為了滿足環保法規要求、追求高效和更低排放，發動機制造商在發動機設計上采用了大量先進技術。但是，先進的柴油噴嘴技術，正面臨著巨大的挑戰，它有可能抵消發動機設計優化所帶來的益處。柴油噴嘴內部積碳（IDID）或描述為“噴嘴粘滯”，在實際應用中被越來越多觀察到——IDID會對噴嘴造成損害。

積碳擾亂燃燒過程，會造成一系列潛在的負面結果。IDID能夠抑制或完全阻止噴嘴內部關鍵部件的運動，這就會擾亂噴油時間和噴到氣缸內的柴油量，從而引起燃燒問題，降低燃油效率，使得動力下降和排放增加。在極端情況下，甚至造成發動機故障。

小部件 – 大問題

只要柴油噴嘴持續使用，IDID就不斷形成并積累，加之先進的共軌系統自身因素，這些積碳的生成已經成為一個不小的問題。

其中一個因素是最新共軌系統的運行壓力更高，在20,000和30,000磅每平方英寸之間。同時共軌系統還在超過200°C更高溫度下工作。當柴油在如此高溫、高壓下通過該系統，柴油就會在噴嘴內部發生化學反應，造成負面結果。當一些高壓柴油反向循環回柴油箱時，會再次循環回噴嘴，生成積碳，造成發動機性能降低。這種積碳比以往更牢固，以前的積碳控制添加劑技術對這種積碳并不起作用。

老式的噴嘴頂針像人的手指一樣，長達6英寸，重達1/4磅或更高，盡管也有IDID存在，但頂針自身重量和控制移動的機械力量可以確保他們能夠供應柴油，只是性能相對下降。

當今的“性能提升——排放降低”新發動機技術依賴于更小、更輕和更復雜的部件。噴嘴的頂針可能只有1.5英寸長，厚度不超過圓珠筆筆芯。在積碳存在的情況下，低的活動性就更容易造成噴嘴頂針粘滯。

問題規模

IDID的問題很普遍。在美國，主要針對重負荷柴油發動機，特別是非公路設備，原因是由于高壓共軌使用廣泛，而其對IDID更敏感。所以高負荷工作循環是造成IDID在非公路設備上普遍存在的一個主要原因。

在歐洲，問題主要出現在柴油轎車上，這也是市場上主要的柴油動力車輛。

許多制造商已經意識到這個問題，且正在尋找解決方案。在美國，重負荷發動機協會已經同CRC合作；在歐洲，歐洲汽車制造商協會已經將IDID單獨列出并予以重視。這個問題也已經引起了主要噴嘴制造商的注意。

尋找解決方案

問題調查通常始于對積碳的分析和對損壞或失效噴嘴的物理分析。OEM提供返回的噴嘴給添加劑公司和油公司以及工行業協會，進行多方合作。對積碳的化學結構分析為更進一步的研究提供有益的線索。基于這些線索，再進行模擬試驗，用設備或臺架來驗證可能的原因。

掃描電鏡顯微鏡成像、能量分散X射線光譜分析和對積碳進行FTIR的結果分析和質譜分析，提供了很多有價值的證據。

發動機臺架試驗是下一步。盡管現在尚沒有IDID的行業標準，但是仍有很多試驗方法涉及到噴嘴積碳問題。

在路博潤的試驗中主要觀察四個可變因素：

功率損失

排氣溫度變化

試驗結束后拆卸噴嘴的難度(粘滯)

視覺確認積碳量

這個試驗驗證了皂狀積碳和漆膜積碳的存在。當IDID組分被高劑量加入后，羧酸的皂狀積碳出現得非常快（低于8小時）。按照柴油中發現的一般劑量，添加IDID組分到柴油中，積碳也生成了，盡管要造成發動機功能變化需要的時間較長。

接近答案

由于不可能完全消除IDID生成，就必須采用積碳控制方案。現代先進的積碳控制添加劑必須能夠解決噴嘴外部積碳和IDID，也必須同最新的柴油發動機和已經工作幾百萬英里的舊發動機相適應。當然，他們得在不損害使用低硫柴油帶來的優異性能的前提下抑制積碳。

還有其它的解決方案，包括：

改進煉油工藝和燃油分運，提高燃油品質；

設計更高性能的噴嘴，提供既能滿足當今高性能、低排放發動機的需要，同時具有較高的抗積碳能力。

結論

由于高壓共軌系統越來越廣泛地使用于公路和非公路，找到解決IDID問題方案就變得異常重要！

不斷發展的先進發動機技術無疑會不斷創造越來越強的動力和節油的柴油發動機，同時會對燃油提出更高要求。燃油則必須通過升級來解決新的問題，比如IDID。添加劑，無論是在煉油廠、輸油線或直接添加到車的油箱中，都會在油品差異化上持續起到關鍵作用。

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