淺談電噴發(fā)動(dòng)機(jī)積碳產(chǎn)生的原因、危害與預(yù)防措施

吉訓(xùn)專

海南省交通高級技工學(xué)校

淺談電噴發(fā)動(dòng)機(jī)積碳產(chǎn)生的原因、危害與預(yù)防措施

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本文著重介紹了汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)積碳的原因、特征、危害及提出預(yù)防發(fā)動(dòng)機(jī)積碳的措施。

發(fā)動(dòng)機(jī)；積碳；原因；危害；預(yù)防措施

積碳是現(xiàn)代電噴發(fā)動(dòng)機(jī)常見故障之一，影響著汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，并對大氣造成很大的污染，解決積碳問題成了一個(gè)重要的課題。

一、電噴發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生積碳的原因

發(fā)動(dòng)機(jī)積碳是指發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中，燃油中不飽和烯烴和膠質(zhì)在高溫狀態(tài)下產(chǎn)生的一種焦著狀的物質(zhì)。

發(fā)動(dòng)機(jī)積碳可以分為氣門、燃燒室內(nèi)積碳和進(jìn)氣管內(nèi)積碳兩種，其形成過程和影響因素分以下幾方面：

1、汽油里所含辛烷值的影響

不同牌的汽油，所含辛烷值不同，牌號(hào)高含辛烷值就高，抗壓縮性就好。牌號(hào)低的汽油反之。高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)若使用牌號(hào)偏低的汽油，會(huì)出現(xiàn)早然和爆燃的情況，令油耗增加30%左右，造成發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸和油嘴積碳增加。

2、汽油本身存在積碳形成的化學(xué)成分

汽油本身就是碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮酥膺€有氧、錳、硫、磷等多種成分，其化學(xué)成分主要是指烯烴、芳香烴、和飽和烴。其中烯是不飽和烴類化合物，化學(xué)穩(wěn)定性差，容易氧化縮聚成膠質(zhì)，再加上汽油本身有膠質(zhì)、雜質(zhì)，在其運(yùn)輸、儲(chǔ)存過程中又帶入了灰塵、雜質(zhì)等，容易發(fā)生氧化反應(yīng)生成的膠質(zhì)。這些膠質(zhì)進(jìn)入燃燒室與汽油一起燃燒后，會(huì)在進(jìn)氣門、活塞頂部、活塞環(huán)槽、燃燒室、火花塞等部位形成許多堅(jiān)硬的積碳。

3、電噴發(fā)動(dòng)機(jī)控制特性和工作循環(huán)影響

電噴發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸每次工作的時(shí)候都是先噴油再點(diǎn)火，當(dāng)熄滅發(fā)動(dòng)機(jī)的一瞬間，點(diǎn)火被馬上切斷，但是這次工作循環(huán)所噴的汽油卻無法回收，只能粘附在進(jìn)氣門和燃燒室的壁上，反復(fù)受熱后變硬就形成積碳。另有部分氧化蒸氣會(huì)在進(jìn)氣管中的節(jié)氣門后方產(chǎn)生黑色的積碳。電噴發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣行程中，把霧狀的汽油直接噴向進(jìn)氣門，此時(shí)油路中的溫度極高，其結(jié)果在進(jìn)氣門上方、氣門推桿和噴油嘴上，以及進(jìn)氣門的密封面上極易形成積碳。

4、發(fā)動(dòng)機(jī)氣門座泄漏，活塞環(huán)對口影響

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃油或潤滑油由于氣門座泄漏、活塞環(huán)對口而竄入燃燒室內(nèi)燃燒，未能百分之百燃燒的部分油料在高溫和氧的催化作用下形成鹽酸和樹脂狀的膠質(zhì)粘附在零件表面上，在經(jīng)過高溫作用形成積碳。

5、發(fā)動(dòng)機(jī)選用的潤滑油質(zhì)量和數(shù)量影響

級別低的機(jī)油的工作穩(wěn)定性較差，變質(zhì)快；機(jī)油黏度低密封性不好，容易使粘在氣缸壁上的機(jī)油竄入燃燒室燃燒而產(chǎn)生積碳。機(jī)油的清凈分散性差，不僅不能將發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)吸入空氣中的灰塵和燃燒后形成的積碳清洗掉，且其自身容易受高溫氧化形成膠質(zhì)，與其他雜質(zhì)結(jié)合導(dǎo)致更多的積碳生成。加機(jī)油超過油底殼內(nèi)機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)，易竄入燃燒室內(nèi)參與燃燒，使氣門積碳增多。

6、操作及道路狀況影響

有些駕駛者有不良的駕駛習(xí)慣，總是轉(zhuǎn)速?zèng)]達(dá)到高速擋的要求就掛上了高速，踩下加速踏板后，車輛只能緩慢前進(jìn)，導(dǎo)致進(jìn)氣管內(nèi)容易存留燃油生成積碳。低速升高速時(shí)，雖然節(jié)氣門開度很大，但發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不能迅速提高，吸入的混合氣不能順暢進(jìn)入氣缸，而是在進(jìn)氣門前回旋使膠質(zhì)粘附生成積碳。

二、電噴發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生積碳的特征

當(dāng)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)積碳現(xiàn)象時(shí)，一般有下列特征：一是發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)，會(huì)有敲缸聲音；二是發(fā)動(dòng)機(jī)過熱和功率下降；三是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不完全，耗油高，冒黑煙；四是發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)困難或怠速時(shí)抖動(dòng)劇烈；五是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)氣門粘附不回位，干擾氣門與活塞的運(yùn)動(dòng)。

三、電噴發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生積碳的危害

積碳是燃料及竄入燃燒室的機(jī)油燃燒不完全的產(chǎn)物，有以下幾方面的危害：一是使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室容積減少、壓縮比增加，令發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃加?。欢鞘拱l(fā)動(dòng)機(jī)散熱效果變差；三是使氣缸的密封性變差，影響火花塞正常點(diǎn)火；四是加速潤滑油的變質(zhì)及造成油道堵塞；五是使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降。

四、預(yù)防電噴發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生積碳的措施

1、根據(jù)壓縮比選擇辛烷值符合要求的汽油

高牌號(hào)的汽油其辛烷值高，辛烷值越高，就越能承受高的壓縮比而不會(huì)出現(xiàn)自燃的現(xiàn)象。壓縮比小于8.5：1的發(fā)動(dòng)機(jī)，選用90號(hào)汽油；縮比大于8.5：1的發(fā)動(dòng)機(jī)，用97號(hào)汽油。

2、加注高質(zhì)量的汽油

汽油中的膠質(zhì)等不純物是形成積碳的主要成分，所以清潔度高的汽油形成積碳的趨勢就弱一些。但標(biāo)號(hào)高不代表品質(zhì)和清潔程度，因?yàn)檫\(yùn)輸、保管、儲(chǔ)存和加注不當(dāng)會(huì)帶來清潔度的影響。

為了保證汽油的清潔度可以在汽油箱里加入汽油清潔劑，減少積碳的產(chǎn)生。

3、定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，保證缸體密封性

定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，清除發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的殘留物，可避免積碳生成。在常規(guī)保養(yǎng)的時(shí)候做一下進(jìn)氣系統(tǒng)的免拆清洗，也就是在發(fā)動(dòng)機(jī)不解體的前提下用專用設(shè)備、方法對發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道、氣門、油路等容易形成積碳的部位進(jìn)行清洗操作。這樣能有效減少積碳對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。

4、不要長時(shí)間怠速行駛

怠速工作時(shí)間越長，發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到超常溫的時(shí)間也就越長，汽油被噴到氣門上蒸發(fā)的速度就較慢，積碳也因此易生成。同時(shí)經(jīng)常怠速行駛，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量也就小，這樣對積碳的沖刷作用變?nèi)?，?huì)促成積碳的沉積。

5、多跑高速

目的利用氣流對進(jìn)氣道的沖刷作用來預(yù)防積碳的產(chǎn)生。另外提高汽車的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，不但可以有效預(yù)防積碳的生成，還可以提高汽車的動(dòng)力性，避免了換擋轉(zhuǎn)速過低帶來的爆震，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。

6、注意熄火時(shí)機(jī)

對于裝有渦輪增壓器的汽車，在高速行駛或爬坡后不要馬上熄火，讓其在怠速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后再熄火。

由于受城市的路況、人們的生活節(jié)奏以及我國燃油市場條件等因素的影響，要避免積碳產(chǎn)生不太容易實(shí)現(xiàn)。積碳影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放性等方面，成了發(fā)動(dòng)機(jī)主要故障之一，因此，要定期對進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行免拆清洗，減少積碳，使汽車的“心臟”保持在最佳的狀態(tài)。

[1]《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》，凌晨主編 天津科學(xué)技術(shù)出版社

[2]《汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修》，王囤主編 人民交通出版社

[3]《汽車故障診斷技術(shù)》，崔選盟主編 人民交通出版社

[4]《汽車運(yùn)行材料》(第二版)，胡海玲、張麗彩主編 中國鐵道出版社

[5]《電噴發(fā)動(dòng)機(jī)積碳的處理與預(yù)防》，龐敬禮、陳小龍主編 《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》2011(5)