内燃机与配件
常见清洗剂除重油污方法研究
王峰；张龙波
（中车南京浦镇车辆有限公司，南京210032）
摘要：在重型清洗剂匮乏的部分国家，重油污的处理是一个难题。为解决这一难题，进行了使用常见清洗剂（汽油、煤油、柴油）通过相似相溶原理来进行重油污处理的研究。文中提出了解决思路和清洗后检测要求，并对三种清洗剂在手工清洗、超声波清洗机清洗的两种清洗方式下的清洗效果进行对比。最终，通过对比，出了两种合适的方法来去除重油污，即柴油/煤油初步清洗加汽油最终清洗或者利用汽油和煤油的混合溶液在超声波清洗机内清洗。第一种方式是手工清洗，不需要设备支持；第二种方法需要使用超声波清洗机。
关键词：汽车检修；重油污；清洗
中图分类号:TQ64文献标识码:A文章编号:1674-957X（2021）05-0136-02
1绪论
在海外国家进行汽车检修时，不可避免会碰到重油污（如脂类污物、固化油污等）的清洗作业。由于部分国家（如非洲大部分国家）存在清洗设备落后，清洗用清洗剂性能差，采购困难等，重油污的去除是一个很大的难题。采用常见的清洗剂（如汽油、煤油等）来去除重油污，是一个比较可行的研究思路。
2思路
常见清洗剂选择便于大量采购的燃油（汽油、煤油、柴油），利用溶剂间相似相溶的原理进行重油污去除。清洗方式选择两种，分别是手工清洗和超声波清洗。通过对三种清洗剂在不同清洗方式下清洗的效果进行实验，来得到一种较好的清洗方法。
3实验
3.1实验方法
3.1.1油污比较难以去除的重油污一般有普通油污经高温后局部固化形成的粘稠块状污渍、润滑脂、密度较高的防锈油以及使用过程中积累的油、脂与污垢等重沉积物等。为了保持实验数据的一致性，且考虑到实验消耗料的获取便宜，统一选择粘度较大的铁道车辆滚动轴承IV 型润滑脂（一种羟基混合皂稠化深度精制矿物油，锥入度在0.1mm时为265-295）来制作油污。此油脂比汽车常用润滑脂粘度更大，且附着牢固，不易清洗。
3.1.2清洗剂选择非洲购置的汽油、煤油和柴油。非洲当地石油化工产业不发达，加油站内购置的油品一般较差。为便于操作，仍然选择当地可大量购置的普通燃油来进行实验。其中，购置的无铅汽油外观呈红，有明显刺激性性气味，挥发速度在10min以上，挥发后具有明显粘稠油脂残留，溶解油脂能力较差（将10g左右轴承润滑脂放入汽油内，搅拌5min后仍未完全溶解）；与此相比，国内汽油外观呈无透明状，有轻微刺激性气味，挥发速度在1min内，挥发后无明显残留物，且具有很强的油脂溶解能力（将10g左右轴承润滑脂放入汽油内，搅拌2min即可全部溶解，混合液为均匀乳白液体）。购置的煤油外观呈黄，有刺鼻性气味，挥发速度慢（在工件上涂刷薄薄一层煤油，1h后仍未挥发完全），挥发后油脂明显粘稠，溶解油脂能力很差（将10g左右轴承润滑脂放入煤油内，搅拌5min 后润滑脂除外表面变白外，无其它明显变化）。购置的柴油外观呈黄，有刺鼻性气味，几乎不挥发（在工件上涂刷薄薄一层柴油，24h后仍无明显变化），几乎无溶解油脂能力（将10g左右轴承润滑脂放入柴油内，搅拌5min后润滑脂无明显变化，但用手揉捏，润滑脂明显软化）。
3.1.3清洗设备手工清洗选择20L容量的塑料桶（坚固耐用，可承受金属冲击，也可用金属桶代替）、3寸硬毛刷（毛刷上毛发为猪毛）和表面无毛絮的无纺布。超声波清洗机具有价格便宜、采购方便、体积小、便于运输、安装简单、安装后移动方便的优点，在海外国家也容易配备。此次实验选择常规型号超声波清洗机，规格为超声波功率2400W，频率28KHz，容量150L，加热温度设定范围为20-95℃，清洗时间范围为30s-2h，且具有过滤功能的超声波清洗机。
3.1.4清洗方式由于非洲大部分国家汽油、煤油、柴油均不具备挥发后无明显残留的特性，故清洗最后一步必须为“用洁净干燥白布擦拭工件表面，擦拭干净后目视检查，工件表面无污渍”，以保证清洗效果。①手工清洗。将涂满油污的工件放置在相应清洗剂中浸泡10min以上，然后用毛刷蘸取清洗剂对工件往复摆动刷除油污，直至目视检查，工件表面无明显油污；或者用白布蘸取清洗剂对工件往复擦拭去除油污，直至目视检查，工件表面无明显油污。最后一遍采用洁净干燥白布擦拭工件表面，擦拭干净后目视检查，工件表面无污渍。②超声波清洗。将涂满油污的工件放置在盛有相应清洗剂的超声波清洗机内，按设备使用说明书操作，记录加热温度和超声波清洗时间，并检查清洗效果。要求清洗后目视检查，工件表面无明显油污。工件从超声波清洗机中取出后，用洁净干燥白布擦拭工件表面，擦拭干净后目视检查，工件表面无污渍。
3.1.5检查检查方式采用目视、触感和白纸检查的方法。目视检查，工件整体清洁无污，沟槽内无污物残留，无水分等痕迹。触摸检查，工件表面干燥、无颗粒物等杂质存在。白纸检查，使用一张洁白柔软的抽纸，擦拭工件表面，要求白纸与工件接触部位无油渍、水分、脏污等污物。
3.2实验过程
3.2.1手工清洗①个人防护。在实验前穿戴好个人防护物品，包括但不限于工作服、乳胶手套、口罩、劳保鞋、护目镜，以防汽油等沾染皮肤、呼吸道等。由于汽油等属于易燃易爆品，实验前检查周边有无明
火火源，有无高温热源等危险源，确认无误后方可进行实验。②工件处理。抓取铁道车辆滚动轴承IV型润滑脂，涂覆在准备上的工件上，涂覆厚度在3-5mm之间。共准备6个工件。③清洗剂准备。将单个工件分别放入20L容积的塑料桶内，塑料桶外
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Internal Combustion Engine&Parts
分别标记有汽油、煤油、柴油字样，每种清洗剂备有两个桶。将购置的清洗剂分别倒入对应塑料桶内，没过工件3-5cm。④手工清洗。1）利用毛刷清洗。将工件在清洗剂内浸泡10min后，用硬毛刷蘸取桶内清洗剂往复摆动刷除润滑脂，直至目视检查，工件表面无明显油污。作业开始前和作业结束时均记录时间，并计算花费时间。计算花费时间时，须计算两个工件平均耗时，并取整。在清洗结束后，及时用洁净白布擦拭，并进行目视、触感和白纸检查。2）利用白布清洗。将工件在清洗剂内浸泡10min后，用白布蘸取桶内清洗剂对工件往复擦拭去除润滑脂，直至目视检查，工件表面无明显油污。作业开始前和作业结束时均记录时间，并计算花费时间。计算花费时间时，须计算两个工件平均耗时，并取整。
在清洗结束后，及时用洁净白布擦拭，并进行目视、触感和白纸检查。
若清洗后发现结果不满足要求，则实验数据作废，需要按要求重新进行实验，并相应增加清洗时间。
清洗结果如表1所示。
可以看出，使用工具方面，使用白布清洗时效率相对较高；在清洗剂方面，汽油清洗效果最佳，煤油在使用白布清洗时也具有一定效率，柴油清洗效果最差。另外，清洗耗时较长的清洗方式，对白布的损耗也相应提高。
3.2.2超声波清洗
超声波清洗机使用前，严格按照设备说明书进行检查，并重点检查电线有无裸露等，以防电打火，引起爆燃。检查完毕后，按以下步骤操作。
①超声波清洗机使用时，首先将相应清洗剂倒入，直至刻度线，以保证加热模块可顺利工作。②将处理过的工件（涂覆有3-5mm厚度的铁道车辆滚动轴承IV型润滑脂，每种清洗剂对应两件）放入清洗槽内。③选择加热模式，设定加热温度50℃（经多次测试，50℃较好，温度过低时效果不佳，温度较高时则蒸汽较重，容易烫伤）。④达到50℃后，开始超声波清洗，作业时间从5min开始逐步提升，每次递加1-3min，直至清洗完成至目视检查，工件表面无明显油污。⑤清洗结束后，及时用洁净白布擦拭，并进行目视、触感和白纸检查。⑥清理干净清洗槽，继续另一种清洗剂的实验。
清洗结果如表2所示。
为节约汽油（汽油价格相对较高，且不易大量购置），尝试使用了混合溶液进行清洗。
结果发现，使用汽油与柴油混合或者煤油与柴油混合的清洗溶液进行超声波清洗时，均难以达到清洗后状态要求；而在汽油和煤油以1:4体积比混合时，可具有较好的清洗效果和经济性，故超声波清洗最终结果如表3所示。
可以看出，在加热到50℃条件下，汽油或者汽油与煤油的混合溶液（汽油与煤油的体积比为1:4）可以满足清洗要求，可以进行批量清洗工件，其中以汽油清洗效率最高。
通过手工清洗和超声波清洗比较来看，较大批量工件清洗，且有一定量汽油时，可以选择汽油或者汽油与煤油的混合溶液（汽油与煤油的体积比为1:4）配合超声波清洗机来进行清洗；较小批量工件清洗时，可选择用煤油或柴油进行初步清洗，再用汽油进行最终清洗，或者直接选择汽油进行清洗，如表4所示。
对表面状态要求不高的部位，如部分表面粗糙的铸锻件，还可使用手动工具（如电动钢丝刷、普通钢丝刷等），将工件表面油污大部分去除，然后使用汽油进行清洗。
4结论
汽车清洁剂综合实验数据，在条件欠缺情况下进行重油污清洗时，小批量作业时，可以选择手工清洗方式，清洗效
率从低到高依次可选择柴油、煤油或者汽油作为清洗剂；较大批量作业时，清洗方式一般选择超声波清洗，清洗效率从低到高依次可选择汽油与煤油的混合溶液（汽油与煤油的体积比为1:4）、汽油，若仅考虑成本，则可以选择先手工粗洗，去除大部分油污后，再用超声波清洗机进行清洗。
由于汽油、煤油均为易燃易爆品，且具有一定挥发性，在清洗过程中，要注意个人和环境的防护；清洗时，要注意观察清洗剂清洁程度，无法满足工件的清洗要求时，须及时更换；另外，各个国家对环保有不同程度要求，特别是部分非洲国家，对污染物排放有着严格要求，故清洗后废液的排放须符合相应国家法律要求。
参考文献:
[1]GB/T3138-2018，金属及其他无机覆盖层表面处理术语[S].
[2]GB/T34626.1-2017，金属及其他无机覆盖层金属表面的清洗和准备第1部分：钢铁及其合金[S].
[3]GB/T34626.2-2017，金属及其他无机覆盖层金属表面的清洗和准备第2部分：有金属及其合金[S].
序号清洗剂使用工具清洗后状态花费时间
12汽油毛刷
白布符合要求
符合要求
10min8min
34煤油毛刷
白布不符合要求
符合要求
/30min
56柴油毛刷
白布不符合要求
符合要求
/70min
表1手工清洗实验数据
序号清洗剂加热温度清洗后状态花费时间
12 3
汽油
煤油
柴油
50℃50℃
50℃
符合要求
不符合要求
不符合要求
15min/
/
表2超声波清洗机初次清洗实验数据
序号清洗剂加热温度清洗后状态花费时间
12
34
汽油
煤油
柴油
汽油+煤油（体积比1:4）
50℃50℃
50℃50℃
符合要求
不符合要求
不符合要求
符合要求
15min/
/25min
表3超声波清洗机最终清洗实验数据
序号工件数量效率要求推荐清洗方式推荐清洗剂
1
小批量
低手工清洗柴油
2中手工清洗煤油
3高手工清洗汽油
4
较大批量
低
手工清洗（粗洗）
+超声波清洗
（精洗）
手工清洗用柴油，超声
波清洗用汽油与煤油
的混合溶液（汽油与煤
油的体积比为1:4）
5中超声波清洗汽油与煤油的混合溶
液（汽油与煤油的体积
比为1:4）
6高超声波清洗汽油
表4建议清洗方式
注：表格内推荐方式为耗材最经济的方式.
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