汽油添加剂真能降低油耗吗？

以前司有普研究实验室，针对燃油添加剂对降低汽油机油耗和环保排放的实验研究作为课题，做了以下的分析。

 

摘 要 降低汽油机主要有害捧放物的有效方法之一是在其燃油中投放添加加剂 。文中分析了燃油 添加剂对燃烧过程的影响，并在 EQ 610~台架试验中采用了优化成分组合的汽油机添加剂 试验 结果表明，该添加剂可使碳氢化物降低 30.1％，一氧化碳降低 20％，且油耗降低 2.5％以上。

 

关键词 汽油机；燃油添加剂；节能；有害排放物等。

 

我国的车辆数量(特别在大城市和经济发达地区)在迅速增多，车辆尾气造成的空气污染已日趋严重，空气质量和可见度在明显恶化，而且车辆尾气造成的太气污染已开始向深度污染和二次污染的方向展。环境污染严重影响着城市居民的身体健康，不利于经济持续发展 与投资环境的改善。特别是我国现有车辆尾气排放中的颗粒及有害气体的含量远高于工业发 达国家，据统计，大气污染物中的 60％～70％是车辆排放的有害物质，对车辆尾气排放有害物的技术处理方法主要有机内净化、燃料改性和排气净化后处理等方法。

 

机内净化的核心是对燃烧过程进行优化，如优化燃烧室结构、采用多点电喷加直喷的混合技术等，这对尚未出厂的新车来说是行之有效的方法．但对已到用户手中的车辆，要改变其发动机结构会增加额外负 担，最好的方法是在不改动它的原有设备装置前提下，控制其尾气有害物排放(这对使用了一定年限的车辆尤为重要，因为它的尾气 中有害物含量远远高于新车)。采用燃油添加剂来改变燃油的某些性质，使之能改善燃烧从而达到降低尾气有害物的排放量与节能目的．同时 结合排气净化后处理技术，如在排气管上装上催化转化净化器，即可大幅度地降低汽油机的有害尾气排放量，以满足新型环保要求的需要。

 

燃油添加剂的种类很多 ，根据使用 目的主要可分为两大类 。

(I) 节油型添加剂：主要 目的是为了提高发动机的效率，降低油耗。

(II) (2)减少环境污染型添加剂：主要目的是为了降 低发动机尾气中的 CO、HC、NO 的排放量，减小发动机尾气造成的大气污染 国外早已对燃油添加剂进行研究．开发的产品也较多，但产品配方是保密的

1．我国的一些科研院所从 70年代对燃油添加剂也开始了研究。有些产品已用于实际生产中，但是存在的主要问题是：性能单一、实际节油率较低 、油溶性差和烟度降低较少，当添加剂中有有机盐存在时，燃烧时不仅易使气缸磨损，而且燃烧后会出现胶状物和积碳，易使油路堵塞；若溶剂采用二甲苯时，易出现致癌残留物，且节油率低，不便推广。经过和国外的不断学习和引进先进的技术，针对中国燃油进行不断研发，目前司有普这类原液的添加剂 ，是以美国技术为指导，这对中国燃油进行了9年时间的研发和测试，最终在2019年国六排放标准出台的同一年，以中国实力中国团队为背景的，以中国燃油为研发对象的添加剂，司有普原液类的添加剂横空出世，集和多年为各大加油站清洁地下储油罐和储油车的技术，依托美国技术的司有普将肩负起保卫蓝天青山绿水的责任使命。

 

1. 添加剂作用机理 燃油主要是烃类有机化台物，其分子之间的作用是借助于偶极矩或顺时偶极矩的静电引力把分子和分子缔合在一起 这种力也就是范德华力，它没有方向性和饱和性，是一种很弱的静电力，作用范围很小，所以燃油分子的相互位置是可变的，即具有流动性．而其分子是由氢原子和碳原子依靠共价键而组合成的，其中的 c—H 、 ( c 键 的键能均较大， C—C 键的键能为 347 8 kJ／tool、 —H 键为 414．8 kJ／too1．当温度上升到一定程度时，弱键断裂，随之主键也断裂，产生低分子物。 由催化理论可知，在一般情况下 (H 键是惰性的，无论从空间效应或电子转移来看活化它都是困难的。但在过渡金属催化作用下，( H 键可以与配位不饱和、低氧化态、富电 子金属中心的过渡金属和稀土金属等有机配台物发生氧化反应， (H 键能被活化，司有普燃油添加剂中的PNF有机物质，通过有机溶剂溶解后添加到燃油中，可以降低 c_一H 键的活化能，使活化的分子数增多．同时由于金属氧化物中的氧有传递作用， 可使燃料获得原子氧，从而产生自由基，促进了链反应的进行．这种催化效应的发生，改善了燃油的性质，促进了燃油的燃烧，达到了节能的效果．而钡金属具有脱氢化反应的负催化剂作用，能抑制燃油在高温缺氧状态下热裂解产生的游离碳，同时也能防止链状碳氢化台物 变为环状化合物，从而可起到消烟的作用．

 

2. 添加剂的组成和对比试验添加剂的溶剂采用120号溶剂油，其组成为钙、铝的乳酸盐和硬脂酸盐、锰络合物、环烷磺酸钡、醋酸乙脂和羟基铁等按一定比例混台，经一定的工艺处理后即得添加剂样品 对比试验是在汽油机台架上进行的试验 用汽油机型号为东风EQ6100型；标定功率 (3 000 r／rain)为：94 kw；工作累计时间 1 500 h左右；测功机为型号 Y120一S水利测功器， 测功机系数为 1／10 000，南通启东测功设备厂生产；所用燃油为 p(90 汽油)=0．72 g／ml；机 油为汽油机机油．测量仪器主要有 ：CO、HC浓度测量仪，型号 MEXA一324F，佛山分析仪 器厂生产；转速(负荷 )测量仪，型号 HOE1，南通启东测功设备厂生产；油耗测量仪，型号 YHCS一1数字油耗仪，湘西仪表厂生产；排气温度测量仪，NiCr—NiSi热电偶和XCZ一101指 示器，浙江余姚仪表厂生产 对所用型号汽油机，按速度特性进行试验，分别测量 6个稳定工况点 先对无添加剂时 的运行工况进行测量，在汽油机达到稳定状态 3 rain左右时测量功率、转速、油耗、排气温 度、排气中的 CO和 HC浓度．每个状态点重复测量 3～5次，取平均值计算，以减小测量误 差．重复上述 6个稳定工况点对有添加剂 的运行参数进行测量 测量时所参照的标准为 JB3743—84(汽车发动机性能试验方法)和 GB3847—83<汽车汽油机全负荷烟度测量方法) 对比试验时将添加剂以 1：1000的比例加入汽油中，搅拌后放八油箱，预运行 2 5 h后开始 L坝4量含有添加剂的各运行参数． 3 试验 结果与分析 在进行燃油添加剂对比试验时，保持发动机油门开度不变，改变负荷，将汽油机的转速 从 1 200 r／rain逐点调至 3 000 r／rain。在这 6个工况点分别测出 CO浓度、HC浓度、燃油消 耗率、排气温度等参数与转速的变化结果，其变化关系见图 1～4

  

从图 l，2可知，加入添加剂后汽油机排放物中的有害成份 CO和HC降低了许多，且高 速工况比低速工况改善得更为明显 这可能是加入添加剂后，添加剂中金属有机盐的离子在 高温燃烧状态时对燃油分子的结构有一定的影响，较大幅度地降低了燃油分子的 (1_H 键 的活化能，使活化的分子数大量增加 同时叉由于金属氧化物中的氧的传递作用，有效促进 了链反应的进行，从而改善了燃烧，降低了排放中有害成分 的含量 又可能由于高温下金属 氧化物中氧的传递过程(即金属氧化物受热分解)和燃烧过程的链反应比低温下进行得更快更剧烈，使高速时(缸内温度更高)的燃烧比低速时更完全，因此高速工况的排放改善比低速工 况更好些．从图 3可以看出，加入添加剂后汽油机的燃油消耗率降低了．这是因为添加剂使 燃料完全燃烧和迅速燃烧，使燃气膨胀得更充分，因此扭矩增大，功率提高，油耗率降低,加入添加剂后，碳氢化物降低 30．1％，一氧化碳降低 20％，油耗率可降低 2．5％以上 图 4为 排气温度的变化情况 扶图中可见，加入添加剂后相同工况下，排气温度都有所降低，这说 明添加剂使燃料燃烧得更完全，后燃期减少．同时由于添加剂加快了燃料的燃烧，使燃气膨 胀(做工)更充分，热能利用率高了，排气温度也就降低了。

 

4 .结 论

经过对司有普原液类的添加剂进行台架测试后，得到以下结论。
（1）采用对燃油加入添加剂的方法来降低内燃机特别是汽油机排放尾气中的一氧化碳和 碳氢化物是行之有效的方法之一。

(2) 使用添加剂时不需要改变内燃机的内部结构．且添加剂的用量相当步，所增加的费用很低，采用无毒性中性的添加剂配方不会引起新的污染，因此是一项简捷的节能与降低有害排放的技术措施。
(3)本试验开发出针对汽油机使用的添加剂，由台架对比试验测出该添加剂可使碳氢化 物降低 30．1％，一氧化碳降低 2O％，且节油率在 2．5％ 上。

 

参 考 文 献

1：刘敬印 汽车排放法规实施过程中一些问题的探讨 小型内燃机．1997．6：10一l4

2：赵智华 ．机动车捧气蛩污染及防治对策．环境恽护．1998．2 42～44 3 尧鸯茇．许斯都 柴油机有害排放物控制技术的新发展．内燃机工程．1997．

3：39～45 4 冯明志．肖韫明 刘贵春等．柴油机多敛燃油助燃州的研究及应用 内燃机学报．1995，(1)：90～95 5 [日】田口长兵卫 助燃ifl【 公开特许公报(A)．昭和 61—127792．1986，6 6 鹿 军．陈 理．柴油催化燃烧舔加州制备及应用 节能技术 1997、(3)：18～19 AN EXPERIMENTAL INVESTIGAT10N INT0 REDUCT10N 0F FUEL C0NSUMPT10N AND EM ISS10N 0F GAS0LINE ENGINE BY FUEL ADDITIVE Jian Qi／ei Liang Rongguang Weng Yibi Luo Shengping Lin Qi Ou Zhicheng (ColIege of Traffic and Communication，South China Univ．of Tech．，Guangzhou 510640) Abstract An effective method to reduce gasoline engine emi~ion is the application of fuel combu— rant additives，whose effect on the combustion processes has been analyzed in this paper．On the basis of optimization，an efficient fuel co mburant additive for gasoline engine has been developed and tested in type EQ6100 gasoline engine．The experimental results indicate that this comburant additive can reduce emission hydrocarbo n by 30．1％ and carbon monoxide by 20％ and lowers the fuel consumption by above 2．5％ Key words gaso line engine；fuel additive；energy saving ；emission

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