農用機械發動機積炭的成因和清除方法分析

楊學慧

（天津市薊縣農業機械發展服務中心，天津 301900）

在農用機械使用過程中，隨著使用時間的增長，發動機的相應性能就會下降，如怠速時發動機明顯抖動、冷啟動困難、動力性能下降而引起油耗攀升、三元催化器及氧傳感器失效等問題。經過對以上問題的分析發現，其成因與發動機內積炭密切相關。故而，為減少發動機積炭現象，本文對發動機積炭產生的原因進行了分析，并提出了清除積炭的相應方法，以輔助農機駕駛員解決以上問題。

1 農用機械發動機積炭的危害

關于農用機械發動機積炭的危害，可從以下方面分析。其一，燃燒室積炭過多會增大發動機壓縮比，較易導致發動機爆燃及早燃故障；其二，氣門處積炭過多會導致氣門關閉不嚴，從而泄露高溫高壓燃氣，乃至燒蝕氣門；其三，活塞環槽內積炭過多將導致其側隙及背隙變小，甚至導致活塞拉缸故障；其四，噴油嘴積炭過多易出現噴油不均勻、發動機抖動問題，若噴油嘴堵塞會導致發動機熄火；其五，節氣門處積炭過多會阻塞怠速通道，從而影響怠速裝置的工作性能，此時就會出現怠速發抖及怠速低等問題，各種附屬裝置也會出現尾氣超標及油耗增加、松油門熄火及提速失靈等問題。

2 農用機械發動機積炭的成因分析

關于農用機械發動機積炭的成因，應從燃油問題、路況影響、駕駛狀態、發動機原因和發動機部件故障等方面分析，具體可參考以下內容。

2.1 燃油問題

在燃油提煉過程中，由于運用的技術水平有所不同，燃油中存在石蠟及膠質等雜質，若這些雜質通過輸油管道進入燃燒室，在燃燒后就會產生積炭，并附著于發動機噴油器及活塞環槽、氣門頂部及燃燒室等之上，從而使發動機難以正常工作。

2.2 路況影響

考量農用機械的行駛路況，一般情況下存在路況較差的問題，若農用機械在此類路況中行駛，常會出現怠速或慢行情況，若長時間低速運轉，發動機燃燒室中的燃油就難以充分燃燒，隨之產生的積炭也會附著于燃燒室內表面。

2.3 駕駛狀態

考量發動機積炭產生的原因，其中就包括農用機械經常處于短距離短時間的使用狀態，而駕駛員不良的駕駛習慣也促進了積炭的產生。例如，駕駛員在原地熱車的時間過長，經常性猛踩油門，長時間怠速停車，乃至農用機械駕駛高擋低速，均會造成發動機積炭。

2.4 發動機原因

在發動機燃燒室內，燃油不可能做到充分燃燒，隨著發動機使用時間的增長，其內部自然會產生部分積炭。此外，在停車熄火瞬間，燃燒室的燃油不會繼續燃燒，且在燃燒室的高溫環境下，較易出現揮發情況，然而燃油中的石蠟及膠質物質并不會揮發，會附著于氣門頂部及氣缸壁，若長時間積存，并處于反復的受熱變硬狀態，就會產生積炭。

2.5 發動機部件故障

考量燃油中膠質及石蠟變成積炭的原因，其中就包括發動機噴油器滴油、供油提前角或點火正時調整不當等。此外，潤滑用的機油進入發動機燃燒室并參與燃燒，這就是所謂的發動機燒機油情況，該情況的發生會產生積炭。而潤滑機油之所以進入燃燒室，通常是由活塞環磨損、渦輪及氣門增油器油封失效等問題引發的。

3 減少及清除農用機械發動機積炭的方法

3.1 選擇高質燃油

考量農用機械發動機積炭的成因，燃油中的石蠟及膠質雜質是產生積炭的主要原因，故而應選擇高質燃油，以降低發動機積炭的形成速度，并促進發動機積炭的清除。具體而言，農用機械加油要選擇正規加油站，同時，提醒農用機械使用者，柴油的高標號與高質量并不等同，柴油標號的依據就是其凝固點。在國內應用的輕柴油中，依據凝固點可分為5號及0號、-10號及-20號、-35號及-50號等6個標號［1］。對于不同標號柴油的選用，應以農用機械使用時的氣溫為依據，并不需要考慮柴油雜質。此外，關于汽油雜質，93號與97號汽油的雜質并不一定有多少之分，汽油標號僅僅代表汽油的辛烷值，并不關系雜質的多少。

3.2 改善駕駛習慣

為促進積炭的清除，農用機械駕駛員應改善駕駛習慣，以減少積炭的生成。具體而言，在農用機械行駛前，駕駛員應適度熱車；以不同的路況為依據，駕駛員應及時更換擋位，并規避急剎車及急加速操作；在農用機械停車后，駕駛員應及時熄火，以避免農用機械長時間處于怠速運轉狀態。此外，關于農用機械熄火時機的把握，駕駛員要明確農用機械之間的區別。相較于一般自然吸氣式機械，裝置渦輪增壓器的機械產生積炭的速度較快。在高速行駛及爬坡后，裝置渦輪增壓器的農用機械并不適宜馬上熄火停車，應在怠速運轉幾分鐘后進行熄火操作，這是為了減少渦輪增壓器及發動機內產生的積炭。總之，人為因素較易導致發動機積炭的產生，若改善駕駛習慣，就可使發動機保持良好的運行狀態。

3.3 按時保養清洗

為保障發動機的工作性能，應按時保養及清洗發動機。簡而言之，結合機械的運行狀態，并考量機械的使用時間及行駛里程，可定期保養與維護農用機械。例如，針對易產生積炭的部件，如燃燒室、噴油嘴等，可在燃油中加入燃油清洗劑，對相應部件進行不解體清洗［2］。此外，若發動機出現尾氣冒藍煙、啟動難及怠速不穩等問題，應及時維修農用機械發動機的相關部件，以規避積炭過多問題。

3.3.1 不解體清洗。在發動機油箱中加入燃油清洗劑，一旦發動機開始工作，燃油泵就會將燃油清洗劑及燃油吸入供油管路。在燃油清洗劑與燃油的流動中，燃油泵濾網及油箱內的膠質就會被清洗掉，同時，噴油嘴之上的積炭及膠質也將被清洗。此外，在發動機正常工作中，燃油清洗劑還可清洗發動機燃燒室內及氣門上的積炭，使之恢復正常的工作性能。在進行發動機不解體清洗時，尤其要注意的是，燃油濾清器內會沉積部分清洗下來的膠質及積炭，要在清洗完畢后及時更換燃油濾清器，以保證發動機的正常運行。

3.3.2 解體清洗。若發動機的積炭問題較為嚴重，就不能采用不解體的清洗方式，只有解體清洗才能達到完全清洗的目的。簡而言之，在發動機免拆清洗后，若其工作性能依舊不佳，應對發動機進行清洗作業。關于解體清洗，應側重于3個方面，一為氣門及節氣門積炭清洗，只需拆下進氣歧管，采用手工或清潔藥物浸泡即可；二為燃燒室內積炭的清洗，只需手工清洗拆下的氣缸蓋；三為氣缸內積炭清洗，一般并不建議開缸蓋清洗氣缸內的積炭，因為發動機開缸蓋若經過二次裝配，相應的密封性能、動力性能就會顯著下降。

4 結語

為保障農用機械發動機良好的運行狀態，應在駕駛及維修實踐中探究積炭的成因及清除方法。經過以上分析可知，在農用機械使用過程中，發動機積炭的產生難以避免，但采用選擇高質燃油、改善駕駛習慣、按時保養清洗、解體清洗和不解體清洗等措施，可降低積炭的產生速度，并延長積炭清除的周期，從而使發動機長期處于良好的運行狀態中。