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發動機積碳過多會有什麼影響

Q1:汽車發動機裡為什麼會有積碳?積碳會影響發動機的壽命嗎?

積碳可以分氣門、燃燒室積碳和進氣管積碳兩種。
氣門、燃燒室積碳 :受電噴發動機控制特點的決定,汽缸每次工作的時候都是先噴油再點火,當熄滅發動機的一瞬間點火被馬上切斷,但是這次工作循環所噴出的汽油卻無法被回收,只能貼附在進氣門和燃燒室壁上,汽油很容易揮發,但汽油中的蠟和膠質物卻留了下來,長此以往汽油中的蠟和膠質物越積越厚,反覆受熱後變硬就形成了積碳。如果發動機燒機油,或是加註的汽油質量低劣雜質較多,那麼氣門積碳就更嚴重且形成的速度也更快。由於積碳的結構類似海綿,當氣門形成積碳以後每次噴入汽缸的燃油就會有一部分被吸附,使得真正進入汽缸的混合氣濃度變稀,導致發動機工作不良,出現啟動困難、怠速不穩、加速不良、急加油回火、尾氣超標、油耗增多等異常現象。如果再嚴重會造成氣門封閉不嚴,使某缸因沒有缸壓而徹底不工作,甚至粘連氣門使之不回位。此時氣門與活塞會產生運動干涉,最終損壞發動機。
進氣管積碳:由於整臺發動機各個活塞的工作並不是同步的, 當熄滅發動機時,有些汽缸的進氣門不能完全關閉,一些未燃燒的燃油不斷蒸發氧化,會在進氣管中尤其是節氣門後方產生一些較軟的黑色積碳。一方面這些積碳會使進氣管的管壁變粗糙,進氣會在這些粗糙的地方產生旋渦,影響進氣效果及混合氣的質量。
另一方面,這些積碳還會阻塞怠速通道使怠速控制裝置卡滯或超出其調節範圍,這樣一來會造成怠速低、怠速發抖、各種附屬裝置的提速均失靈、收油滅車、尾氣超標、費油等現象。
如果在駕駛中遇到提速慢,急加油回火,冷啟動困難的現象,車的氣門很有可能已經積碳了。發現怠速低而且怠速時車發抖,踩下油門時髮卡,換電瓶後無怠速,那麼車的進氣管已經積碳很嚴重了。

Q2:直噴發動機積碳對油耗的影響有多大?

隨著汽車設計、製造工藝的提高和電控系統的應用,積碳對發動機的影響也越來越大。然而,現在大多數人並未重視發動機的除碳保養。

那麼,如何解決、消除積碳對發動機的影響呢?

我們從其原理說起。

一、積碳的形成

1.發動機結構及工作溫度與積碳形成的關係

積碳的形成一直是內燃機的特點之一,由於燃油當中含有:硫、水分、臘質和微生物等雜質,空氣當中也存有粉塵,燃燒後就會形成積碳。

發動機的餘熱導致含水、燃油殘留物在燃燒室壁和活塞上也會形成碳化積,即積碳。

雖然發動機設計的改進以及清潔燃油的使用減少了積碳的形成,但是噴油頭在噴油系統中靠近進氣門處,有時會將殘油滴在進氣門背部,所以仍會形成大量積碳。

現代發動機的壓縮比提高,體積更小,溫度更熱,使殘油越更容易形成積碳。

2.燃油品質與積碳形成的關係

現代發動機對燃油的清潔、燃油壓力、噴油霧狀要求很高。在養護過程中上對燃油箱的清潔淨化是非常重要的,當我們每次加油時,汽油中的雜質都存在於油箱當中,無法排除。這也是一些車輛清洗噴油頭後效果不明顯、短時間後噴油頭又堵塞的根本原因。汽車使用時間越長,公里數越多,油箱中的雜質、水分就越多,清洗燃油系統必須從它的根源——油箱入手。

3.汽車使用環境與積碳形成的關係

車輛長期短距離行駛,發動機、汽缸及氣門運行的溫度比較低,積碳會逐漸沉積,越來越多。這樣會使三元催化器汙染、堵塞造成發動機排氣形成阻力,功率、加速等性能下降,油耗增加,排放汙染增加等不良影響。特別是家庭轎車一般每天行駛在10~30公里,從起動到停車每天在20~40分鐘,多數中低速、低負荷運行,使氧傳感器的汙染尤為嚴重。

二、積碳對發動機工作的影響

1.積碳對進氣量的影響

沉積在發動機進氣門、進氣道(進氣歧管)當中的積碳會破壞進氣歧管內的光滑度,阻礙氣體的流動性能,降低氣體的流動速度,形成進氣阻力。充氣量的降低會使進入燃燒室的空氣大量減少,直接導致發動機功率的下降。

2.積碳對爆燃及火花塞的影響

汽油機在工作時,燃燒不完全的燃料和竄入燃燒室內的潤滑油,在氧和高溫的作用下,在燃燒室內形成積碳。積碳使機件傳熱不良,溫度上升,並促使混合氣體溫度升高。積碳減少了燃燒室內的有效容積,提高了實際壓縮比,使氣體壓力升高,這種情況下很容易引起爆燃。在強烈爆燃時,發動機過熱,氣缸蓋、冷卻水、潤滑油溫度上升,使發動機內各零件磨損加劇。如果燃燒室中的火花塞電極之間存有積碳,可使火花塞發出的電火花比較弱。嚴重時,易造成短路,影響發動機正常工作。

3.積碳對氧傳感器及三元催化器的影響

三元催化器中的催化劑是由鉑(pt)、鈀(pd)或鉑(pt)、銠(rh)組成。在催化反映過程中,廢氣中的CO將NO還原為N2,CO被氧化成為H2O、CO2。當發動機的空燃比在14.7±0.3很小範圍內運轉時,三元催化器的轉化效率最高。為了精確控制這一範圍,所以排氣淨化系統中,採用了氧傳感器構成的空燃比反饋過程迴路,即閉合控制方式。

氧傳感器內外表面都覆蓋著薄的鉑層。內表面通大氣,外表面直接與排氣相接觸,由敏感材料氧化鋯製成。若氧化鋯內表面處氧的濃度與外表面處氧的濃度有很大差別,氧化鋯內外兩側鉑電極之間會產生電壓。氧化鋯內外側氧的濃度差值很小,產生電壓小(接近0V)。

氧化鋯內外側氧的濃度差值大,產生電壓高(約1V)。在空燃比14.7附近,氧傳感器輸出電壓有一突變。如果氧傳感器積碳過多,會使氧傳感器輸出信號不準,不能保證空燃比在最佳數值14.7附近小範圍內。還會使三元催化器堵塞,燃燒後廢氣排氣不暢,尾氣排放超標。嚴重時會使汽車無法行駛。

4.積碳對傳感器信號的影響

由於積碳造成汽缸壓縮壓力增大,發動機易產生爆燃,產生錯誤信號。噴油器噴出的一部分燃油被氣門積碳吸收,使進入汽缸中的實際空燃比與電腦給定的值不同步,造成氧傳感器信號遲後。

5.積碳對發動機冷車起動工作的影響

每當起動發動機時,噴油頭所噴燃油都讓進氣門上的積碳所吸收,通常會導致供油不足。嚴重時須起動十幾次馬達。但當發動機起動後由於氣門上積碳已吃滿油,所以會隨時釋放過濃黑煙。此時發動機很不穩定,轉速快慢不均,加油門不走車,發動機極易熄火。

三、解決方法

在實際車輛使用過程中,由於發動機積碳的原因,會使發動機出現怠速不穩、無名熄火、加速無力、油耗過高等現象。這些狀況都是沉澱在進氣道(進氣歧管)、氣門、燃燒室、噴油頭和三元催化器內的沉積物造成的。這些沉積物妨礙了氣體的流動性。經國外專家測定,發動機進排氣系統堵塞15%,發動機功率下降50%。

傳統的解決方法是,拆卸發動機,清洗更換零部件。最新的解決的方法是:使用“跑特快”除碳設備進行“輸液式清洗”。

這種方法是使用兩組藥液燃油系統清潔劑、系統除碳劑,通過輸液方式,滴入進氣道,進、排氣門,燃燒室及三元催化裝置,清除及分解其中積碳。

通過使用“跑特快”除碳設備對發動機進行清洗和對燃油系統進行清潔與養護,可以恢復發動機的動力性能,清除積碳並在系統中形成保護膜,使發動機在長時間內不易形成積碳(2~3萬公里)。同時還可以也降低尾氣汙染。定期清洗怠速空氣閥,清除積碳可以保證發動機怠速,起動,熱車的正常運轉。

Q3:發動機積碳過多會有什麼影響

積炭對發動機的影響:降低發動機功率;增大發動機油耗;發動機冷啟動困難;燃燒室積碳嚴重的還可
能會爆燃;低轉速時加速有異響;活塞環會卡死以至於對口造成燒機油。更嚴重的是膠質粘住氣門,活塞上
行時與未回位的氣門相撞,造成發動機損傷。

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