柴油机积碳原因及其防治措施

王鹏

摘要：在现代化社会的快速发展中，机动车辆数量日益增加，在柴油机长期使用过程中，极易出现积碳情况，不仅会影响柴油机的燃烧室、活塞散热，还会缩小燃烧室的溶剂，影响柴油机的动力性能，消耗更多的柴油，相关部门需要及时地分析柴油机积碳原因，并采取相应的防治措施[1]。基于此，文章介绍了柴油机积碳的形成原因，介绍了柴油机积碳带来的危害，并对柴油机积碳的防治措施及其清除方法进行了研究。

关键词：柴油机积碳;原因;防治措施

0  引言

在柴油机长期使用过程中会出现积碳，这种问题主要是在燃油、润滑油燃烧不充分的情况下产生的一种沉积物，严重时会对柴油机功率、油耗带来一定的影响，还会影响电控柴油机氧传感器的灵敏性，影响输出信号的准确性，导致柴油机燃烧恶化，出现严重的尾气排放超标问题。在现代化社会的发展中，社会各界越来越注重环境保护问题，相关政府部门出台了相应的排放法律法规，这就需要加强对柴油机积碳原因和危害的分析。

1  柴油机积碳的形成原因

柴油机积碳的产生和燃油、润滑油的使用条件、品质之间的联系日益密切，导致柴油机积碳的主要原因是燃油不完全燃烧、润滑油非正常进入柴油机高部位，具体体现在以下方面：第一，柴油机质量不满足相关要求，出现了很多杂质;第二，在柴油机润滑油的长期使用中，胶状物的含量很高;第三，活塞环松散、开口大，气门导管和气门杆之间产生很大缝隙，导致机油进入燃烧室内进行燃烧;第四，由于点火不到位，导致喷油泵的供油量越来越多;第五，在柴油机长期处于低温运转的状态下，气缸密封件被损坏，燃油的燃烧不够充分;第六，在喷油器压力较低、雾化问题的影响下，极易造成滴油、漏油情况;第七，柴油机长期超负荷作业、驾驶员经常轰油门[2]。

2  柴油机积碳带来的危害

2.1 增大柴油机压缩比

在气缸壁和活塞附着的积碳较多的情况下，燃烧室的容积会减少，压缩比增大。由于压缩比太大、气门关闭比较严密，导致燃油早燃问题的发生，进而出现冲击波，这时柴油机会出现爆燃、爆震等问题，严重的还会发出强烈的响声，影响柴油机的功率，严重的还会出现零件损害问题，影响柴油机的使用年限。

2.2 柴油机温度升高

在柴油机运行过程中产生的积碳是热的不良导体，其导热系数很高，尤其是燃烧室和活塞顶部覆盖的积碳相当于燃烧室表面覆盖了隔热层。在柴油机温度高的情况下，会出现早燃、充气系数减少、燃料消耗量增加等现象，影响润滑油的质量，导致机件不断膨胀，对各个零部件之间的间隙造成破坏，进而对柴油机的正常使用造成不利影响，带来严重的机件磨损问题，严重的出现机件卡死故障。

2.3 气门、排气管故障

气门和座圈工作面积碳问题使得气门在关闭不严的情况下，出现漏气问题，影响柴油机的压缩性、冷车正常启动，这样气门会被烧蚀，甚至出现严重的排气管冒黑烟问题。

2.4 粘气门故障

气门导管、气门杆位置的积碳会产生结胶，这时气门杆和气门导管会出现严重的磨损问题，还会因气门杆在气门导管内部运动发涩造成卡死问题，引发粘气门故障。

2.5 柴油机启动困难

受喷油器喷嘴头部积碳过多的影响，喷孔会出现堵塞情况，造成严重的燃油雾化不良和滴油问题，使得柴油机无法正常启动，且在燃油不能完全燃烧的情况下，带来排气管放炮、冒黑烟问题，甚至出現不规则的敲击声。

2.6 活塞环故障

活塞环槽内部的积碳会对活塞环边隙、背隙带来一定的影响，严重的会出现无间隙问题，使得活塞环胶结弹性不能满足相关要求，引发一系列拉缸、活塞环折断问题。

2.7 柴油机功率下降

在排气道、排气管消声器内部积碳严重时，柴油机的排气阻力会越来越大，尤其是缸内排气阻力不断上升，在排气不净的情况下，柴油机温度越来越高，影响柴油机的功率。

3  柴油机积碳原因的防治措施

3.1 合理地选择柴油牌号

为了有效地防治柴油机积碳问题，相关人员需要根据柴油机所在区域当月的最低气温选择柴油机牌号，要求柴油凝点低于当月最低气温的4到6℃，且柴油机在最低气温时不会出现凝固、结蜡问题。通常情况下，0号柴油适用于最低气温高于4℃区域，-10号柴油适用于最低气温高于-5℃的区域，-20号柴油适用于最低气温高于-5到-14℃的区域，-35号汽油适用于最低气温-14到-29℃范围的区域[2]。

3.2 确保柴油机处于稳定使用状态

在柴油机使用过程中，相关人员需要认真观察压力、温度等参数的变化情况，避免柴油机处于过热工作状态，严禁柴油机长期处于超负荷、怠速运转。在柴油机停机时，相关人员需要及时地卸除负荷，避免在怠速运转2min左右停机，严禁柴油机处于过冷工作状态。除此之外，在首次启动柴油机之前，油门应处于怠速位，在正常启动后检查机油压力，机头压力显示正常状态时，需要提高转速，确保发电机能够正常发电，并以中等转速运转预热柴油机，在柴油机机体温度大于40℃，确保其能够负载运转。

3.3 柴油机检查保养

第一，检查进气系统的配置，确保空气滤、增压器总成与进气管系统连接位置的卡箍紧固，严禁出现漏气问题，进一步有效地处理异常问题[3]。在年修过程中检查配气机构，进气气门间隙一般在0.2mm，排气气门间隙在0.3mm，还要检查缸盖螺栓，紧固力矩一般是200N·m，检查保养过程中出现柴油机进气管路积碳的情况下，需要重点检查进气门漏气、配气相位、排气堵塞等;第二，及时清洗并更换空气滤清器滤芯，根据实际工作情况，对空气滤清器，及时更换滤芯，在出现滤清器脏污报警的过程中，应清理并更换空气滤芯，还要避免油污吸入进气系统中而加速积碳的生成;第三，对冷却风扇的进气通道的畅通性检查，确保冷却风扇传动系统工作正常、冷却室密封性良好，并及时清理各种散热部件表面附着的油污，提高柴油机散热性能;第四，检查燃油系统，及时地排除燃油系统内部的空气，及时地清理并更换滤芯，并对喷油器、高压油泵、高压油管连接位置进行处理;第五，根据季节、柴油机工作时间等，及时地更换柴油机滤清洗滤芯，尤其在柴油机运转过程中，监视机油压力变化，及时地处理异常问题，避免更多机油进入燃烧室。

4  柴油机积碳清除方法

4.1 化学法

化学法清除积碳的过程主要是氧化聚合物膨胀、溶解的过程，利用脱碳剂软化零件表面的积碳、油污等，这样会失去与金属结合的能力，随后去除软化的积碳，这种方式具有效率高、效果好、不易损坏零件表面等优势[4]。

4.2 机械法

机械法主要是利用刮刀、金属丝刷子清除积碳，金属丝刷子主要用手电钻、其他动力带动，金属刷需要根据积碳位置的形状制作，这种方式不易清除干净，且在零部件表面会留下伤痕，这样会产生新的积碳生长点。

5  结束语

综上所述，柴油机运行过程中，极易产生积碳，在柴油机内部积碳过多的情况下，会对柴油工作情况带来不利影响，出现各种故障，为了减少积碳的产生，相关人员需要正确操作柴油机使用方法，做好维修保养工作，延长柴油机的使用年限。

参考文献：

[1]王宪成，赵文柱，和穆，杨绍卿，徐冬冬.柴油机喷油器喷孔积碳对喷雾影响研究[J].兵工学报，2017，38（02）：218-226.

[2]张轶宏.柴油机积碳形成原因及清除方法[J].农机使用与维修，2016（10）：27-28.

[3]武献兵.柴油机EGR冷却器泄漏问题分析与解决[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2016（04）：159-160.

[4]赵广苗.柴油机积碳形成原因分析与预防措施[J].企业技术开发，2014，33（35）：73-75.