一種發動機及進排氣系統的長效環保養護方法與流程
2023-06-02 23:20:41 1
本發明涉及一種發動機的資源與環境技術領域，尤其是一種發動機及進排氣系統的長效環保養護方法。
背景技術：
國家環境保護部2012年《中國機動車汙染防治年報》調查結果顯示，機動車已成為我國能源消費、空氣汙染和溫室氣體排放的主要來源之一。機動車汙染日益嚴重，已成為大氣環境最突出、最緊迫的問題之一。現在國際上對汽車尾氣排放淨化處理的技術分別有：1、改變汽車使用的能源或提高機械有效功率（機械摩擦改進劑、綠色替代燃料、電能動力）；2、改變汽車燃燒系統結構（發動機內部的調試、設計循環系統進行尾氣再利用）；3、使用車用選擇性催化還原排氣後處理系統（SCR）；4、使用高壓脈衝電暈放電技術淨化汽車尾氣系統；5、尾氣催化劑（通過貴金屬化學反應與電控設備結合）。以上技術不是成本太高就是還未成熟，不能對現階段龐大的汽車尾氣超標問題進行系統的、長效的、根本上的治理改善。申請號為201210021841.1的發明專利涉及一種治理汽車尾氣排放超標並節油的綜合方法，採用發動機深度保養方案，氧傳感器保養或三元催化器保養中的兩項或兩項以上；發動機深度保養是無損靜態免拆方式清除發動機積碳，採用水性帶鹼性的泡沫法，及專用設備清除發動機積碳；氧傳感器保養採用拆下清洗和活化氧傳感器的方式，解決氧傳感器被堵失效及中毒失效問題；三元催化器不失效及不堵塞的情況下，採用三元催化器清洗劑清除其表面硫磷及絡合物；三元催化器堵塞的情況下，先拆下三元催化器，再用三元催化器清洗劑清洗祛除其表面所有絡合物，確保三元催化器暢通，然後用三元催化器活化劑活化，恢復其催化功能。這種方案只能短暫清除發動機的積碳和油泥，不能解決冷啟動缸摩擦造成的發動機燃燒室磨損，不能解決邊際潤滑問題，不能實現氧傳感器和三元催化器的保養的長效性。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明提供一種機動車發動機及進排氣系統的長效清洗保養方法，可以在不改變發動機的結構前提下，解決冷啟動幹摩擦造成的發動機燃燒室磨損，解決邊際潤滑問題，實現氧傳感器和三元催化器的保養的長效性；對現階段龐大的汽車尾氣超標問題進行有效的治理改善，成本相對較低，不給使用者帶來額外的負擔又能長期有效達到機動車尾氣排放合格。為了有效地減少發動機廢氣有害氣體的排放，發動機的燃燒過程控制和發動機的外部控制是關鍵。發動機的燃燒過程控制的目的，是讓氣缸中可燃混合物充分燃燒。要保證充分燃燒，除了要求精確控制好可燃混合氣的濃度(噴油方式、氣流控制等)、還要有足夠的燃燒速度和燃燒時間(點火時機和氣門正時控制等)外。發動機的外部控制對象則包括廢氣排放淨化系統，發動機潤滑系統、燃油質量等內容。一、廢氣排放淨化系統分析：以機動車汽油發動機廢氣排放淨化系統為例，通常是三元催化器起作用，發動機潤滑系統養護和燃油質量的提高也是減少廢氣汙染排放的關鍵。為了進一步降低發動機排氣中CO、HC、NOX的排放量，現代汽油機在排放系統中普遍安裝淨化裝置，對上述三種有害氣體進行淨化處理，這種淨化裝置稱為三元催化轉換器。為了有效地利用三元催化轉換器對排氣催化淨化效能，必須採用氧傳感器的反饋信號，對理論空燃比（A/F值）進行精確的反饋控制。氧傳感器失效是發動機經常發生的故障，導致了氧傳感器失效的原因與燃油質量、潤滑油、道路狀況有很大的關係，由於中國的燃油硫含量高，且使用含錳抗爆劑MMT，部分地區使用乙醇汽油，潤滑油使用含硫、磷抗氧劑，道路擁堵等原因，汽車行駛一段裡程後發動機氧傳感器就會產生硫磷中毒問題、一氧化碳中毒問題、錳沉積物中毒問題，導致發動機空燃比反饋控制三元催化淨化系統不能正常工作，油耗增加，動力下降、排放超標。另發動機在使用的過程中，長期運行就會造成三元催化轉換器堵塞，當排氣不順暢三元催化轉換器又失效自然會發動機尾氣排放超標。二、發動機潤滑系統分析：發動機冷卻後，機油回到了油底殼，重新打火時發動機高速運轉，而潤滑油卻不能瞬間達到機件摩擦表面，造成了機件之間的幹摩擦，這樣的幹摩擦雖然只是一瞬間，所造成的摩擦量卻造成汽車磨損的60%以上。而造成幹摩擦的大部分原因是由於發動機潤滑系統中被業界公認的兩大殺手：油泥和積碳。油泥和積碳會使發動機油耗增加，動力降低，排放超標。1、油泥的生成：在發動機中使用內燃機油時，城市汽車保有量越來越高，導致城市道路交通擁擠，汽車經常處於低速運轉的狀態。此時部分未完全燃燒的汽油燃料進入曲軸箱，與內燃機油進一步氧化、縮合生成，這樣就產生了油泥。現代的發動機都配有曲軸箱通風閥，負責在發動機運轉時平衡曲軸箱的壓力。當曲軸箱通風閥被機油雜質，油泥等部分或者完全堵塞後，曲軸箱內部的廢棄以及水蒸氣不能及時排出，經過化學反應，便導致了油泥的產生，而且產生惡性循環，油泥越來越嚴重。油泥是一種附著力強的膠狀物質，主要出現在曲軸箱內壁各部件、汽缸蓋凸輪軸四周各部件、時規蓋附近各部件上。機油作為發動機內部重要的潤滑劑，如果油泥過多阻塞油道的話，將會導致部件失去潤滑過度磨損而報廢。2、積碳的形成：（1）在發動機正常工作中，汽油和正常進入燃燒室的發動機機油，在供氧不足的條件下，不能在氣缸內完全燃燒，產生油煙和潤滑油燒焦的微粒；當發動機繼續運轉時，進一步受到氧化變成膠質，牢固地粘在活塞頂上，活塞環上，氣門背面，進氣管內面，節氣門體和燃燒室內等等；在高溫的反覆作用下，又將膠質變成瀝青質、樹脂質及碳質，從而形成積碳；（2）曲軸箱通風設置。為防止汙染空氣，將發動機內部的竄缸廢氣（HC）直接引入進氣歧管，隨著新鮮空氣一起進入燃燒室進行燃燒。高溫的油蒸氣隨新鮮空氣一起充滿進氣歧管，一部分附著在管壁及氣門背部形成積碳，另一部分隨進氣流在進氣門處與噴入的燃油混合形成混合氣，進入燃燒室燃燒後被排出車外；（3）汽油在儲存、運輸過程中，容易和空氣發生氧化反應，生成膠狀物質，或者汽油本身膠質的含量就很高（汽油品質差），這些膠質隨汽油通過車輛的燃油供給系統進入燃燒室內部，然後和汽油一同燃燒後，就會使燃油供給系統中的噴油器、發動機的燃燒室、活塞環槽、火花塞、進氣門背部、進氣道等部位產生很多積碳及油汙等；（4）擁堵的城市路況，使車輛始終處於走走停停的狀態，發動機不能高轉速運轉，燃油或竄入燃燒室的潤滑油也不可能百分之百燃燒，未燃燒的部分油料在高溫和氧的作用下形成膠質，粘附在發動機內部的零件表面上，再經過高溫作用形成積碳；（5）可燃混合氣形成的部位，缸外噴射的電噴發動機控制特點，可燃混合氣在氣缸外部的進氣岐管處形成，因發動機的結構特點使部分油蒸氣貼附在進氣門和燃燒室壁上，汽油中的蠟和膠質物卻留了下來，長此以往汽油中的蠟和膠質物越積越厚，反覆受熱後變硬就形成了積碳。發動機工作產生積碳及油泥等是不可避免的，但是當積碳在發動機內過多時就會造成發動機工作不良，產生不同的故障現象，造成汽車尾氣排放不達標。三、燃油質量分析：由於我國的燃油質量不如國外一些發達國家，油品裡的膠質與瀝青質通過供油系統一部分會留在濾清器導致燃油油路不暢，發動機的工況降低，燃燒不完全；一部分進入發動機燃燒室，這些膠質與瀝青質當出現燃燒不完全時，則會燒結在油嘴與氣門上，出現惡性循環，動力下降，排放超標。本發明的技術方案為：一種發動機及進排氣系統的長效環保養護方法，包括尾氣檢測診斷步驟、進氣系統環保養護步驟、發動機燃燒室環保養護步驟、發動機潤滑系統環保養護步驟、排氣系統環保養護步驟和發動機油路系統環保養護步驟，其特徵在於：所述的發動機燃燒室環保養護步驟和發動機潤滑系統環保養護步驟相結合，採用對金屬材料具有高附著力的發動機專用清洗劑進行免拆式長效環保養護；所述的發動機油路系統環保養護步驟採用生物質柴油清洗劑或汽油清洗劑進行免拆式長效環保養護。上述步驟中，尾氣檢測診斷步驟、進氣系統環保養護步驟、排氣系統環保養護步驟和發動機油路系統環保養護步驟存在先後次序；發動機燃燒室環保養護步驟和發動機潤滑系統環保養護步驟則相互結合併位於進氣系統環保養護步驟和排氣系統環保養護步驟之間。1、本發明在應用於對機動車汽油發動機進行長效環保養護時：所述尾氣檢測診斷步驟包括如下子步驟：S1用廢棄檢測分析儀和車輛解碼器進行車輛的尾氣分析；所述進氣系統環保養護步驟包括如下子步驟：S2對進氣系統的空氣濾清器進行除塵；所述發動機燃燒室環保養護步驟和發動機潤滑系統環保養護步驟相結合併包括如下子步驟：S3給發動機加入一種對金屬材料具有高附著力的發動機專用清洗劑；S4讓發動機轉速保持在2200-2500r/min運行20分鐘，對發動機內部一部分積碳和油泥進行清洗；S5發動機全速運行5小時，使所述專用清洗劑對發動機內部油泥及積碳進行清洗；S6熄火，待發動機降溫，更換納米級複合合金潤滑因子的潤滑油和機油濾清器；S7待發動機正常運行50小時後，打開油底殼，清除沉澱物；S8更換具有納米級複合合金潤滑因子的潤滑油和機油濾清器；所述排氣系統環保養護步驟包括如下子步驟：S9啟動發動機，發動機轉速保持在2200-2500r/min區間，運行10-20分鐘，讓三元催化器達到工作溫度；S10保持發動機轉速不變，從進氣真空管接入三元催化清洗劑，用20分鐘時間接入1升清洗劑；發動機的轉速控制在2200～2500r/min之間，對附著在進氣岐管、氧傳感器與三元催化轉換器的化合物充分氧化，回復三元催化轉換器的淨化功能，發動機每工作200小時可洗一次；S11對發動機進行急踩急松油門（發動機轉速升至4000r/min），把原來未清除的化合物與三元催化轉換器上的聚合物從排氣管吹出；所述發動機油路系統環保養護步驟包括如下子步驟：S12對油箱添加10～20升的生物質汽油清洗劑，使其車輛行駛30公裡左右，對發動機的供油系統進行清洗，包括噴油嘴。上述子步驟中，從S1子步驟到S12子步驟為先後次序關係。2、本發明在應用於對機動車柴油發動機進行長效環保養護時：所述尾氣檢測診斷步驟包括如下子步驟：S1用廢棄檢測分析儀和車輛解碼器進行車輛的尾氣分析；進氣系統環保養護步驟包括如下子步驟：S2對進氣系統的空氣濾清器進行除塵；所述發動機燃燒室環保養護步驟和發動機潤滑系統環保養護步驟相結合併包括如下子步驟：S3給發動機加入一種對金屬材料具有高附著力的發動機專用清洗劑；S4讓發動機轉速保持在2200-2500r/min運行20分鐘，對發動機內部一部分積碳和油泥進行清洗；S5發動機全速運行5小時，使所述專用清洗劑對發動機內部油泥及積碳進行清洗；S6熄火，待發動機降溫，更換納米級複合合金潤滑因子的潤滑油和機油濾清器；S7待發動機正常運行50小時後，打開油底殼，清除沉澱物；S8更換具有納米級複合合金潤滑因子的潤滑油和機油濾清器；所述排氣系統環保養護步驟包括如下子步驟：S13對發動機排氣管進行拆卸清洗；發動機油路系統環保養護步驟包括如下子步驟：S14對油箱添加10～20升的生物質柴油清洗劑，使其車輛行駛30公裡左右，對發動機的供油系統進行清洗，包括噴油嘴。上述子步驟中，從S1子步驟到S8子步驟為先後次序關係，然後依次進行S13子步驟和S14子步驟。本發明的有益效果為：採用一種發動機及進排氣系統的長效環保養護方法，發動機廢氣排放有害成份顯著減少，排放的指標遠遠低於國標要求的排放指，同時發動機全速運行100小時內不會出現反彈。長期使用該方法可以使發動機一直保持合格的排放指標，動力明顯改善，油耗可以省10%左右。附圖說明附圖為本發明的方法流程圖。圖中，1-尾氣檢測診斷步驟，2-進氣系統環保養護步驟，3-發動機燃燒室環保養護步驟，4-發動機潤滑系統環保養護步驟，5-排氣系統環保養護步驟，6-發動機油路系統環保養護步驟。具體實施方式下面結合對本發明的具體實施方式作進一步說明：如附圖所示，一種發動機及進排氣系統的長效環保養護方法，包括尾氣檢測診斷步驟（1）、進氣系統環保養護步驟（2）、發動機燃燒室環保養護步驟（3）、發動機潤滑系統環保養護步驟（4）、排氣系統環保養護步驟（5）和發動機油路系統環保養護步驟（6），其中：發動機燃燒室環保養護步驟（3）和發動機潤滑系統環保養護步驟（4）相結合，採用對金屬材料具有高附著力的發動機專用清洗劑進行免拆式長效環保養護；發動機油路系統環保養護步驟（6）採用生物質柴油清洗劑或汽油清洗劑進行免拆式長效環保養護。上述步驟中，尾氣檢測診斷步驟（1）、進氣系統環保養護步驟（2）、排氣系統環保養護步驟（5）和發動機油路系統環保養護步驟（6）存在先後次序；發動機燃燒室環保養護步驟（3）和發動機潤滑系統環保養護步驟（4）則相互結合併位於進氣系統環保養護步驟（2）和排氣系統環保養護步驟（5）之間。實施例1：本發明在應用於對機動車汽油發動機進行長效環保養護時，依次進行如下子步驟：S1用廢棄檢測分析儀和車輛解碼器進行車輛的尾氣分析；S2對進氣系統的空氣濾清器進行除塵；S3給發動機加入一種對金屬材料具有高附著力的發動機專用清洗劑；S4讓發動機轉速保持在2200-2500r/min運行20分鐘，對發動機內部一部分積碳和油泥進行清洗；S5發動機全速運行5小時，使所述專用清洗劑對發動機內部油泥及積碳進行清洗；S6熄火，待發動機降溫，更換納米級複合合金潤滑因子的潤滑油和機油濾清器；S7待發動機正常運行50小時後，打開油底殼，清除沉澱物；S8更換具有納米級複合合金潤滑因子的潤滑油和機油濾清器；S9啟動發動機，發動機轉速保持在2200-2500r/min區間，運行10-20分鐘，讓三元催化器達到工作溫度；S10保持發動機轉速不變，從進氣真空管接入三元催化清洗劑，用20分鐘時間接入1升清洗劑；發動機的轉速控制在2200～2500r/min之間，對附著在進氣岐管、氧傳感器與三元催化轉換器的化合物充分氧化，回復三元催化轉換器的淨化功能，發動機每工作200小時可洗一次；S11對發動機進行急踩急松油門（發動機轉速升至4000r/min），把原來未清除的化合物與三元催化轉換器上的聚合物從排氣管吹出；S12對油箱添加10～20升的生物質汽油清洗劑，使其車輛行駛30公裡左右，對發動機的供油系統進行清洗，包括噴油嘴。實施例2：本發明在應用於對機動車柴油發動機進行長效環保養護時，依次進行如下子步驟：S1用廢棄檢測分析儀和車輛解碼器進行車輛的尾氣分析；S2對進氣系統的空氣濾清器進行除塵；S3給發動機加入一種對金屬材料具有高附著力的發動機專用清洗劑；S4讓發動機轉速保持在2200-2500r/min運行20分鐘，對發動機內部一部分積碳和油泥進行清洗；S5發動機全速運行5小時，使所述專用清洗劑對發動機內部油泥及積碳進行清洗；S6熄火，待發動機降溫，更換納米級複合合金潤滑因子的潤滑油和機油濾清器；S7待發動機正常運行50小時後，打開油底殼，清除沉澱物；S8更換具有納米級複合合金潤滑因子的潤滑油和機油濾清器；S13對發動機排氣管進行拆卸清洗；S14對油箱添加10～20升的生物質柴油清洗劑，使其車輛行駛30公裡左右，對發動機的供油系統進行清洗，包括噴油嘴。上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理和最佳實施例，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。