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淺析發動機積碳形成的原因及解決措施

目前,我國的汽車行業的趨勢是要與國際接軌,整個汽車行業呈現集約性、集團化發展的態勢,其生產規模和生產能力都呈幾何倍數的增長,汽車正逐漸走向千家萬戶。隨著汽車的普及,汽車的性能顯得尤為重要。發動機性能的好壞直接影響整車的性能,影響發動機性能的因素有很多,那么接下來我們就來分析其中的一個因素―積炭:
        一、什么是積碳
        在發動機正常工作中,汽油和正常進入燃燒室的發動機機油,在供氧不足的條件下,不能在氣缸內完全燃燒,產生油煙和潤滑油燒焦的微粒。當發動機繼續運轉時.進一步受到氧化變成膠質。牢固地粘在活塞頂上,活塞環上,氣門背面,進氣管內面,節氣門體和燃燒室內等等。在高溫的反復作用下,又將膠質變成瀝青質、樹脂質及碳質,從而形成積炭。
        二、積碳的種類
        1、氣門、燃燒室積碳
        受電噴發動機控制的影響,汽缸每次工作的時候都是先噴油再點火,當我們熄滅發動機的一瞬間時,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,反復受熱后變硬就形成了積碳。如果發動機燒機油,或是加注的汽油質量低劣雜質較多,那么氣門積碳就更嚴重且形成的速度也更快。由于積碳的結構類似海綿,當氣門形成積碳以后,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?,F象。如果再嚴重會造成氣門封閉不嚴,使某缸因沒有壓力而徹底不工作,甚至導致氣門不回位。此時氣門與活塞會產生運動干涉,最終損壞發動機。
        2、進氣管積碳
        當熄滅發動機時,有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后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,使進氣氣流運動形式發生改變,產生“渦旋”效應,導致流速降低,進氣量不足。另外,積碳沉積還造成發動機缸蓋進氣口的截面積減小,加劇了進氣量不足的現象。進氣不充分,使發動機的動力受到影響。
        3、噴油器積碳

        噴油器處于最容易受積碳污染的工作條件下。發動機熄火后,未能燃燒的燃油形成油滴存留在噴孔附近,在溫度和氧化的作用下形成積碳沉積下來。噴油器是燃油系統中最為精密的工作部件,對任何顆粒物都非常敏感。噴油器積碳污染后,使噴油器頭部的噴油孔部分堵塞,導致噴射角度變小,霧化不良,燃燒不完全,燃料轉化成熱能的效率下降,使發動機動力受到影響。

        三、積碳形成的原因分析
        1.汽油品質差,硫含量高,燃燒物與金屬生成鹽類形成積炭.
        2.機體溫度過高,潤滑油使用時間過長,膠體含量高,這種情況所產生的積炭主要依附在活塞的推桿背面及活塞的循環行程位置(溫度高達500℃),而與燃燒室無關;
        3.活塞環松曠,開口過大,或對口失效,機油進入燃燒室燃燒,生成碳質沉積物;
        4.氣缸密封件(如氣門、活塞環、氣缸墊)磨損或損壞導致漏氣,降低了氣缸壓力,使燃油不能充分燃燒;
        5.點火時間不準確,過早或過遲;
        6.發動機長時間低速運轉,使燃油燃燒不完全;
        7.另外還與發動機的結構及司機的駕駛習慣有關。
       
四、解決積碳的措施
        1.加注高質量的油。
  汽油中的蠟和膠質等不純物是形成積炭的主要成分,所以清潔度低的汽油更容易形成積炭。不幸的是,目前我國的汽油質量與發達國家相比還較低,只能因陋就簡。大家要注意高標號并不等于高質量,也就是說97號的油并不一定比93號的雜質就少,標號只代表油的辛烷值,并不能代表品質和清潔程度。
        2.點火時間過遲或過早。
  點火時間過早,混合氣提前燃燒,活塞上行受到阻力,消耗了部分有效熱能,導致發動機功率下降,燃油消耗增加,如果點火時間過遲,活塞已經下行才點火燃燒,混合氣來不及完全燃燒就被當作廢氣排走了。因此,要按說明書規定的點火提前角度和調整方法仔細調整。
        3. 不要長時間怠速行駛。
  怠速時間長,發動機達到正常溫度的時間也就變長,汽油被噴到氣門背面后蒸發的速度就慢,積碳也由此而生。同時經常怠速行駛,進入發動機的空氣流量也就小,這樣對積碳的沖刷作用變得也很弱,會促進積炭的沉積。
        4.多跑高速,盡量提高手擋車的換擋轉速。
  多跑高速的目的就是要利用氣流對進氣道的沖刷作用來預防產生積碳。另外,提高換擋的轉速也與多跑高速有著異曲同工之妙,把原來在轉速2000時換擋變成2500轉換,不但可以有效預防積碳生成,還可以提高汽車的動力性,也避免了換擋轉速過低帶來的爆振,保護發動機。
        五、對發動機積碳的清除
        1.清洗保護劑來清洗發動機相當簡單,具體的使用方法和注意事項可看產品使用說明。
        清洗劑在發動機工作時,被燃油泵隨同燃油一起吸入供油管路內。隨著燃油的流動,它不僅能清洗掉油箱內、汽油泵濾網上的膠質和噴油嘴上的膠質與積碳,還可以在發動機正常工作時,自動清洗掉氣門上和發動機汽缸內的積碳,使發動機“返老還童”,重新煥發出澎湃動力。2.氣門積碳的清洗較為簡單,在拆下進氣歧管后,用手工或采用清潔藥物浸泡即可清除。至于發動機缸內積碳的清潔,則必須“大動干戈”,拆下汽缸蓋、正時皮帶等才可以清洗。
        3.平時起動汽車時,如果發動機溫度不高,一定要預熱或慢行,多讓發動機高速輕負荷運行,能減少積碳。
        六、結束語
        汽車產業是國民經濟的重要支柱產業,產業鏈長、關聯度高、就業面廣、消費拉動大,在國民經濟和消費發展中起到重要作用。而對于汽車來說,發動機的研發是汽車公司面臨最大的問題。影響發動機性能的因素有很多,本篇文章只是對積炭做簡單的分析。
參考文獻
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【2】陸際清.汽車發動機設計.清華大學出版社.1993
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【4】余志生.汽車理論.北京:機械工業出版社,2000.10.
【5】陳志恒.胡寧.汽車電控技術.北京:高等教育出版社,2003.9.
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