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积炭对发动机的影响有哪些?该如何避免积炭形成
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谢州民
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技师谢州民,从业时间8.42年,累计服务用户4040,好评率4.8
每个使用中的汽车发动机都会堆积碳。 但是,碳轻的情况下不会影响发动机的正常工作,不需要特别的处理。 但是,在发动机积碳严重的情况下,会导致发动机动力下降、油耗上升、排气污染物排放量增加等一系列问题。 下面介绍从燃烧的角度分析碳是如何形成的,碳堆积会损坏发动机的哪个部件,以及如何避免碳堆积可以减少碳的产生。 积碳的原因(1)据解释,燃烧方式和积碳积碳一般是燃料中的胶体等杂质附着在燃烧室表面经过高温烧结形成的,这可能是积碳的原因之一。 分析燃烧过程,碳积累的原因可能还有一个。 首先,让我们来看看这个燃烧过程的示意图。 火花塞周围的混合气被电弧光点燃后,火焰迅速向周围扩散,同时燃烧区内的压力迅速上升,最外侧的尚未点燃的混合气被挤出燃烧室表面形成油膜。 随着活塞的下降,燃烧室开始扩大,油膜表面的燃料被再次释放到混合气中燃烧。 残留在缝隙和粗糙面上的燃料逐渐增厚,内层燃料因缺氧碳化后形成碳蓄积。 看看前面碳重的零件部分。 大多位于火焰难以到达的凹面和间隙中。 另一个原因是与空燃比有关。 由于早期化油器发动机空燃比低、混合气含量高,燃烧室表面附着的燃料也多,化油器发动机形成积碳的时间快,程度也严重。 目前先进的喷气发动机采用ECU和氧传感器精确控制混合气空燃比,几乎可以将混合气中的燃料全部燃烧,显着延长了积碳时间,程度也较轻。 )2)发动机类型与碳偏移的关系这里指的是进气管喷射发动机和缸内直喷发动机。 喷射机油的位置和方式不同,碳的蓄积情况也不同。 缸内直喷发动机配备有通过氧传感器控制空燃比的进气管喷射发动机,积炭较轻。 原因之一是混合气中燃料充分扩散,均匀度高,燃烧初期附着在燃烧室表面油膜薄,较容易再释放和燃烧。 混合气空燃比控制差一般电喷发动机积碳明显增加。 缸内直喷发动机的积碳情况一直很复杂。 缸内直喷发动机空燃比通常较高,许多机型采用稀薄燃烧,但混合气中燃料均匀性明显低于进气管喷射发动机。 在高端缸内直喷发动机中,碳的蓄积减少。一些缸内直喷发动机的碳沉积反而比进气管喷射发动机严重。 (3)转速与积碳的关系对于化油器发动机和部分性能较低的电喷发动机,在怠速和较低转速(发动机转速低于2000rpm )下工作时通常采用浓混合气模式。 也就是说,由于混合气中的燃料含量高,容易发生碳堆积。 由于我们现在所掌握的很多关于发动机的知识都是基于早期的发动机技术,所以现在已经发生了很大的技术进步,一些观念应该适当改变。 目前大多数发动机采用理论空燃比混合气燃烧技术,更先进的发动机采用稀薄燃烧技术,即使在怠速条件下也很少明显积碳。 )4)积碳发生的时间很多车友可能想知道新车使用距离有多远会发生严重积碳? 有可以参考的数据。 制造商通常标明发动机的保修期和保证距离。 其依据是,在此期间内发动机中含有重大碳堆积的故障率非常低。 在私家车中,目前很多发动机很少发生严重的碳堆积,也有即使行驶50万公里也因为严重的碳堆积而不需要分解清洗的发动机,一般的发动机在15万公里、进而20万公里以内影响发动机的严重的碳堆积很少 在输出车辆上堆积碳的问题变多。 这些车辆长期在大负荷下低速行驶,发动机零部件磨损较大,产生的间隙和划痕容易滞留油迹和杂质,导致碳堆积。 积碳对发动机的危害积碳对发动机的危害可分为结构破损和性能下降两部分。 1 .积碳可能引起加速力降低、油耗提高、启动困难等现象; 2 )燃烧室积碳也会导致爆燃,活塞环粘连、对口,导致烧油; 3 .积碳过多会导致阀门卡死,活塞上升时与未复位的阀门碰撞,引起发动机损伤。 (1)结构损坏:构成气缸内燃烧室的各种结构是产生积碳的主要部位,有活塞顶部、火花塞、气缸内喷油嘴、进排气阀和进气管的气缸入口。 由于积炭具有类似海绵的结构,阀门形成积炭后,每次喷射到气缸上,都会吸附一部分燃料,使真正进入气缸的混合气浓度变淡,引起发动机工作不良,导致起动困难、怠速不稳定、加速不良如果变得更严重,阀门的关闭就会变得不严格,有时某个气缸会因为没有气缸压力而无法完全动作,导致阀门粘连而无法复位。 此时,阀门和活塞会发生运动干扰,最终损坏发动机。 这台发动机的积碳照片显示了各个部件上堆积着大块的碳。 )2)发动机性能下降导致动力下降大积碳导致动力下降的主要原因是火花塞积碳导致点火能力下降或点火失败、气缸漏气(阀部和活塞部)导致压力下降等,在大负荷时或低转速时表现得明显。 油耗上升,动力下降的同时,也伴随着一定程度的油耗上升。 这是因为要获得与受碳沉积影响前相同的动力,需要更大的节气门开度和相应的燃料供给增加。 因此,当不明原因的燃料消耗量增加时,应该检查气缸是否有积碳。 废气污染物排放量的增加,通常只有在进行机动车年检时才能看到废气中污染物排放量的增加。 目前只检测到一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物,积碳时三个指标均上升或超标,这一变化可能出现得早于动力下降和油耗增加。 其他故障也有可能是冷启动困难、加速时有异响等; 活塞积碳严重时,活塞环可能卡住,划伤气缸壁,引起严重的漏气(气缸拉拽)。 积碳的检测、去除和预防方法(1)积碳的检测方法观察火花塞头部位于燃烧室内,容易积碳。 取下火花塞,观察电极部有无碳堆积和程度即可。 对于缸内直喷发动机,也可以拆下喷油嘴进行检查。 要用火花塞严密观察机油,一般行驶5千公里时需要更换一次机油。 油变黑,主要是活塞将缸壁的碳粒子掉落并持续溶解,因此通过观察油的颜色也可以判断碳的蓄积情况。 如果油在8千公里内颜色不太深(太黑),说明发动机上很难积碳,所以可以将换油时间延长到8千-1万公里。 我基本上每1万(市内行驶多)到1万5千(长途行驶多)公里换一次油。 分解发动机检查大修时,分解发动机,可以全面检查各部件积碳情况。 内镜检查不知道目前是否有这种积碳专用检查设备,实际上把针孔摄像机安装在支架上就可以通过火花塞孔看到燃烧室内部。 使用内镜,不用分解发动机,就可以直视燃烧室和整个气缸进行检查,也可以立即去除积碳。 希望修理汽车的朋友,可以用这种方法定期检查燃烧室内部,简单易行,不分解发动机,迅速去除程度较轻的积碳,避免不良影响。 内窥镜检查去除积碳(2)的方法)整个气缸的清洗,一般的汽车修理厂不分解发动机,就可以清洗气缸盖内部,去除积碳。 在使用燃料清洗剂清洗喷油嘴的加油站购买的燃料清洗剂声称可以去除油路中的杂质,还包括喷油嘴中碳的积累。 关于这种做法的效果和是否会带来其他结果也有不同的说法,建议专业部门进行相应的实验研究。 要清洗发动机部件,在大修发动机时,可以使用清洁剂、超声波等清除部件上的碳沉积。 好处是彻底和彻底地清洗碳的堆积。 缺点是发动机需要拆解,很费事,在重装过程中也会出现疏漏,引起问题。 如果不能在发动机上确认明显的碳堆积,请不要轻易这么做。 清洗节气门预防积碳的产生,避免积碳的形成,在发动机设计定型后,决定积碳的产生情况,很难通过简单的维护方式改变。 从发动机燃烧原理的观点来看,比较可靠的方法是使用粘度较高的油**W40 )有助于减少碳的产生。 这是因为,通过提高气缸的密封性,可以减少漏气引起的“通道积碳”。 部分车友排放高粘度(W40 )的油可能会增加阻力,在发动机冷启动阶段确实会有影响。 发动机在中高温下的工作时间远远超过低温下的工作时间,温度上升时,油粘度的贡献超过增加的阻力。 省油的电喷发动机很可能会发生积碳。 通常的做法是减少怠速运转和发动机的低转速运转,定时高速行驶也有助于减轻碳的蓄积。 对于发动机性能好的车型(油耗低)则没有必要,正如说明的那样,是粘度高的油(不是高级油! )就可以了。 避免积碳的技术采用稀薄燃烧技术,可以最大限度地避免积碳。 目前汽油机稀薄燃烧技术可分为两种类型。 点火式稀薄燃烧和压缩燃烧式均质混合气稀薄燃烧。 点燃式稀薄燃烧应用较多,许多车型都注明采用该技术。 其特点是技术难度不高,大部分中国品牌发动机经过重新设计,可以实现部分工况的稀薄燃烧。 我利用稀薄燃烧理论改造了自己使用的汽车(中国品牌),结果证明发动机动力明显增加,油耗也稳定下降,经过十几万公里的行驶也没有看到明显的碳积累。 尾气检测表明,部分工况确实是稀薄燃烧。 结论积碳影响发动机性能和寿命,影响整车动力性和经济性。 建议定期到汽车维修站进行维修,使用工厂专用燃油添加剂,妥善清洗燃油供应系统和进气系统; 使用优质燃料,车辆适度低速高转速或高速行驶。 以上积碳知识由汽车维修技术网编辑整理,转载请注明出处。
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