“油耗增加，提速不暢”的幕后元兇—積炭

“油耗增加，提速不暢”的幕后元兇—積炭

故障現(xiàn)象

一輛寶馬520li 2.0T 行駛里程56 943公里。據(jù)車主反映，最近一段時間車輛百公里油耗明顯增加，在高速行駛時提速響應(yīng)慢，上坡時將加速踏板踩到底仍感覺動力不足，且車輛啟動后在怠速情況下，停車等待時會感到偶有輕微抖動現(xiàn)象，但不頻繁，時間一般在20～30s左右，出現(xiàn)時間不固定。這種現(xiàn)象發(fā)生后車主到店進行故障排查及修理。

故障診斷與排除

維修技師接車后，進行原地熱車，車輛怠速平穩(wěn)暫未發(fā)現(xiàn)抖動現(xiàn)象。維修技師在進一步了解車輛狀況后得知，該車輛主要作代步使用，因此并不存在“激烈”駕駛等情況，平時主要在市內(nèi)行駛，車主習慣長時間原地怠速并使用空調(diào)。隨后技師進行路試，發(fā)現(xiàn)車輛提速遲緩，加速不暢，上坡時動力明顯不足。隨后維修技師根據(jù)車輛實際情況進行故障排查。

首先使用診斷儀讀取發(fā)動機故障碼，發(fā)現(xiàn)無故障碼。讀取系統(tǒng)怠速時的數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)各項數(shù)據(jù)流基本正常，唯有發(fā)動機轉(zhuǎn)速顯得偏低，約在750r/min上下波動不停。因此推斷造成該故障主要有三方面的原因：1.火花塞點火性能下降出現(xiàn)失火現(xiàn)象；2.高壓供軌壓力不穩(wěn)；3.噴油嘴霧化不良。

維修技師先對火花塞的點火性能進行檢查,發(fā)動機各缸并未發(fā)現(xiàn)點火失效、點火性能下降等現(xiàn)象。接著維修技師對燃油系統(tǒng)進行了檢測，維修技師對燃油系統(tǒng)的低壓部分先進行了檢測，低壓部分最常見的的就是壓力不足，其測量的結(jié)果為6.971bar(1bar=105Pa),標準要求燃油系統(tǒng)低壓為500～580kPa,最低壓力不能低于500kPa，而利用IBIM檢測設(shè)備測量時要減去標準大氣壓力100kPa左右，實際測量值579kPa符合廠家要求。此時觀察發(fā)現(xiàn)發(fā)動機偶然出現(xiàn)了抖動，但油壓并沒有太大的波動。熄滅發(fā)動機再次檢查低壓系統(tǒng)保壓情況，10min后IBIM顯示壓力為530kPa,也在正常值范圍內(nèi)，沒有出現(xiàn)泄壓的情況。兩個壓力顯示都在正常的范圍內(nèi)，可見并不是常見的燃油系統(tǒng)壓力低造成的供油不足，由燃油箱油泵輸送過來的燃油經(jīng)過高壓泵后到達缸內(nèi)時直接噴射壓力可以達到2～20mPa。這對低壓系統(tǒng)壓力有標準要求，輸送的壓力規(guī)定范圍在500～580kPa,也就是說低壓最低標準500kPa就可以保持車輛的正常工作。低壓系統(tǒng)以500kPa左右的預壓輸送至高壓泵內(nèi)，壓力由低壓傳感器測量，測量的結(jié)果輸送至發(fā)動機管理系統(tǒng)，燃油泵控制單元根據(jù)各種工況的綜合需要輸送燃油量。

發(fā)動機管理系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機的負荷和轉(zhuǎn)速確定噴射所需要的燃油壓力，實際達到的壓力通過高壓壓力傳感器來測量，并將測量的結(jié)果發(fā)送至發(fā)動機控制單元。在對比共軌壓力規(guī)定值和實際值后通過燃油量控制閥進行控制，燃油控制閥控制共軌內(nèi)的壓力。發(fā)動機管理系統(tǒng)通過PWM對其進行控制，根據(jù)PWM使節(jié)流閥橫向面積以不同的大小開啟，由此來調(diào)節(jié)相應(yīng)負荷所需要的燃油量，必要的時候還可以降低共軌內(nèi)的壓力。顯然實際測量低壓系統(tǒng)壓力符合規(guī)定標準。最終維修技師將目標轉(zhuǎn)向了高壓泵，于是更換了高壓泵。更換之后，啟動車輛并加速，故障依舊。

維修技師回顧整理檢測步驟和數(shù)據(jù)，懷疑故障是由于燃燒室和噴油嘴上的積炭造成的。隨后維修技師將上述情況告知車主，并建議進行燃燒室缸內(nèi)積炭清除項目。此時車主產(chǎn)生疑慮，在進一步溝通后得知車主約一年前在其他維修站內(nèi)進行過相關(guān)的清洗項目，但效果并不理想。后經(jīng)店內(nèi)工作人員與車主耐心講解釋后，車主同意先用店內(nèi)配備的奧林巴斯高清晰度內(nèi)窺鏡對車輛發(fā)動機燃燒室進行初期觀察并從活塞頂部、缸頭及噴油嘴等各個部位進行清晰拍攝以證實積炭的存在，如圖1所示。

圖1 使用內(nèi)窺鏡觀測發(fā)動機燃燒室積炭情況

在看到積炭的真實存在后，車主表示與心理預期反差巨大，并且無法理解為何之前做過清洗現(xiàn)在積炭依然這么多。維修技師與車主解釋，積炭的生成原因有很多，添加燃油不達標、長時間原地怠速、市區(qū)擁堵行駛緩慢、頻繁啟停及空氣污染等因素都可能導致積炭產(chǎn)生。在這些因素的影響下，積炭的生成會具有明顯且穩(wěn)定的周期性。因此建議正常的清洗間隔在一年左右。該車輛距離上一次清洗剛好在這個范圍內(nèi)，另外該車輛使用的是直噴發(fā)動機，如果在清洗時選用的是傳統(tǒng)自然吸氣發(fā)動機清洗項目，是無法有效解決直噴發(fā)動機積炭問題的。該維修店內(nèi)現(xiàn)在正與美國金鷹合作引進了一套全新的直噴發(fā)動機燃燒室缸內(nèi)除炭項目，整個項目都是以直噴發(fā)動機為基礎(chǔ)研發(fā)并使用最新配方，在清洗過程中不會改變發(fā)動機正常工作狀態(tài)，最大限度保證了施工安全性。并且在清洗過程中清洗劑會以脈沖形式與燃油混合，按照最佳比例進入燃燒室，首先充分軟化、分層剝離硬質(zhì)積炭，再與燃油一同燃燒，最后使積炭分解成細微顆粒后排出。因為采用的是燃燒式清洗方法，所以清洗劑不會在發(fā)動機內(nèi)有任何殘留，且清洗部位也非常全面，包含了活塞頂部、缸頂及噴油嘴三大部位。

圖2 使用金鷹清洗劑進行燃燒室缸內(nèi)積炭清除

圖3 使用內(nèi)窺鏡觀測發(fā)動機燃燒室除炭后情況

車主聽后對項目產(chǎn)生較大興趣，同意店內(nèi)安排維修技師進行車輛燃燒室缸內(nèi)積炭清除作業(yè)，如圖2所示。清洗后再次使用工業(yè)級奧林巴斯內(nèi)窺鏡對燃燒室各部位做細致呈現(xiàn)，如圖 3所示。

維修體驗

車主看到清洗效果后非常滿意，當即將車輛開出進行駕駛體驗。駕駛體驗后車主表示，車輛加速明顯順暢、加速踏板響應(yīng)迅速，動力提升明顯，怠速無抖動。

張憲輝 (本刊編委會委員)

現(xiàn)任大連職業(yè)技術(shù)學院汽車工程學院教授、高級技師，兼任遼寧省汽車維修行業(yè)質(zhì)量仲裁鑒定委員會鑒定員、大連市勞動職業(yè)技術(shù)培訓中心汽車修理專業(yè)專家委員會委員。

專家點評

隨著汽車技術(shù)的日臻成熟，汽車質(zhì)量的可靠性穩(wěn)步提升，故障率大大降低，汽車維修行業(yè)大有“以汽車維護保養(yǎng)取代汽車維修”之勢，這從日益壯大的汽車快保連鎖網(wǎng)點就可窺一斑。本案例也恰恰反映出了這一行業(yè)動態(tài)。由于車主不良的用車習慣、燃油品質(zhì)和路況環(huán)境等多種因素，加之保養(yǎng)不及時，致使發(fā)動機積炭嚴重而導致性能不良，這種情況是目前乃至未來眾多城市有車一族都共同面對的一個現(xiàn)實。

發(fā)動機的積炭主要位于進氣歧管（包括進氣門背面）、噴油器和燃燒室。為了清除積炭，傳統(tǒng)的方法之一就是對進氣歧管和噴油器進行拆解清洗，對燃燒室進行泡沫浸泡清洗，盡管這樣可以基本保證清洗效果，但工作量很大，并且拆裝過程存在安全隱患，因此該方法已逐漸淘汰；方法之二是 “打滴流”，這種方法盡管簡單，但效果一般，且不適用于缸內(nèi)直噴發(fā)動機。那么有沒有一種效果更好、直觀性更強、適用范圍更廣的發(fā)動機積炭清洗方法呢？本案例給出了很好的答案，其中的美國金鷹發(fā)動機積炭清洗項目不僅操作簡單，免除了拆卸清洗的安全風險，也大大提升了清洗質(zhì)量，效果一目了然。這個項目的成功引進，相信會給廣大車主的愛車提供更加優(yōu)質(zhì)可靠的維護保障。

(供稿：天津勁鷹汽車技術(shù)有限公司)