2024年6月5日发(作者:)
应用技术
浅谈国内汽车燃油添加剂的研究进展
刘悦
减排
”
燃
油添加剂也就是市面上销售的
“
燃油宝
”,
亦称作汽油添加剂
、
节油添加剂
、
汽油清净
剂等
。
简单地说
,
燃油添加剂是出于
“
节能
的目的向汽车燃油中添加的一种物质
。“
节能
”
即节省
燃油的消耗
,
提高燃油的燃烧性能
,
使得汽车同等情况下消
耗一定量的汽油行驶的里程数增加
。
如在电影
《
人再囧途之
泰囧
》
中虚构出的
“
油霸
”,
虽然目前尚不存在这样的物质
,
但
它可以说是人们对于燃油添加剂功效的一种夸张认识和期
待
。“
减排
”
即减少有害物质的排放
,
依然是通过添加来减少
燃油的不充分燃烧
,
使得积碳
、
尾气中有害物质的含量等相
应减少
。
2013
年以来
“
PM2.5
”
和
“
雾霾天气
”
这样的名词成为
热议
,
大部分地区城市空气质量标准堪忧
,
而元凶之一就是
机动车尾气的排放
,
因此一些城市也相应采取了限行限号的
措施
。
总体来说
,
燃油添加剂的功效更侧重于减排
。
尽管一些
文献中称燃油添加剂可使燃油消耗降低
10%
以上
,
但需要建
立在长期使用的前提下
,
且一些相应的报道和很多驾驶员反
映燃油添加剂在节油方面的效果并不是非常的明显
。
而一些
研究试验表明
,
汽车在使用燃油添加剂后
,
在其使用寿命中
可相应减少一吨以上的有关废气
(
碳氢氧化物
、
一氧化碳和
氮氧化物等
)。
目前
,
国内大多数研究主要侧重于改善燃油添
加剂中相应的配料
,
使得燃油充分燃烧
,
减少积碳
,
实现节能
减排
。
本文从燃油添加剂的制备和市场两个方面
,
对其进行
了综述与展望
。
一
、
燃油添加剂的制备
目前
,
我国有关燃油添加剂的专利申请已有
400
余项之
多
,
其中有上百项得到了授权
;
文章方面有百余篇
,
且多数集
中在本世纪的最初十年
。
进入
21
世纪
,
随着我国交通的发
展
,
人民生活水平提高
,
汽车的数量猛增
,
随之而来的是广大
的需求和市场
,
因此燃油添加剂得到了一定的研究和发展
。
而目前
“
燃油宝
”
的研究似乎又进入了一个
“
瓶颈期
”。
原因是
多方面的
,
可能原因之一是研究本身出现了难点
;
原因之二
是由于市场方面出现的问题
,
比如添加燃油宝并不比采用清
洁型汽油经济
,
而导致很多驾驶员并不会主动选择购买
;
再
有就是目前市场上的燃油宝鱼龙混杂
,
效果不一
,
影响了其
自身市场的发展
。
按燃油添加剂制备过程中主要成分不同
,
将燃油添加剂分为物理燃油添加剂
、
纳米燃油添加剂
、
生物
基汽油添加剂和复合燃油添加剂
。
1.
物理燃油添加剂
。
物理燃油添加剂
,
简称物理添加剂
,
是以燃油为基质
,
添加非化学试剂
,
通过物理作用来改善燃
油特性的添加剂
。
物理添加剂具有以下优点
:
①
增强燃料活
性
,
使汽油充分燃烧
,
降低消耗率
;
②
减少有害气体如
CH
、
田炳龙
CO
和
NOX
等的排放
;
③
可以提高对醇类燃料的燃烧性能
。
目前
,
物理添加剂的研究大多集中在核磁共振技术应用
方面
。
其中
,
马其华等人利用核磁共振物理过程对航空煤油
提取物进行处理作为物理添加剂
,
并将其加入到汽油中进行
了实验
,
在节油和促燃方面得到了较好的效果
。
姜国常在其
专利中公开了一种使煤油物性发生变化的多重物理技术处
理装置
,
采用超声波
、
强磁场磁化和远红外技术前后对煤油
进行处理制成物理燃油添加剂
,
改进了燃料油流动性
、
燃烧
性和清净性
,
实现了节油排污和清净排放的目的
。
物理添加剂可解决化学添加剂有可能带来的二次污染
问题
,
但采用物理过程处理煤油亦是一种成本较高的手段
,
且单采用核磁共振生产的物理添加剂对燃油质量改善和助
燃效果并不十分明显
。
因此
,
在此方面有待进一步的实验研
究与分析
。
2.
纳米燃油添加剂
。
纳米燃油添加剂
,
简称纳米添加剂
,
是为了补充燃油缺陷赋予燃油新特性
,
通过纳米技术
,
将微
量元素制成纳米单位的成分配制其中
,
向燃油中加入的功能
性物质
。
纳米添加剂具有如下优点
:
①
保护发动机
,
延长使用
寿命
,
降低噪声
;
②
节省燃油
,
清除积碳
;
③
降低氮氧化物等
废气的排放
,
消除尾气黑烟
。
近些年
,
纳米材料在燃料燃烧等化学领域备受关注
,
纳
米材料的制备研究也成为热点
。
邬齐敏等人向燃油中添加了
微量的纳米级
CeO
2
颗粒
,
降低了燃油消耗率
,
增加了有效热
效率
,
在略微增加燃油价格的前提下
,
可实现发动机高效燃
烧与节能减排
。
刘杰在专利中公开了一种具有清净
、
促燃作
用的纳米燃油添加剂
,
以纳米铝粉等物质为主要组分
,
加入
汽油中降低了积碳的形成
,
促进了可燃物质的燃烧
,
提高了
燃油的燃烧热值
,
减少了废气排放
,
延长了发动机寿命
。
也有
报道称一种国内首创的纳米燃油添加剂在天津投入使用
,
是
由方正集团采用液相纳米组装分散技术生产的
,
它降低了有
害物质的排放
,
起到了一定的节油作用
。
纳米添加剂在节省燃油和清除积碳方面有着突出的优
势
,
其发展也会伴随着纳米技术有着广阔的前景
,
但在这方
面的研究需进一步深入和推广
。
3.
生物基汽油添加剂
。
生物基汽油添加剂
,
简称生物添
加剂
,
是将生物质燃料
(
如植物油
)
与传统石油类燃料进行优
化组合
,
实现发动机工作的高效和低排
。
生物基汽油添加剂
具有下述优点
:
①
改善发动机经济性和动力性
,
降低燃油消
耗
;
②
城市工况下节油率高的特点更加明显
;
③
大幅降低有
害气体排放
。
其中
,
吉庆以某种热带植物的提取物作为添加剂
,
加入
2014
年第
11
期
87
应用技术
到几种汽油中
,
发现其对于乙醇汽油的效果为最佳
,
降低了
各种有害气体的排放
。
卢艳彬用国外进口的一种生物基汽油
添加剂为原料
,
对其进行低温改造
,
提高了其在低温下对于
汽油的溶解性
,
用其进行发动机台架试验表明油耗降低
,
未
燃物排放减少
。
由于生物添加剂的研发工作时间尚不算长
,
人们对其认
识有限
,
值得进一步开展作用机理方面的深入研究
,
以便更
好使其服务于燃油开发领域
。
4.
复合燃油添加剂
。
复合燃油添加剂
,
简称复合添加剂
,
是针对单一功能的添加剂而言的多功能添加剂
,
其开发主要
考虑多功能性
、
应用广泛性和安全性这三个重要因素
。
复合
添加剂具有的优点是
:
①
改善汽油的燃烧
;
②
降低有害物排
放
;
③
降低噪声和油耗
。
复合添加剂并不与上述几种添加剂有明显的区别
,
它可
以由上述中的某种添加剂添加其他添加剂制得
。
其中
,
于旭
东在专利中公开了一种微孔型亚微米和纳米复合添加剂
,
它
是由稀土粉体
、
石墨粉体
、
分散剂
、
热媒介油
、
全氟烃和助剂
在一定水浴温度下制备的
,
它具有抗磨减摩
、
节能环保和修
复效果明显的作用
。
董松祥等人在专利中公开了一种汽油复
合添加剂
,
由汽油清净剂
、
助燃剂
、
低温启动提高剂
、
抗爆剂
、
抗氧防胶剂和金属腐蚀抑制剂组成
,
它具有提高燃油燃烧性
能
,
改善汽油清净性
、
抗氧化性和防腐蚀性
,
降低油耗和尾气
污染物排放的优点
。
复合添加剂由于其多功能性应成为燃油添加剂的发展
方向
,
尤其应在添加剂对气缸内燃烧过程的影响和各种成分
促进燃烧的机理两方面开展进一步的深入研究
。
二
、
燃油添加剂的市场
我国是在
2003
年起在全国开始推广使用清洁型汽油
的
,
因而燃油添加剂的使用并不算普及和广泛
。
燃油添加剂
在我国的市场存在两面性的问题
:
一方面燃油宝普遍被普通
用车的驾驶员认为是一种可有可无的添加剂
,
并且市面上的
燃油宝种类较多
,
价格差别大
,
存在仿制品
,
因此其销售无疑
存在一定问题
;
另一方面
,
燃油宝在我国南方市场比北方相
对好
,
但毕竟总的来说普及程度还不够
,
这从另一方面说明
我国燃油宝的市场潜力巨大
,
若能从销售和广告宣传等方面
做好工作
,
燃油宝在我国的前景是广阔的
。
目前
,
燃油宝的种类和品牌很多
,
按使用功能划分
,
主要
有清洁型
、
养护型
、
辛烷值调整型和综合型这四大类燃油添
加剂
。
市面多以加油站出售燃油宝居多
,
而且多是代销指定
的或是自己品牌的燃油宝
,
比如中石化和中石油的加油站分
别出售的
“
海龙燃油宝
”
和
“
汽油多功能添加剂
”。
另外
,
也有
很多其他品牌
。
但无论种类怎样
,
品牌如何
,
燃油宝市场的最
关键问题在于销售本身
,
如果能在销售和推广方面做好文
章
,
相信燃油宝的市场将会进一步扩大
。
三
、
展望
到目前为止
,
燃油宝对于广大普通汽车用户来说可谓处
88
2014
年第
11
期
于供大于求的状况
。
有些报道中称使用燃油宝后并无明显效
果
,
也有的报道中称长期使用才会有一定的作用
。
但相关领域
的研究人员还是指出
,
远程行驶或者常在偏远地区行驶的用
户还是使用燃油添加剂为妥
。
而对于燃油添加剂本身
,
随着制
备研究方面进一步深入
,
制造出性能更为优良的燃油宝是其
为用户所需要的根本
;
而市场方面
,
应增强宣传力度
,
合理构建
体系
,
使燃油宝成为汽车发动机的
“
口香糖
”。
只有这样才能让燃
油添加剂领域继续朝着良好的方向发展
,
向着更大的市场迈进
。
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浅谈国内汽车燃油添加剂的研究进展
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作者单位:
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