淺談電噴發動機積碳產生的原因、危害與預防措施

吉訓專

海南省交通高級技工學校

淺談電噴發動機積碳產生的原因、危害與預防措施

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本文著重介紹了汽車電控發動機積碳的原因、特征、危害及提出預防發動機積碳的措施。

發動機；積碳；原因；危害；預防措施

積碳是現代電噴發動機常見故障之一，影響著汽車的動力性和經濟性，并對大氣造成很大的污染，解決積碳問題成了一個重要的課題。

一、電噴發動機產生積碳的原因

發動機積碳是指發動機在工作過程中，燃油中不飽和烯烴和膠質在高溫狀態下產生的一種焦著狀的物質。

發動機積碳可以分為氣門、燃燒室內積碳和進氣管內積碳兩種，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，牌號高含辛烷值就高，抗壓縮性就好。牌號低的汽油反之。高壓縮比的發動機若使用牌號偏低的汽油，會出現早然和爆燃的情況，令油耗增加30%左右，造成發動機氣缸和油嘴積碳增加。

2、汽油本身存在積碳形成的化學成分

汽油本身就是碳氫化合物的混合物，除此之外還有氧、錳、硫、磷等多種成分，其化學成分主要是指烯烴、芳香烴、和飽和烴。其中烯是不飽和烴類化合物，化學穩定性差，容易氧化縮聚成膠質，再加上汽油本身有膠質、雜質，在其運輸、儲存過程中又帶入了灰塵、雜質等，容易發生氧化反應生成的膠質。這些膠質進入燃燒室與汽油一起燃燒后，會在進氣門、活塞頂部、活塞環槽、燃燒室、火花塞等部位形成許多堅硬的積碳。

3、電噴發動機控制特性和工作循環影響

電噴發動機氣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的汽油卻無法回收，只能粘附在進氣門和燃燒室的壁上，反復受熱后變硬就形成積碳。另有部分氧化蒸氣會在進氣管中的節氣門后方產生黑色的積碳。電噴發動機在進氣行程中，把霧狀的汽油直接噴向進氣門，此時油路中的溫度極高，其結果在進氣門上方、氣門推桿和噴油嘴上，以及進氣門的密封面上極易形成積碳。

4、發動機氣門座泄漏，活塞環對口影響

發動機工作時，燃油或潤滑油由于氣門座泄漏、活塞環對口而竄入燃燒室內燃燒，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粘附在零件表面上，在經過高溫作用形成積碳。

5、發動機選用的潤滑油質量和數量影響

級別低的機油的工作穩定性較差，變質快；機油黏度低密封性不好，容易使粘在氣缸壁上的機油竄入燃燒室燃燒而產生積碳。機油的清凈分散性差，不僅不能將發動機工作時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，與其他雜質結合導致更多的積碳生成。加機油超過油底殼內機油標準，易竄入燃燒室內參與燃燒，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慣，總是轉速沒達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，導致進氣管內容易存留燃油生成積碳。低速升高速時，雖然節氣門開度很大，但發動機轉速不能迅速提高，吸入的混合氣不能順暢進入氣缸，而是在進氣門前回旋使膠質粘附生成積碳。

二、電噴發動機產生積碳的特征

當電噴發動機出現積碳現象時，一般有下列特征：一是發動機工作不穩，會有敲缸聲音；二是發動機過熱和功率下降；三是發動機燃燒不完全，耗油高，冒黑煙；四是發動機冷啟動困難或怠速時抖動劇烈；五是發動機內氣門粘附不回位，干擾氣門與活塞的運動。

三、電噴發動機產生積碳的危害

積碳是燃料及竄入燃燒室的機油燃燒不完全的產物，有以下幾方面的危害：一是使發動機燃燒室容積減少、壓縮比增加，令發動機爆燃加劇；二是使發動機散熱效果變差；三是使氣缸的密封性變差，影響火花塞正常點火；四是加速潤滑油的變質及造成油道堵塞；五是使發動機的動力性、經濟性下降。

四、預防電噴發動機產生積碳的措施

1、根據壓縮比選擇辛烷值符合要求的汽油

高牌號的汽油其辛烷值高，辛烷值越高，就越能承受高的壓縮比而不會出現自燃的現象。壓縮比小于8.5：1的發動機，選用90號汽油；縮比大于8.5：1的發動機，用97號汽油。

2、加注高質量的汽油

汽油中的膠質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。但標號高不代表品質和清潔程度，因為運輸、保管、儲存和加注不當會帶來清潔度的影響。

為了保證汽油的清潔度可以在汽油箱里加入汽油清潔劑，減少積碳的產生。

3、定期進行維護保養，保證缸體密封性

定期進行維護保養，清除發動機內的殘留物，可避免積碳生成。在常規保養的時候做一下進氣系統的免拆清洗，也就是在發動機不解體的前提下用專用設備、方法對發動機的進氣道、氣門、油路等容易形成積碳的部位進行清洗操作。這樣能有效減少積碳對發動機性能的影響。

4、不要長時間怠速行駛

怠速工作時間越長，發動機達到超常溫的時間也就越長，汽油被噴到氣門上蒸發的速度就較慢，積碳也因此易生成。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弱，會促成積碳的沉積。

5、多跑高速

目的利用氣流對進氣道的沖刷作用來預防積碳的產生。另外提高汽車的運行轉速，不但可以有效預防積碳的生成，還可以提高汽車的動力性，避免了換擋轉速過低帶來的爆震，保護發動機。

6、注意熄火時機

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，讓其在怠速狀態下運轉一段時間后再熄火。

由于受城市的路況、人們的生活節奏以及我國燃油市場條件等因素的影響，要避免積碳產生不太容易實現。積碳影響了發動機的經濟性、動力性和排放性等方面，成了發動機主要故障之一，因此，要定期對進氣系統進行免拆清洗，減少積碳，使汽車的“心臟”保持在最佳的狀態。

[1]《汽車電氣設備構造與維修》，凌晨主編 天津科學技術出版社

[2]《汽車電控發動機構造與維修》，王囤主編 人民交通出版社

[3]《汽車故障診斷技術》，崔選盟主編 人民交通出版社

[4]《汽車運行材料》(第二版)，胡海玲、張麗彩主編 中國鐵道出版社

[5]《電噴發動機積碳的處理與預防》，龐敬禮、陳小龍主編 《科技創新導報》2011(5)