The Lowdown on IDID Pursuing the Causes of,and Solutions for,Internal Diesel-injector Deposits.

先进的喷油嘴技术正面临着巨大的挑战，它有可能抵消发动机设计优化所带来的益处。柴油喷嘴内部积碳（IDID）在实际应用中被越来越多地观察到—IDID会损坏喷嘴、降低燃油效率。找到IDID问题的解决方案异常重要。

为了满足环保法规要求、追求效率和更低排放，发动机制造商在发动机设计上采用了大量技术。但是，先进的柴油喷嘴技术，正面临着巨大的挑战，它有可能抵消发动机设计优化所带来的益处。喷油嘴内部积碳（IDID）或描述为“喷嘴粘滞”，在实际应用中被越来越多的观察到—IDID会对喷嘴造成损害。

积碳扰乱燃烧过程，会造成一系列潜在的负面结果。IDID能过抑制或完全阻止喷嘴内部关键部件的运动，这就会扰乱喷油时间和喷到气缸内的柴油量，从而引起燃烧问题，降低燃油效率，使得动力下降和排放增加。在极端情况下，甚至造成发动机故障。

小部件—大问题

只要柴油喷嘴持续使用，IDID就不断形成并积累，加之先进的共轨系统自身因素，这些积碳的生产已经成为一个不小的问题。

其中一个因素是最新共轨系统的运行压力更高，在20000和30000磅每平方英寸之间。同时共轨系统还在超过200℃更高温度下工作。当柴油在如此高温、高压下通过该系统，柴油就会在喷嘴内部发生化学反应，造成负面结果。当一些高压柴油反向循环回柴油箱时，会再次循环回喷嘴，生成积碳，造成发动机性能降低。这种积碳不以往更牢固，以前的积碳控制添加剂技术对这种积碳并不起作用。

老式的喷嘴顶针像人的手指一样，长达6英寸，重达1/4磅或更高，尽管也有IDID存在，但顶针自身重量和控制移动的机械力量可以确保他们能够供应柴油，只能性能相对下降。

当今的“性能提升——排放降低”新发动机技术依赖于更小、更轻和更复杂的部件。喷嘴的顶针可能只有1.5英寸长，厚度不超过圆珠笔笔芯。在积碳存在的情况下，低的活动性就更容易造成喷嘴顶针粘滞。

问题规模

IDID的问题很普遍。在美国，主要针对重负荷柴油发动机，特别是非公路设施，原因是由于高压共轨使用广泛，而其对IDID更敏感。所以高负荷工作循环造成IDID在非公路设施上普遍存在的一个主要原因。

在欧洲，问题主要出现在柴油轿车上，这也是市场上主要的柴油动力车辆。

许多制造商已经意识到这个问题，且正在寻找解决方案。在美国，重负荷发动机协会已经同CRC合作；在欧洲，欧洲汽车制造商协会已经将IDID单独列出并予以重视。这个问题也已经引起了主要喷嘴制造商的注意。

寻找解决方案

问题调查通常始于对积碳的分析和对损坏或失效喷嘴的物理分析。OEM提供返回的喷嘴给添加剂公司和油公司以及工行业协会，进行多方合作。对积碳的化学结构分析为更进一步的研究提供有益的线索。基于这些线索，再进行模拟实验，用设备或台架来验证可能的原因。

扫描电镜显微镜成像、能量分散X射线光谱分析和对积碳进行FTIR的结果分析和质谱分析，提供了很多有价值的证据。

发动机台架试验室下一步。尽管现在尚没有IDID的行业标准，但是仍有很多试验方法涉及到喷嘴积碳问题。

在路博润的试验中主要观察四个可变因素：

1、功率损失

2、排气温度变化

3、试验结束后拆卸喷嘴的难度（粘滞）

4、视觉确认积碳量

这个试验验证了皂状积碳和漆膜积碳的存在。当IDID组分被高剂量加入后，羧酸的皂状积碳出现得非常快（低于8小时）。按照柴油中发现的一般剂量，添加IDID组分到柴油中，积碳也生成了，尽管要造成发动机功能变化需要的时间较长。

接近答案

由于不可能完全消除IDID生成，就必须采用积碳控制方案。现代先进的积碳控制必须能够解决喷嘴外部积碳和IDID，也必须同最新的柴油发动机和已经工作几百万英里的旧发动机相适应。当然，他们得在不损害使用低硫柴油带来的优异性能的前提下抑制积碳。

还有其他解决方案，包括：

1、改进炼油工艺和燃油分运，提高燃油品质；

2、设计更高性能的喷嘴，提供既能满足当今高性能、低排放发动机的需要，同时具有较高的抗积碳能力。

结论

由于高压共轨系统越来越广泛地使用于公路和非公路，找到解决IDID问题方案就变得异常重要！

不断发展的先进发动机技术无疑会不断创造越来越强的动力和节油的柴油发动机，同时会对燃油提出更高的要求。燃油则必须通过升级来解决新的问题，比如IDID。添加剂，无论是在炼油厂、输油线或直接添加到车的邮箱中，都会在油品差异化上持续起到关键作用。