含铅汽油对发动机性能和寿命的影响
化学先生 / 2019-06-22
无铅汽油正在我国迅速取代含铅汽油，众所周知，含铅汽油危害环境。但是，我们的认识仅仅停留在这个水平上是不够的。事实上，含铅汽油对发动机性能和寿命有不利影响。发达国家的大量调查研究已经证实，推广无铅汽油以后，汽车发动机的维护保养工作量明显减轻，发动机技术状态有所改善。
1：影响火花塞寿命
含铅汽油在燃烧过程中会形成铅盐。铅盐沉积在火花塞电极和绝缘体上。这种铅盐沉积物特别在发动机温度很高时具有导电性，在两个电极之间形成一条并联的旁通通路。这条通路使得一部分能量越过绝缘体不受控制地释放出来。结果，点火能量不能全部在两个电极之间的空间释放。使用无铅汽油时火花塞电极烧损可减少一半以上。因此，火花塞寿命可延长一倍。
2:腐蚀发动机零件
为了防止铅盐在燃烧室内的过量沉积，含铅汽油必须添加卤素洁净剂。燃烧过程中这种洁净剂会生成氯化氢和溴化氢。这些反应生成物溶于同是燃烧产物的水，生成酸性介质，会强烈地腐蚀发动机的各种零件，如缸壁、活塞、活塞环和气门，特别是消声器。研究表明，使用无铅汽油时废气凝结物的pH值为3.5～4.2，而使用含铅汽油时废气凝结物酸性更强一些，其pH值为2.2～2.6。这种情况在不同的汽车运行方式和不同的消声器结构中有不同程度的表现。短程交通，例如都市中的出租车，受损害最大。阻性消声器又比抗性消声器更糟糕一些， 因为阻性消声器中的矿渣棉充填物像海绵吸水那样吸收并储存有腐蚀性的凝结物。
3：增加发动机磨损
含铅汽油中卤素洁净剂的反应产物明显提高了废气酸性组份的浓度。这些酸性组份进入曲轴箱，很大程度上耗尽了发动机机油的碱性储备及中性化能力，导致发动机磨损的增加。德国莱茵州技术监督局( TUV)对30辆警车进行的一项研究表明，使用无铅汽油时气门导管、连杆大头轴承和汽缸-活塞副的磨损都比较小，这归因于无铅汽油受酸性组份的污染较少以及燃烧产生的沉积物较少。
4:长期运行会提高耐辛烷值的要求
燃烧室中的积炭能大大增强发动机的爆震倾向和炽热点火倾向，所以，随着汽车行驶里程的积累，发动机对燃油辛烷值的要求会比新车高。使用无铅汽油时，如果运行条件使得温度超过大约360C的炭点燃温度，那么沉积起来的炭绝大部分会从燃烧室壁上烧掉。但是完全烧掉是不可能的，因为燃烧室壁和活塞顶部即使在全负荷时也很难超过3509°C ～360°C的温度。使用含铅汽油时，通过燃烧，由烷基铅和洁净剂形成复杂的铅化合物，这些铅化合物最初和炭一起沉积， 并在炭已经不能沉积的较高的发动机温度下凝结，形成一个薄层，以其隔绝作用阻止燃烧所必需的氧达到它下面的炭层，使得在继续运行的过程中沉积起来的炭无法烧掉。冷发动机的每次启动和暖机都产生新的由积炭和铅化合物形成的一套层状物。燃烧室沉积物通常通过两种作用导致提
高对辛烷值的要求:由于沉积物使燃烧室容积缩小而提高了压缩比。由于沉积物的隔热作用提高了终燃气体的温度并降低了通过燃烧室壁面的热传导，强烈地加热了新鲜混合气充量。隔热作用对辛烷值要求有很大影响，所以使用无铅汽油时也会因其积碳(即使很少)的存在而导致其辛烷值的要求随着汽车行驶里程的积累而提高。
然而，总的来说可以确定，使用无铅汽油时，运行较长时间后不会引起比使用含铅汽油时更高的辛烷值要求。
5：缩短机油更换间隔
既然含铅汽油会增加发动机腐蚀和磨损，燃烧室内还会生成含铅沉积物，那么腐蚀产物、磨粒和铅沉积物进入机油就会改变机油黏度，使机油变质。在美国，通常使用含铅汽油的发动机机油更换间隔不超过6400～9600千米，而使用无铅汽油的发动机机油更换间隔可延长到12000千米，甚至达到24000千米。
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