張大龍
提到發(fā)動機氣缸內的積炭,多數(shù)駕駛人都不陌生,但了解發(fā)動機氣缸內積炭形成原因和積炭對發(fā)動機工作影響的人卻少之又少,下面筆者針對發(fā)動機內的積炭問題做一個簡單的介紹。
燃油中的烯烴在高溫作用下產生氧化和聚合反應,形成膠質和樹脂狀的黏稠物,附著在進排氣門、氣缸壁、活塞頂部、噴油器頭部、火花塞電極等部位,時間越久沉積的越多,并在發(fā)動機高溫作用下變成堅硬的積炭。其次,燃油中的石蠟,各種添加劑中的雜質,燃油在儲運、灌裝、加注過程中混入的雜質、灰塵等不易被燃燒的雜質,以及通過發(fā)動機活塞環(huán)、氣門油封等進入氣缸內的潤滑油,會有少量隨著燃油燃燒后的膠質物一起附著沉積在進排氣門、氣缸壁、活塞頂部等部件上,日積月累形成積炭。
(1)氣缸壁、活塞頂部積炭過多(圖1),會使氣缸工作容積變小,造成氣缸壓縮比增大,嚴重時會導致發(fā)動機早燃、爆震,使發(fā)動機動力降低。
(2)發(fā)動機進排氣門背面積炭(圖2)嚴重時,容易導致進、排氣受阻,進排氣門不能及時回位或關閉不嚴,影響氣缸壓力。
(3)發(fā)動機進氣道積炭(圖3)過多,使得進氣道壁變粗糙,會吸附部分混合氣,造成進入氣缸內的混合氣變稀,影響到發(fā)動機的運行和動力。
(4)當積炭沉積在活塞環(huán)槽或端口時(圖4),輕則使活塞環(huán)在活塞環(huán)槽內的伸縮滯后,重則使活塞環(huán)卡住,造成氣缸壓力不足,甚至拉傷氣缸壁。
(5)噴油器頭部有積炭(圖5)時,輕則影響噴油器的霧化和噴油量,造成單缸工作不良,重則使噴油器關閉不嚴、卡住,造成噴油器滴油、漏油,單缸工作受影響。
(6)火花塞電極間有積炭(圖6)時,火花塞的工作性能(跳火)受到影響,嚴重時造成火花塞短路,火花塞不工作。
圖1 燃燒室積炭
圖2 氣門積炭
(7)進氣壓力傳感器等感應元件上有積炭(圖7)時,感應元件測出的空氣流量、進氣壓力和進氣溫度等信號數(shù)值不是真實的數(shù)值,導致發(fā)動機控制系統(tǒng)誤判。
(8)節(jié)氣門積炭(圖8)過多時,發(fā)動機怠速時進氣不暢,發(fā)動機工作不穩(wěn)、抖動,尾氣超標,嚴重時,發(fā)動機無怠速、易熄火。
圖3 進氣道積炭
圖4 活塞環(huán)槽內的積炭
圖5 噴油器頭部積炭
(9)三元催化轉化器積炭(圖9)過多時,會導致三元催化轉化器堵塞,輕則導致發(fā)動機排氣不暢,影響發(fā)動機的動力,重則將三元催化轉化器堵死,發(fā)動機加速遲鈍、無高速,油耗劇增,尾氣超標。
當發(fā)動機氣缸內的積炭過多時,只要不解體發(fā)動機,無論采用什么樣的方式、用什么樣的藥劑進行清洗,都很難將氣缸內堅硬的積炭完全清除干凈,最有效的手段只能將發(fā)動機解體后清理。
圖6 火花塞積炭
圖7 進氣壓力傳感器積炭
圖8 節(jié)氣門積炭
現(xiàn)在大部分4S店和修理廠以清洗發(fā)動機內積炭為增值收費項目,確實能給維修企業(yè)帶來一定的經濟效益,但這種使用藥水清洗的方式,有時也會給自己帶來麻煩。筆者曾處理過一起因清洗發(fā)動機積炭而引起的客戶糾紛,某4S店為客戶清洗發(fā)動機積炭,清洗完后發(fā)動機抖動嚴重,在查不出抖動原因的情況下,只能拆檢解體發(fā)動機,最后發(fā)現(xiàn)是清洗積炭時脫落下來的積炭顆粒、碎渣將其中一缸的活塞環(huán)卡住,從而造成發(fā)動機抖動。該4S店為修復此車,光成本費就花了近1萬元。
理論上,用藥水清洗發(fā)動機積炭時,藥水先將氣缸內堅硬的積炭軟化、分解,脫落的積炭顆粒、碎渣會隨著發(fā)動機的排氣排出氣缸,但有個不能忽視的問題就是,活塞上行壓縮氣缸內的氣體時,分解脫落下來的積炭顆粒、碎渣會被擠壓到氣缸周邊,有部分顆粒、碎渣被擠壓進活塞與氣缸壁之間的間隙里(圖10)。由于活塞環(huán)的密封作用,被擠壓進活塞與氣缸壁間隙里的積炭顆粒、碎渣被活塞環(huán)擋住,囤積在活塞環(huán)槽內,周而復始,越聚越多,最終造成活塞環(huán)的側向、徑向運動受阻,甚至卡住。幸運的話,這些積炭顆粒、碎渣僅僅是滯留在活塞環(huán)槽里,減少了活塞環(huán)側隙或活塞環(huán)間隙的空間;不幸運的話,就會卡住活塞環(huán),直接影響到發(fā)動機的運轉。
此外,用藥水清洗發(fā)動機燃燒室積炭,也是一種顧頭不顧尾的做法,軟化后脫落下來的積炭顆粒、碎渣進到排氣管里,容易造成三元催化轉化器堵塞(圖11),人為縮短了三元催化轉化器的使用壽命,同時還會導致發(fā)動機排氣不暢,發(fā)動機的動力受到影響,重則將三元催化轉化器堵死,使發(fā)動機加速遲鈍,燃油消耗劇增。
筆者認為,使用藥水對發(fā)動機燃燒室進行養(yǎng)護,清除輕微的積炭是可行的,但對于使用較久、積炭較重的發(fā)動機,采用藥水清洗一定要慎重,弄不好就要免費為客戶大修一次發(fā)動機,得不償失。如果是因積炭原因引起發(fā)動機的工作不良,確實需要清理積炭的,最好和車主商議,用解體發(fā)動機的方式清理發(fā)動機內的積炭。
汽車發(fā)動機內的積炭是日積月累形成的,汽車在使用過程中,不管我們如何預防,采取什么樣的措施,都無法避免發(fā)動機氣缸內積炭的沉積。只能通過平時的用車習慣,或許能起到抑制和減少氣缸內積炭的沉積,延長發(fā)動機機械維護周期的作用。
(1)盡量到正規(guī)的大型加油站加注燃油,路邊、小型加油站的燃油要慎用,因為品質不好或劣質的燃油會加劇氣缸內積炭的沉積。
(2)按照汽車使用說明書的要求使用相應標號的燃油。
圖9 被積炭堵塞的三元催化轉化器
圖10 活塞與氣缸間隙
圖11 清洗積炭后堵塞的三元催化轉化器
(3)保持發(fā)動機良好工況,定期養(yǎng)護發(fā)動機,不使用劣質機油。
(4)盡量不要使用燃油添加劑,因為燃油添加劑中含有的化學成分能改變燃油的分子結構,反而會加劇積炭的沉積。
(5)盡量避免發(fā)動機長時間怠速運轉、長時間怠速使用空調;在行駛中盡量做到換擋準確、及時、不拖擋;不用變速器高擋位、發(fā)動機低轉速行車等,養(yǎng)成良好的駕駛習慣。