清凈性指標。

在本發明之前，張德民，李榮，張佳在2005年發明了一種“柴油清凈性檢測方法及其設備”，該發明的專利號為ZL200510096122.6，并且設備也投入批量生產，一些柴油清凈劑研發和生產部門一直用它檢測柴油清凈劑的清凈性。但2013年國家實行國Ⅲ和國Ⅳ柴油標準后，市場銷售的50％柴油使用該方法和設備檢測出現了添加清凈劑后柴油沉積物不減反增的現象，這與XUD-9發動機臺架試驗結果是相反的。國V柴油出現這種現象的幾率更高。究其原因，2013年以前，國內車用柴油執行的是國Ⅱ標準，十六烷值的指標是45，當年7月1日之后開始執行國Ⅲ標準，十六烷值指標提高到49，指標有了較大的上升，部分煉油廠的工藝和柴油組分達不到十六烷值的要求，因此開始給柴油添加十六烷值改進劑，2015年國家執行國Ⅴ柴油標準，十六烷值提升到51，基本上各個煉油廠生產的車用柴油都添加了十六烷值改進劑。原有的發明工作原理是“斜板”成焦方式，試驗過程中試驗柴油沿著被加熱的斜板向下流動，完全敞露在空氣中，十六烷值改進劑屬于強氧化劑，與空氣和熱板接觸后會產生成倍的沉積物，這種現象可以通過以下試驗得到驗證：選擇2013年國Ⅱ的柴油在原發明的設備上試驗，添加十六烷值改進劑(硝酸戊酯)和未添加十六烷值改進劑的柴油生成沉積物的成焦率(％)對比如下表1所示。

表1采用ZL200510096122.6方法和設備的試驗結果

從表1可以看出，添加2％十六烷值改進劑后，空白柴油沉積物增長了3.8倍，含有清凈劑的柴油沉積物增長了6.6倍，因此會出現含有清凈劑的柴油沉積物不減反增的現象。上述試驗證明了原發明的方法和設備已經不能適用于評價含有十六烷值改進劑的柴油。因此需要研制新的模擬方法和設備來適應含有十六烷值改進劑的柴油，完成國標Ⅴ以上級別柴油的清凈性模擬評價工作。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種與柴油發動機噴嘴工作原理相似的、適用于國標Ⅴ以上級別柴油的模擬試驗方法。