浅谈电喷发动机积碳产生的原因、危害与预防措施

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海南省交通高级技工学校

浅谈电喷发动机积碳产生的原因、危害与预防措施

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本文着重介绍了汽车电控发动机积碳的原因、特征、危害及提出预防发动机积碳的措施。

发动机；积碳；原因；危害；预防措施

积碳是现代电喷发动机常见故障之一，影响着汽车的动力性和经济性，并对大气造成很大的污染，解决积碳问题成了一个重要的课题。

一、电喷发动机产生积碳的原因

发动机积碳是指发动机在工作过程中，燃油中不饱和烯烃和胶质在高温状态下产生的一种焦着状的物质。

发动机积碳可以分为气门、燃烧室内积碳和进气管内积碳两种，其形成过程和影响因素分以下几方面：

1、汽油里所含辛烷值的影响

不同牌的汽油，所含辛烷值不同，牌号高含辛烷值就高，抗压缩性就好。牌号低的汽油反之。高压缩比的发动机若使用牌号偏低的汽油，会出现早然和爆燃的情况，令油耗增加30%左右，造成发动机气缸和油嘴积碳增加。

2、汽油本身存在积碳形成的化学成分

汽油本身就是碳氢化合物的混合物，除此之外还有氧、锰、硫、磷等多种成分，其化学成分主要是指烯烃、芳香烃、和饱和烃。其中烯是不饱和烃类化合物，化学稳定性差，容易氧化缩聚成胶质，再加上汽油本身有胶质、杂质，在其运输、储存过程中又带入了灰尘、杂质等，容易发生氧化反应生成的胶质。这些胶质进入燃烧室与汽油一起燃烧后，会在进气门、活塞顶部、活塞环槽、燃烧室、火花塞等部位形成许多坚硬的积碳。

3、电喷发动机控制特性和工作循环影响

电喷发动机气缸每次工作的时候都是先喷油再点火，当熄灭发动机的一瞬间，点火被马上切断，但是这次工作循环所喷的汽油却无法回收，只能粘附在进气门和燃烧室的壁上，反复受热后变硬就形成积碳。另有部分氧化蒸气会在进气管中的节气门后方产生黑色的积碳。电喷发动机在进气行程中，把雾状的汽油直接喷向进气门，此时油路中的温度极高，其结果在进气门上方、气门推杆和喷油嘴上，以及进气门的密封面上极易形成积碳。

4、发动机气门座泄漏，活塞环对口影响

发动机工作时，燃油或润滑油由于气门座泄漏、活塞环对口而窜入燃烧室内燃烧，未能百分之百燃烧的部分油料在高温和氧的催化作用下形成盐酸和树脂状的胶质粘附在零件表面上，在经过高温作用形成积碳。

5、发动机选用的润滑油质量和数量影响

级别低的机油的工作稳定性较差，变质快；机油黏度低密封性不好，容易使粘在气缸壁上的机油窜入燃烧室燃烧而产生积碳。机油的清净分散性差，不仅不能将发动机工作时吸入空气中的灰尘和燃烧后形成的积碳清洗掉，且其自身容易受高温氧化形成胶质，与其他杂质结合导致更多的积碳生成。加机油超过油底壳内机油标准，易窜入燃烧室内参与燃烧，使气门积碳增多。

6、操作及道路状况影响

有些驾驶者有不良的驾驶习惯，总是转速没达到高速挡的要求就挂上了高速，踩下加速踏板后，车辆只能缓慢前进，导致进气管内容易存留燃油生成积碳。低速升高速时，虽然节气门开度很大，但发动机转速不能迅速提高，吸入的混合气不能顺畅进入气缸，而是在进气门前回旋使胶质粘附生成积碳。

二、电喷发动机产生积碳的特征

当电喷发动机出现积碳现象时，一般有下列特征：一是发动机工作不稳，会有敲缸声音；二是发动机过热和功率下降；三是发动机燃烧不完全，耗油高，冒黑烟；四是发动机冷启动困难或怠速时抖动剧烈；五是发动机内气门粘附不回位，干扰气门与活塞的运动。

三、电喷发动机产生积碳的危害

积碳是燃料及窜入燃烧室的机油燃烧不完全的产物，有以下几方面的危害：一是使发动机燃烧室容积减少、压缩比增加，令发动机爆燃加剧；二是使发动机散热效果变差；三是使气缸的密封性变差，影响火花塞正常点火；四是加速润滑油的变质及造成油道堵塞；五是使发动机的动力性、经济性下降。

四、预防电喷发动机产生积碳的措施

1、根据压缩比选择辛烷值符合要求的汽油

高牌号的汽油其辛烷值高，辛烷值越高，就越能承受高的压缩比而不会出现自燃的现象。压缩比小于8.5：1的发动机，选用90号汽油；缩比大于8.5：1的发动机，用97号汽油。

2、加注高质量的汽油

汽油中的胶质等不纯物是形成积碳的主要成分，所以清洁度高的汽油形成积碳的趋势就弱一些。但标号高不代表品质和清洁程度，因为运输、保管、储存和加注不当会带来清洁度的影响。

为了保证汽油的清洁度可以在汽油箱里加入汽油清洁剂，减少积碳的产生。

3、定期进行维护保养，保证缸体密封性

定期进行维护保养，清除发动机内的残留物，可避免积碳生成。在常规保养的时候做一下进气系统的免拆清洗，也就是在发动机不解体的前提下用专用设备、方法对发动机的进气道、气门、油路等容易形成积碳的部位进行清洗操作。这样能有效减少积碳对发动机性能的影响。

4、不要长时间怠速行驶

怠速工作时间越长，发动机达到超常温的时间也就越长，汽油被喷到气门上蒸发的速度就较慢，积碳也因此易生成。同时经常怠速行驶，进入发动机的空气流量也就小，这样对积碳的冲刷作用变弱，会促成积碳的沉积。

5、多跑高速

目的利用气流对进气道的冲刷作用来预防积碳的产生。另外提高汽车的运行转速，不但可以有效预防积碳的生成，还可以提高汽车的动力性，避免了换挡转速过低带来的爆震，保护发动机。

6、注意熄火时机

对于装有涡轮增压器的汽车，在高速行驶或爬坡后不要马上熄火，让其在怠速状态下运转一段时间后再熄火。

由于受城市的路况、人们的生活节奏以及我国燃油市场条件等因素的影响，要避免积碳产生不太容易实现。积碳影响了发动机的经济性、动力性和排放性等方面，成了发动机主要故障之一，因此，要定期对进气系统进行免拆清洗，减少积碳，使汽车的“心脏”保持在最佳的状态。

[1]《汽车电气设备构造与维修》，凌晨主编 天津科学技术出版社

[2]《汽车电控发动机构造与维修》，王囤主编 人民交通出版社

[3]《汽车故障诊断技术》，崔选盟主编 人民交通出版社

[4]《汽车运行材料》(第二版)，胡海玲、张丽彩主编 中国铁道出版社

[5]《电喷发动机积碳的处理与预防》，庞敬礼、陈小龙主编 《科技创新导报》2011(5)