王榮強(qiáng)
摘 要 工信部2012年組織的柴油消防車試點(diǎn)中,針對乘用車,也對輕型、多用途(MPV)、重型消防車等各類車型進(jìn)行了相關(guān)試點(diǎn),結(jié)果證明,已經(jīng)開發(fā)的柴油消防車,完全可以滿足現(xiàn)階段運(yùn)行要求。柴油消火車廢氣是一種有害的污染物質(zhì),我們應(yīng)該采取技術(shù)創(chuàng)新、研發(fā)不斷探索對其處理的辦法與措施。
關(guān)鍵詞 柴油消防車;廢氣;原因;處理措施
由于柴油資源有保障且生產(chǎn)技術(shù)成熟,相比而言價(jià)格便宜,因此發(fā)展柴油有利于緩解過高的石油對外依存度壓力,而且發(fā)展柴油有利于實(shí)現(xiàn)能源的清潔低碳和多元化,保證能源安全,提高資源綜合利用率。
1 問題的提出
消防站是戰(zhàn)備執(zhí)勤、待機(jī)出動(dòng)的專業(yè)場所,其建筑必須功能齊全,既滿足快速反應(yīng)的需要,又符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。消防站應(yīng)有排除發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣設(shè)施,滑竿室通向車庫的出口處應(yīng)有廢氣阻隔裝置,由于消防站的設(shè)計(jì)必須滿足人員快速出動(dòng)的要求,因此傳統(tǒng)的房屋功能組合總是把執(zhí)勤待機(jī)室和消防車庫連在一起,當(dāng)火警出動(dòng)時(shí),人員從二樓的待機(jī)室通過滑竿直接進(jìn)入消防車點(diǎn),過去由于消防車庫未有排除廢氣設(shè)施,室內(nèi)通風(fēng)又不好,加之滑竿出口處不密封,發(fā)動(dòng)車時(shí)的汽車尾氣,通過滑竿的抽吸作用,將煙抽到二樓以上人員活動(dòng)的場所,常常造成人員集體中毒,這樣的事故一些地區(qū)的冬季經(jīng)常會發(fā)生,為保證人身健康、創(chuàng)造良好的無污染的工作和生活環(huán)境,必須針對消防站、消防車輛所產(chǎn)生的廢氣危害加以治理[1]。
2 柴油消防車廢氣大的現(xiàn)象、原因
消火車,也稱消防車,雖然現(xiàn)在市場運(yùn)行的柴油消防車,完全可以滿足現(xiàn)階段運(yùn)行要求,但是柴油消火車廢氣大的問題依舊存在,分析其原因如下:
2.1 噴油器工作不良
大泵車噴油器霧化不良或滴油,在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)尤為明顯,轉(zhuǎn)速越低冒煙越大,可用單缸斷油法逐缸查找,臨時(shí)停止對某一缸供油時(shí),冒黑煙的現(xiàn)象減輕或消失,在噴油泵工作正常情況下,則可判定為該缸噴油器有故障。應(yīng)視情況分別對噴油器偶件進(jìn)行清洗、研磨或更換。不是只有大泵車才會冒黑煙,在排放升級后,車輛多了EGR系統(tǒng),像供油量不均勻、噴射時(shí)間過早、霧化不充分都會導(dǎo)致冒黑煙。如果EGR閥發(fā)生故障關(guān)不嚴(yán),車輛在行駛或怠速過程中,廢氣都會進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。混入廢氣后會導(dǎo)致氣缸內(nèi)進(jìn)氣側(cè)空氣含量減少,導(dǎo)致氧氣減少,燃料燃燒不充分使得廢氣中碳元素的含量增高,廢氣就會變黑色。
2.2 供油提前角調(diào)整不當(dāng)
供油提前角過小,后燃增加,燃料不能完全燃燒,形成炭煙而排出,造成排氣冒黑煙。此時(shí),應(yīng)該把供油提前角調(diào)大到適當(dāng)位置。
2.3 噴油泵供油量過大
供油量過大,所冒黑煙連續(xù)不斷,而且油門越大,冒黑煙也越大,可用斷油法檢查,當(dāng)某一缸停油后,若冒煙消失,在噴油器工作正常情況下,可斷定該缸油量過大,應(yīng)將該缸供油量適當(dāng)調(diào)小,必要時(shí)拆下噴油泵,上試驗(yàn)臺調(diào)試。造成供油量過大的原因是,噴油泵校正時(shí)有誤差,造成油量過大;油泵油量調(diào)節(jié)螺釘松動(dòng),使油量增加;噴油泵挺桿上的正時(shí)螺釘松動(dòng),間隔角變動(dòng);煙霧限制器脫落,啟動(dòng)時(shí)冒黑煙特大。
2.4 空氣濾清器堵塞
空氣濾清器濾芯堵塞后,柴油機(jī)進(jìn)氣量減少,噴入氣缸內(nèi)同樣多的柴油,沒有足夠的空氣與之混合,柴油不能充分燃燒,產(chǎn)生黑煙。應(yīng)對空氣濾清器濾芯進(jìn)行更換。
2.5 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷過大
車輛在加速、爬坡或柴油機(jī)超負(fù)荷時(shí),噴入燃燒室中的柴油增加,但過多柴油和空氣混合不均勻,仍不可避免地出現(xiàn)局部空氣不足的燃燒,柴油在高溫高壓缺氧的情況下分解、聚合成炭煙,隨廢氣排出黑煙。應(yīng)盡最避免在車輛運(yùn)行中超負(fù)荷。
2.6 其他原因
比如使用劣質(zhì)柴油或柴油中含有其他雜質(zhì)燃油;壓縮比不夠;氣門間隙過大或過小;氣門黏滯或氣門和氣門座的密封不嚴(yán);活塞環(huán)、氣缸套等磨損等都是造成柴油機(jī)冒黑煙的重要原因,在判斷時(shí)要對癥分析,及時(shí)排除故障。
3 柴油消防車廢氣大的處理辦法
3.1 燃油替代
①采用無鉛汽油,以代替有鉛汽油,可減少汽油尾氣毒性物質(zhì)的排放量。②摻入添加劑,改變?nèi)剂铣煞?,提升燃油品質(zhì)等,比如添加5‰左右的燃油伴侶。汽油中摻入15%以下的甲醇燃料,或采用含10%水分的水-汽油燃料,能在一定程度上減少或消除CO、NOx、HC和鉛塵的污染效果。若采用“甲醇燃料”,當(dāng)甲醇占比例30%~40%,汽車尾氣排出的污染物可基本上消除。③選用恰當(dāng)?shù)臐櫥砑觿獧C(jī)械摩擦改進(jìn)劑。在機(jī)油中添加一定量(比例為3%~5%)石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯粉末等固體添加劑,或采用納米技術(shù)的潤滑油添加劑,如銅爵機(jī)油伴侶等,加入到引擎的機(jī)油箱中,可節(jié)約發(fā)動(dòng)機(jī)燃油5%左右。此外,采用上述固體潤滑劑可使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸密封性能大大改善,汽缸壓力增加,燃燒完全,尾氣排放中CO和碳?xì)浜侩S之下降。④采用綠色燃料,減少汽車尾氣有毒氣體排放量。據(jù)美國某研究所用豆油與甲醇、燒堿混合,然后去除其中的甘油,從而可獲得“大豆柴油”。用“大豆柴油”,以3∶7的比例摻入到普通柴油中,可供柴油汽車之用。它可大大減少發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)排放的硫化物、碳?xì)浠衔?、一氧化碳和煙塵。⑤采用多種燃料作為汽車燃料來源。汽車中可廣泛使用新的配方汽油、電力、壓縮的天然氣體、太陽能以及生態(tài)燃料的蓄電池等。然而在這種汽車上裝上電腦,不斷在行駛中早先調(diào)撥組合,以使汽車發(fā)揮最佳性能。采用計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),以便對發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況做出快速反應(yīng),可取得最佳燃料經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能,可減少尾氣對大氣的污染。⑥推廣車用乙醇汽油。開發(fā)乙醇代替汽油,即節(jié)約能源,又可消化陳糧,使汽車排出的有害氣體減少,是一項(xiàng)有利于保護(hù)環(huán)境和資源的新課題。
3.2 內(nèi)部調(diào)試
①減少噴油提前角。這可降低發(fā)動(dòng)機(jī)工作的最高溫度(1500攝氏度),使NOx的生成量減少。②改善噴油器的質(zhì)量,控制燃燒條件(燃比、燃燒溫度、燃燒時(shí)間),可使燃料燃燒完全,從而可減少CO、HC和煤煙。③調(diào)整噴油泵的供油量,可降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,使霧化的燃料有足夠的氧氣進(jìn)行完全燃燒,從而也可以減少CO、CH和煤煙的生成。
3.3 采用專門用于收集消防車輛柴油廢氣的設(shè)備
采用專門用于收集柴油廢氣的設(shè)備將廢氣抽排出去,以減少柴油廢氣對消防工作人員的傷害。設(shè)備應(yīng)滿足以下幾點(diǎn):風(fēng)量風(fēng)壓足夠,對不同消防車輛有專門的抽排接口,能滿足車輛應(yīng)急狀態(tài)和特性,不應(yīng)占據(jù)消防車庫過多空間。
參考文獻(xiàn)
[1] GB50183-2004.石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.