中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院

近10年來(lái)我國(guó)汽車工業(yè)高速發(fā)展，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)越來(lái)越多地采用缸內(nèi)直噴，噴嘴的孔徑更為細(xì)小，因此對(duì)汽油清凈性要求也越來(lái)越高。特別是近年來(lái)大氣污染嚴(yán)重，汽車排放是城市霧霾頻現(xiàn)的元兇之一。汽油清凈劑是保持汽車內(nèi)部清潔、減少排放的一種有效添加劑，可以提高汽油的清凈性，提升汽油品質(zhì)，有很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

國(guó)外的汽油中已經(jīng)普遍使用了清凈劑，但沒有類似我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。只是《世界燃油規(guī)范》中提出了對(duì)燃油的清凈性要求和相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法以及清凈性限值。國(guó)內(nèi)的GB 19592《車用汽油清凈劑》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是2004年制定的，距今已經(jīng)十余年，這期間國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越高，大氣污染防治進(jìn)程也加快，對(duì)機(jī)動(dòng)車和燃油都提出了更嚴(yán)格的要求。原標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽油清凈劑的清凈性能要求落后于《世界燃油規(guī)范》中Ⅱ類汽油，而現(xiàn)在全國(guó)已經(jīng)實(shí)施國(guó)Ⅵ汽油標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)油品提出了更嚴(yán)格的要求，因此現(xiàn)行的車用汽油清凈劑標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油對(duì)清凈劑的要求，有必要對(duì)現(xiàn)行汽油清凈劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，提高對(duì)清凈劑性能的要求。

中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院于2015年開始起草標(biāo)準(zhǔn)文本。由于此次修訂距2004年首次發(fā)布時(shí)間間隔較長(zhǎng)，在此期間國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)高速發(fā)展，國(guó)家對(duì)汽油質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)排放有了更加嚴(yán)格的要求，因而對(duì)與此有關(guān)的汽油清凈劑的需求也有了很大的變化，故本標(biāo)準(zhǔn)的修訂內(nèi)容較多，于2016年7月形成征求意見稿初稿，其后補(bǔ)充進(jìn)行了一些國(guó)內(nèi)汽油清凈性的考察工作，于2018年3月提出征求意見稿。2018年7月召開車用汽油清凈劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)，目前該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)以標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB 19592—2019正式發(fā)布，并于2020年5月1日正式實(shí)施。

修訂內(nèi)容與實(shí)施建議

新修訂國(guó)標(biāo)（以下簡(jiǎn)稱新標(biāo)準(zhǔn)）與GB19592—2004《車用汽油清凈劑》相比，內(nèi)容主要變化如下：

范圍、術(shù)語(yǔ)和定義

新標(biāo)準(zhǔn)修改了標(biāo)準(zhǔn)的范圍，刪除原標(biāo)準(zhǔn)“適用于車用汽油清凈劑的生產(chǎn)銷售和檢驗(yàn)”，修改為“本標(biāo)準(zhǔn)適用于車用汽油和車用乙醇汽油中使用的汽油清凈劑”。并在“車用汽油清凈劑”定義中增加了“車用乙醇”的表述，修改為：“添加到車用汽油或車用乙醇汽油中用來(lái)防止發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道、進(jìn)氣閥和噴油嘴等部位產(chǎn)生沉積物或者可帶走沉積物的物質(zhì)，通常是含有一些聚合體的無(wú)灰有機(jī)物”。

2004年制定原標(biāo)準(zhǔn)時(shí)是國(guó)內(nèi)乙醇汽油應(yīng)用的起步時(shí)期，對(duì)乙醇汽油的應(yīng)用還未能積累充分的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。隨著乙醇汽油使用面的擴(kuò)大和時(shí)間的增長(zhǎng)，有關(guān)乙醇汽油的應(yīng)用研究也逐漸開展，其中在清凈性研究方面，郭瑞蓮等通過(guò)道路行車試驗(yàn)及M111臺(tái)架試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)燃用93號(hào)E10車用乙醇汽油比燃用93號(hào)無(wú)鉛車用汽油更容易在進(jìn)氣閥上形成沉積物[1]；徐小紅等經(jīng)過(guò)Ford2.3 L臺(tái)架試驗(yàn)表明，E10汽油比相同基礎(chǔ)汽油清凈性更好[2]。這些研究都認(rèn)識(shí)到乙醇汽油也有進(jìn)氣系統(tǒng)沉積物的問題。從兩種臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果（相關(guān)油品和試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1～表4）可以看出：乙醇汽油也生成進(jìn)氣系統(tǒng)沉積物，其生成量的多少與普通汽油類似，與汽油的組成有關(guān)。加入清凈劑后也可以大大抑制乙醇汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣閥處沉積物的生成。

由于在原標(biāo)準(zhǔn)中沒有將乙醇汽油納入適用范圍，曾經(jīng)給質(zhì)監(jiān)部門和汽油清凈劑生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)困擾和糾紛。為使車用汽油清凈劑的生產(chǎn)及檢驗(yàn)有法可依，避免類似情況再次發(fā)生，在本標(biāo)準(zhǔn)的范圍中增加了汽油清凈劑適用于乙醇汽油的內(nèi)容。

要求和試驗(yàn)方法

在“要求和試驗(yàn)方法”中，增加了4.1的條目，將原標(biāo)準(zhǔn)的表注內(nèi)容修改為該條內(nèi)容，表述為車用汽油清凈劑中不得人為加入可生成灰分的化學(xué)物質(zhì)，按照產(chǎn)品推薦用量加入車用汽油清凈劑后的車用汽油和車用乙醇汽油應(yīng)符合相對(duì)應(yīng)的汽油標(biāo)準(zhǔn)。這一條是技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門及生產(chǎn)流通領(lǐng)域企業(yè)容易忽視的地方，汽油清凈劑只有在滿足對(duì)汽油質(zhì)量無(wú)害的基本要求的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)一步考察清凈劑的具體技術(shù)要求。車用汽油清潔劑技術(shù)要求和試驗(yàn)方法見表5。

表1 M111臺(tái)架試驗(yàn)用汽油理化性質(zhì)分析[1]

表2 E10汽油與含清凈劑E10汽油的M111臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果[1]

表3 Ford 2.3L臺(tái)架試驗(yàn)用汽油理化性質(zhì)[2]

表4 E10汽油與含清凈劑E10汽油的Ford臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果[2]

基本理化指標(biāo)

結(jié)合清凈劑的組成及其調(diào)合、使用特點(diǎn)，原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)品傾點(diǎn)不高于-15 ℃，新標(biāo)準(zhǔn)修訂為產(chǎn)品傾點(diǎn)不高于-20 ℃，有利于滿足國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)的使用。在嚴(yán)寒地區(qū)，可能需要傾點(diǎn)更低的產(chǎn)品，供貨商可以根據(jù)需求生產(chǎn)，與所規(guī)定的不高于-20 ℃不矛盾。為滿足汽油清凈劑的運(yùn)輸、日常貯存和使用安全的要求，新標(biāo)準(zhǔn)將閉口閃點(diǎn)由原來(lái)的不低于45 ℃修訂為不低于60 ℃，以滿足化學(xué)品分類中第四類可燃液體的要求。

表5 車用汽油清凈劑的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法

因國(guó)內(nèi)汽油標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)很快，對(duì)硫含量限制越來(lái)越嚴(yán)格，當(dāng)前全國(guó)車用汽油實(shí)行國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)汽油中硫含量要求10 mg/kg以下，很少量硫引入就可能造成汽油質(zhì)量不合格，因此有必要對(duì)汽油中加入添加劑的硫含量加以限制。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硫含量不大于50 mg/kg，此限值對(duì)因清凈劑的加入造成汽油硫含量超標(biāo)的影響較小。

征求意見稿中硫含量的測(cè)定采用的方法是SH/T 0689（紫外熒光法），有企業(yè)反映該方法會(huì)受到樣品中氮元素的影響而使結(jié)果偏高。石油化工科學(xué)研究院何沛等做了紫外熒光法測(cè)定輕質(zhì)油品中總硫含量的影響的研究[3]，結(jié)論是當(dāng)?shù)看笥?00 μg/g時(shí)，影響硫測(cè)定的準(zhǔn)確性，需要檢測(cè)設(shè)備加裝低硫高氮附件去除氮元素的干擾才能測(cè)定。相比未加低硫高氮附件的檢測(cè)方法，加裝該附件測(cè)定得到的硫含量顯著降低。當(dāng)?shù)|(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到2 000 μg/g時(shí)，加裝附件測(cè)定的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.2 μg/g，而未加裝附件的兩臺(tái)設(shè)備測(cè)定的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為31 μg/g和35 μg/g。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硫含量的測(cè)定采用NB/SH/T 0689，同時(shí)在腳注C中說(shuō)明也可采用GB/T 11140、SH/T 0842、SH/T 0253 進(jìn)行測(cè)定，有爭(zhēng)議時(shí)以加裝低硫高氮附件的NB/SH/T 0689方法為準(zhǔn)。

汽油中很少量的氯存在會(huì)在燃燒后的高溫環(huán)境中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸、活塞、噴嘴、排氣閥和排氣管等造成腐蝕，為防止添加劑將氯引入汽油，因而需控制清凈劑中氯含量，對(duì)保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)有重要作用。新標(biāo)準(zhǔn)增加了氯含量的項(xiàng)目要求，規(guī)定清凈劑中氯含量不大于10 mg/kg。

模擬進(jìn)氣閥沉積物質(zhì)量

該試驗(yàn)是模擬進(jìn)氣道噴射發(fā)動(dòng)機(jī)將汽油噴射到較高溫度進(jìn)氣閥上的狀態(tài)，以此來(lái)考察汽油在進(jìn)氣閥上沉積物的生成趨勢(shì)。該項(xiàng)是簡(jiǎn)易評(píng)估汽油清凈劑清凈性能的一項(xiàng)快速、經(jīng)濟(jì)的試驗(yàn)。原標(biāo)準(zhǔn)中是以沉積物下降率表示，且沒有給出限值。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐應(yīng)用，此方法累積了與發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，并且該方法已被規(guī)范化為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 37322—2019），因此此次修訂增加了限值。如果模擬試驗(yàn)方法結(jié)果與發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生分歧，以發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法的結(jié)果作為仲裁依據(jù)，來(lái)判斷產(chǎn)品是否合格。

原標(biāo)準(zhǔn)中有“進(jìn)氣系統(tǒng)沉積物下降率”項(xiàng)目（GB/T 19230.4），該項(xiàng)目所用測(cè)試方法的儀器設(shè)備為國(guó)外進(jìn)口，自2004版標(biāo)準(zhǔn)以后此方法沒有被廣泛應(yīng)用，至今國(guó)內(nèi)僅有一家單位具備此方法的試驗(yàn)條件，由于現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有其他的試驗(yàn)方法可以替代，故此次修訂將“進(jìn)氣系統(tǒng)沉積物下降率”取消。該方法仍為有效的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可以繼續(xù)在清凈劑的研發(fā)中發(fā)揮作用。

進(jìn)氣閥沉積物和燃燒室沉積物

在2019年發(fā)布的世界燃油規(guī)范第六版中，采用發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架對(duì)汽油的清凈性進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)不同階段分類的汽油其清凈性要求見表6。表中的試驗(yàn)方法CEC F-20-A對(duì)應(yīng)國(guó)標(biāo)GB/T 19230.6（ 方 法 1），ASTM D6201對(duì)應(yīng)GB/T 19230.5（方法2）。

由表6可以看出，世界燃油規(guī)范中從3類汽油開始，對(duì)清凈性的要求有了較大提升。我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)VI汽油與世界燃油規(guī)范的5類接近，對(duì)汽油的清凈性也應(yīng)當(dāng)提高要求。

原標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定兩種發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)對(duì)IVD的要求分別為不大于70 mg（方法1）和130 mg（方法2），這個(gè)要求已經(jīng)與當(dāng)前汽油對(duì)清凈性的要求有了較大的差距。為了提高汽油清凈劑的性能，滿足汽車的需求，對(duì)平均進(jìn)氣閥沉積物質(zhì)量要求修訂為：

◇方法1，平均進(jìn)氣閥沉積物（IVD）質(zhì)量不大于30 mg，總?cè)紵页练e物（TCD）質(zhì)量增加率不大于30%；

◇方法2，平均IVD不大于50 mg，TCD增量不大于30%。

表6 世界燃油規(guī)范汽油清凈性評(píng)價(jià)方法及限值

基礎(chǔ)試驗(yàn)油的性質(zhì)

用于防銹性試驗(yàn)、破乳性試驗(yàn)、噴嘴質(zhì)量流量損失率試驗(yàn)、模擬進(jìn)氣閥沉積物質(zhì)量試驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)試驗(yàn)燃料的特殊要求見表7。征求意見稿在表7中只給出每項(xiàng)試驗(yàn)的特殊要求，對(duì)燃料的其它要求都規(guī)定為符合GB 17930《車用汽油》的汽油標(biāo)準(zhǔn)，取消了原標(biāo)準(zhǔn)附錄A中辛烷值、餾程、誘導(dǎo)期、硫含量及烯烴、芳烴的要求。

征求的意見當(dāng)中有觀點(diǎn)認(rèn)為國(guó)家汽油標(biāo)準(zhǔn)變化較快，企業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐中難以得到低階段標(biāo)準(zhǔn)的汽油來(lái)開展試驗(yàn)。所以送審稿修改為：用于評(píng)定車用汽油清凈劑防銹性、破乳性、噴嘴質(zhì)量流量損失率、模擬進(jìn)氣閥沉積物質(zhì)量試驗(yàn)和平均進(jìn)氣閥沉積物質(zhì)量試驗(yàn)的基礎(chǔ)試驗(yàn)燃料的技術(shù)要求除符合GB 17930《車用汽油》標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)符合表7（標(biāo)準(zhǔn)附錄A表A.1）的各項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)要求。不再標(biāo)明汽油標(biāo)準(zhǔn)階段，這表示除特殊要求外，試驗(yàn)采用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的汽油即可。

小包裝清凈劑

市場(chǎng)上汽油清凈劑應(yīng)用通常分為2種方式，一種方式是先在汽油中加入清凈劑，然后車主購(gòu)買含有清凈劑的汽油加入油箱；另一種方式是車主自行購(gòu)買小包裝的清凈劑產(chǎn)品直接加入汽車油箱。后一種方式的小包裝產(chǎn)品也被稱為汽車后市場(chǎng)清凈劑，分為清洗型和保潔型。后市場(chǎng)清凈劑與前一種方式清凈劑因使用方式不同或使用目的不同而對(duì)某些技術(shù)要求也略有不同，比如某些后市場(chǎng)產(chǎn)品在清凈性能的基礎(chǔ)之上，還具有將油箱中的水?dāng)y帶走的功能，而該類小包裝產(chǎn)品不建議具有破乳性能。技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門希望將小包裝產(chǎn)品納入本標(biāo)準(zhǔn)范疇，但由于本標(biāo)準(zhǔn)沒有涉及清洗型產(chǎn)品的清洗性能，故而無(wú)法涵蓋所有售后市場(chǎng)小包裝清凈劑的質(zhì)量要求。

表7 各項(xiàng)試驗(yàn)基礎(chǔ)試驗(yàn)燃料對(duì)應(yīng)的技術(shù)要求

汽油清凈劑標(biāo)準(zhǔn)與汽油清凈性關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)制定的是汽油清凈劑產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，主要技術(shù)指標(biāo)是對(duì)汽油清凈劑提出的，要求生產(chǎn)和銷售的汽油清凈劑必須滿足標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)要求，而不是要求車用汽油滿足本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。制定汽油清凈劑標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，參考了世界燃油規(guī)范對(duì)油品的要求，希望通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)證明加入的清凈劑可使汽油提高清凈性，由于試驗(yàn)所用汽油是特別規(guī)定的，目的是用相同的基礎(chǔ)汽油來(lái)區(qū)分不同清凈劑的優(yōu)劣，所以在汽油清凈劑實(shí)際使用中有可能出現(xiàn)汽油的實(shí)際情況超過(guò)或達(dá)不到清凈劑通過(guò)臺(tái)架所表現(xiàn)出的效果，這是因?yàn)槠徒M分不同所致。因此，建議有關(guān)部門在對(duì)汽油的相關(guān)性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)考慮不同來(lái)源不同產(chǎn)地汽油所造成的差異。

結(jié)束語(yǔ)

國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB19592—2019《車用汽油清凈劑》于2020年5月1日正式實(shí)施，新標(biāo)準(zhǔn)相比舊標(biāo)準(zhǔn)從適用范圍到技術(shù)要求等有一系列變化，適應(yīng)了汽車工業(yè)與環(huán)境發(fā)展對(duì)清凈劑的要求，同時(shí)對(duì)清凈劑市場(chǎng)起到約束規(guī)范作用。

近年來(lái)，隨著直噴技術(shù)在汽油車的廣泛應(yīng)用，關(guān)于直噴汽油機(jī)的清凈性臺(tái)架試驗(yàn)方法也正在開發(fā)中。此外，隨著乙醇汽油在全國(guó)范圍的推廣使用，對(duì)清凈劑標(biāo)準(zhǔn)中基礎(chǔ)燃料的選擇也將有新的要求。因此，在未來(lái)車用汽油清凈劑標(biāo)準(zhǔn)修訂中，將綜合考慮最新清凈性臺(tái)架評(píng)定技術(shù)、乙醇汽油使用性等多方面因素，修訂滿足汽車、環(huán)保及燃油需求的清凈劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。