張偉

摘 要：目前我國的引擎技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是由于積炭的原因降低了發(fā)動機燃燒室汽油燃燒效率。積炭主要是通過燃料和串入燃料的潤滑油在沒有充分燃燒的情況下所形成的膠狀物累積形成。在汽車的行駛過程中積炭會引起發(fā)動機怠速不穩(wěn)、提速較慢、拉傷缸壁等現(xiàn)象，降低了汽車的使用壽命。文章通過分析積炭的形成原因，提出了相關(guān)的預(yù)防和解決方案，對汽車的養(yǎng)護具有重要的參考價值。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機；積炭；預(yù)防；解決

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.020

隨著人們生活水平的逐步提高，汽車已經(jīng)走入千家萬戶，成為人們?nèi)粘５拇焦ぞ?，而汽車的油耗和維修費用則成了車輛日常養(yǎng)護中的最大開銷[1]。根據(jù)近幾年的數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，大量汽車發(fā)生故障和增加油耗的主要原因都是由積炭引起的[2]。為此研究積炭的形成原因，并在此基礎(chǔ)上對積炭進行預(yù)防和消除具有重要的意義。

1 積炭形成的原因和危害

1.1 氣門、燃燒室積碳

在發(fā)動機啟動的過程中，汽缸要先噴油再進行點火，而發(fā)動機在停止運行時所當(dāng)發(fā)動機停止運行時先滅火再停止噴油，這導(dǎo)致了噴出的汽油無法被回收[3]。當(dāng)這些無法回收的汽油依附在燃燒壁和進氣門上時，汽油中的膠質(zhì)物將會沉淀，在高溫的反復(fù)作用下，這些膠質(zhì)物將會硬化形成積炭，隨著時間的累積，積炭的含量將會越積越厚[4]。積炭的結(jié)構(gòu)和海綿類似，當(dāng)燃油噴進汽缸時將會有一部分被積炭吸入，進而導(dǎo)致燃油的濃度降低，此時發(fā)動機將會出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、油耗增加以及尾氣超標(biāo)等異?，F(xiàn)象，嚴(yán)重時甚至難以啟動車輛。

1.2 進氣管積碳

在發(fā)動機運行的過程中，每個活塞并不是同步工作的，當(dāng)發(fā)電機停止運行時，有的汽缸進氣門并未完全關(guān)閉，此時一些沒有燃燒的汽油將會蒸發(fā)氧化依附在進氣管壁上形成積炭。進氣管壁上的積炭會導(dǎo)致會導(dǎo)致進氣管變粗糙，當(dāng)進氣時會在這些粗糙的地方產(chǎn)生漩渦，影響氣體混合的效果[5]。此外，當(dāng)積炭積累到一定程度時會影響怠速控制裝置控制的精確度，進而導(dǎo)致提速失靈、收油滅車等異常情況發(fā)生。

1.3 燃料和潤滑油

在高溫的作用下，汽油中的不穩(wěn)定成分會產(chǎn)生氧化和聚合反應(yīng)，形成膠狀物質(zhì)，這些膠狀物質(zhì)隨著汽油一起進入燃燒室后并不能完全燃燒，將會形成積炭依附在燃燒室內(nèi)。汽車在行駛超過三萬公里時，發(fā)動機內(nèi)的積炭含量便會隨著燃油的燃燒迅速增加。而燃油的質(zhì)量也會影響積炭的形成，一般情況下燃油的質(zhì)量越好，燃燒得越充分，所形成的積炭也就越少。潤滑油也會對積炭的形成產(chǎn)生影響，如果潤滑油中混入雜質(zhì)時，在出現(xiàn)竄氣現(xiàn)象后，會有有少量潤滑油進入燃燒室，此時由于雜質(zhì)的影響，一部分燃油將不能完全燃燒而形成積炭。

2 積炭與費用的關(guān)系

積炭的產(chǎn)生會導(dǎo)致燃油不能被充分燃燒，加劇了燃油的消耗，目前主要通過發(fā)動機的萬有特性曲線和汽車功率的平衡圖來進行評估汽車燃油的經(jīng)濟性。發(fā)動機的萬有特性曲線如圖1所示，圖中縱坐標(biāo)表示扭矩，橫坐標(biāo)表示轉(zhuǎn)速，而每一級代表耗油率。

由圖可知，中心的耗油率較高，而越往外的耗油率越低。用n來表示發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，用b來表示燃油的消耗量，行駛速度和阻力功率分別用Ua和P來表示，在萬有特性曲線上可以利用插值法獲取相應(yīng)的燃油消耗率b，那么此時的燃油消耗量Qt可以表示成：

式中式中g(shù)表示燃油重度，在行駛過程中一般為常量。從式（1）可知，如果發(fā)動機中存在積炭，會稀釋燃油濃度，降低發(fā)動機的輸出功率，汽車在行駛過程中為了獲得相同的功率就必須消耗更多的燃油，增加了相應(yīng)的燃油費用。

3 積炭的預(yù)防措施

3.1 避免短時間、短距離形式

由于發(fā)電機運行時必須先噴油再點火，如果車輛長期短時間和短距離形式，會導(dǎo)致發(fā)動機頻繁熄火，進而導(dǎo)致后續(xù)噴入燃燒室內(nèi)的氣體無法被充分燃燒，隨著這些沒有充分燃燒氣體中的膠狀物沉淀便形成了積炭。為此在行駛過程中應(yīng)該避免交通擁堵的道路上行駛。

3.2 避免長時間怠速運轉(zhuǎn)

如果發(fā)動機長時間處于怠速運轉(zhuǎn)，發(fā)動機達到正常工作溫度的時間將會變得長久，此時燃油噴出后的蒸發(fā)速度將會變慢，進入的空氣含量也會降低，這導(dǎo)致更多沒有充分燃燒的燃油形成膠質(zhì)物，促進積炭的形成。為此在行駛的過程中要適當(dāng)進行高速行駛，當(dāng)汽車的速度提高后，將會有充足的氣流對進氣管道進行沖刷，有效地降低了積炭的形成。

4 積炭的清除措施

4.1 進氣系統(tǒng)積炭清除

進氣系統(tǒng)是發(fā)動機系統(tǒng)中的前端環(huán)節(jié)，進氣系統(tǒng)中的進氣道、進氣歧管比較容易形成積炭。而進氣道、進氣歧管拆卸較為困難，難以拆卸清洗，為此可以采用進氣系統(tǒng)的清潔劑來對積炭進行清洗。在清洗時，將清潔劑導(dǎo)入專用的清潔設(shè)備中，將該清潔容器的另一端連接到進氣系統(tǒng)中，此時將發(fā)動機開啟，利用真空的吸引力將容器中的清潔劑吸入到進氣系統(tǒng)中，清潔劑在進入進氣系統(tǒng)中后，遇到積炭會自動對積炭進行清洗，這種方法清洗積炭的效率較高，但是這種方式清理處的積炭會堵塞三元催化轉(zhuǎn)換裝置，容易造成三元催化器中毒，為此這種清洗方式應(yīng)該適量使用。

4.2 油路積碳的清除

在發(fā)動機的運行過程中，油路也會產(chǎn)生大量的積炭，這些積炭會降低車輛的動力，增加系統(tǒng)的油耗，油路中的積炭主要分布噴油嘴、燃燒室、火花塞以及節(jié)流閥等位置。由于范圍較大，拆卸清洗較為麻煩，一般將燃油添加劑加入郵箱中，在發(fā)電機運行過程中，燃油劑將會隨著燃油流經(jīng)油路，進而實現(xiàn)油路中的積炭清洗。但是在使用燃油劑清洗油路中的積炭時，必須嚴(yán)格按照使用說明書進行使用，一般按照50～80升/一瓶的原則使用燃油添加劑。

4.3 發(fā)動機內(nèi)部積碳的清除

發(fā)動機內(nèi)部的積炭對車輛行駛的影響最大，同時拆卸清洗的難度也最大。為此在清洗發(fā)動機內(nèi)部積炭時一般采用清潔劑來清除發(fā)動機內(nèi)部的積炭。將清潔劑倒入機油注入口，重新啟動車輛，怠速10分鐘后熄火，此時清潔劑將會進入到發(fā)動機系統(tǒng)內(nèi)部，對系統(tǒng)中的積炭、水分、油泥等沉積物進行清洗，同時還能延長機油的使用時間。一般可在汽車行駛?cè)f公里時進行一次發(fā)動機內(nèi)部積炭清洗。

5 總結(jié)

積炭的危害是汽車行駛過程中無法避免的問題，在影響發(fā)動機運行的同時又增加了汽車的油耗。本文通過分析積炭形成的原因，提出了一些由于積炭所造成的現(xiàn)象，并針對這些現(xiàn)象采用相應(yīng)的預(yù)防和清洗措施，進而降低積炭對發(fā)動機運行的影響，對車輛的養(yǎng)護具有一定的借鑒意義。綜合全文內(nèi)容來看，為了降低積炭的形成，在采取相應(yīng)預(yù)防和清除措施以外，還要養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣，從多個方面著手才能讓汽車發(fā)動機運行在最佳工作環(huán)境，進而延長汽車的使用壽命。

參考文獻：

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[3]劉浩.汽車發(fā)動機積炭分析及控制措施[J].汽車實用技術(shù)，2014（10）：7-10.

[4]熊榮華.發(fā)動機積炭過多的現(xiàn)象與危害淺析[J].汽車維修與保養(yǎng)，2014（03）：61-63.

[5]Bioaugmentation and Adsorption Treatment of Coking Wastewater Containing Pyridine and Quinoline Using Zeolite-Biological Aerated Filters. Yaohui Bai，Qinghua Sun，Renhua Sun，Donghui Wen，Xiaoyan Tang. Environmental Sciences.2011.