-
積炭
鎖定
- 中文名
- 積炭
- 外文名
- Carbon deposit
- 類 型
- 雜質
- 定 義
- 發動機內部生成產物
- 生成位置
- 汽缸內
- 原 因
- 曲軸箱通風設置等
- 處理方法
- 定期做保養保持油路和氣路的清潔
積炭形成原因
1、在發動機正常工作中,汽油和正常進入燃燒室的發動機機油,在供氧不足的條件下,不能在氣缸內完全燃燒,產生油煙和潤滑油燒焦的微粒。當發動機繼續運轉時,進一步受到氧化變成膠質。牢固地粘在活塞頂上,活塞環上,氣門背面,進氣管內面,節氣門體和燃燒室內等等。在高温的反覆作用下,又將膠質變成瀝青質、樹脂質及碳質,從而形成積炭
[3]
。
2、曲軸箱通風設置。為防止污染空氣,汽車設計工程師們把發動機內部的廢氣直接引入進氣歧管,隨着新鮮空氣一起進入燃燒室進行燃燒。高温的油蒸汽隨新鮮空氣一起充滿進氣歧管,一部分附着在管壁及氣門背部,另一部分隨進氣流在進氣門處與噴入的燃油混合形成混合氣,進入燃燒室燃燒後被排出車外。
3、汽油在儲存、運輸過程中,容易和空氣發生氧化反應,生成膠狀物質,或者汽油本身膠質的含量就很高(汽油品質差),這些膠質隨汽油通過車輛的燃油供給系統進入燃燒室內部,然後和汽油一同燃燒後,就會使燃油供給系統中的噴油器、發動機的燃燒室、活塞環槽、火花塞、進氣門背部、進氣道等部位產生很多積炭及油污等。
4、擁堵的城市路況,使車輛始終處於走走停停的狀態,發動機不能高轉速運轉,燃油或竄入燃燒室的潤滑油也不可能百分之百燃燒,未燃燒的部分油料在高温和氧的作用下形成膠質,粘附在發動機內部的零件表面上,再經過高温作用形成積炭。
5、受電噴發動機控制特點的決定,汽缸每次工作的時候都是先噴油再點火,當我們熄滅發動機的一瞬間點火被馬上切斷,但是這次工作循環所噴出的汽油卻無法被回收,只能貼附在進氣門和燃燒室壁上,汽油很容易揮發,但汽油中的蠟和膠質物卻留了下來,長此以往汽油中的蠟和膠質物越積越厚,反覆受熱後變硬就形成了積炭。
總之,發動機工作產生積炭及油污等是不可避免的,但是當積炭在發動機內過多時就會造成發動機工作不良,產生不同的故障現象。
積炭積碳分類
積炭氣門、燃燒室積碳
受電噴發動機控制特點的決定,汽缸每次工作的時候都是先噴油再點火,當我們熄滅發動機的一瞬間點火被馬上切斷,但是這次工作循環所噴出的汽油卻無法被回收,只能貼附在進氣門和燃燒室壁上,汽油很容易揮發,但汽油中的蠟和膠質物卻留了下來,長此以往汽油中的蠟和膠質物越積越厚,反覆受熱後變硬就形成了積碳。如果發動機燒機油,或是加註的汽油質量低劣雜質較多,那麼氣門積碳就更嚴重且形成的速度也更快。由於積碳的結構類似海綿,當氣門形成積碳以後每次噴入汽缸的燃油就會有一部分被吸附,使得真正進入汽缸的混合氣濃度變稀,導致發動機工作不良,出現啓動困難、怠速不穩、加速不良、急加油回火、尾氣超標、油耗增多等異常現象。如果再嚴重會造成氣門封閉不嚴,使某缸因沒有缸壓而徹底不工作,甚至粘連氣門使之不回位。此時氣門與活塞會產生運動干涉,最終損壞發動機。
積炭進氣管積碳
由於整台發動機各個活塞的工作並不是同步的, 當熄滅發動機時,有些汽缸的進氣門不能完全關閉,一些未燃燒的燃油不斷蒸發氧化,會在進氣管中尤其是節氣門後方產生一些較軟的黑色積碳。一方面這些積碳會使進氣管的管壁變粗糙,進氣會在這些粗糙的地方產生漩渦,影響進氣效果及混合氣的質量。
另一方面,這些積碳還會阻塞怠速通道使怠速控制裝置卡滯或超出其調節範圍,這樣一來會造成怠速低、怠速發抖、各種附屬裝置的提速均失靈、收油滅車、尾氣超標、費油等現象。
如果你在駕駛中遇到提速慢,急加油回火,冷啓動困難的現象,你車的氣門很有可能已經積碳了。發現怠速低而且怠速時車發抖,踩下油門時髮卡,換電瓶無怠速,那麼你車的進氣管已經積碳很嚴重了。有了以上現象就應該及時去專業維修店檢查一下車子了。
積炭影響
燃燒室裏的積炭對發動機正常工作影響很大,比如導致氣門關閉不嚴、進氣閥或排氣閥漏氣、爆震等。尤其是爆震,由於積炭嚴重時汽缸實際體積變小,壓縮比增加,同時在高温環境下積炭由於散熱能力差會一直燒的通紅,這樣高温的壓縮混合氣除了被有時序的火花塞點燃,還能被汽缸內高温的積炭隨機點燃,產生爆震。
積炭危害
活塞頂部積碳,會形成許多熾熱面,引起早燃和爆燃,縮短髮動機的使用壽命。
氣門及其座圈工作面上聚有積碳,會引起氣門關閉不嚴而漏氣,出現發動機難啓動、工作無力以及氣門易燒蝕等不良現象。
氣門導管和氣門杆部積碳結膠,將加速氣門杆與氣門導管的磨損,甚至會引起氣門杆在氣門導管內運動發澀而卡死。
活塞環槽內積碳,會使活塞環邊隙、背隙變小,甚至無間隙;造成活塞環膠結失去彈性,甚至折斷活塞環而拉缸。
噴油嘴聚有積碳,極易卡死噴油嘴,造成發動機缺缸運行或突然熄火。
預燃室啓動噴孔聚有積碳,將堵塞噴孔,使發動機啓動困難。
火花塞積碳過多,在燃油濕潤後,相當於火花塞電極間並聯分路電阻,造成火花塞漏電不能工作。
積炭預防措施
積炭加註高質量的汽油
汽油中的蠟和膠質等不純物是形成積碳的主要成分,所以清潔度高的汽油形成積碳的趨勢就弱一些。不幸的是,我國的汽油質量與發達國家相比還較低,只能因陋就簡。大家要注意高標號並不等於高質量,也就是説97號的油並不一定比93號的雜質就少,標號只代表油的辛烷值,並不能代表油品和清潔程度。
一些車主為了保證汽油的清潔度,會採用在汽油裏添加汽油清潔劑的做法。這樣可有效地防止在金屬表面形成積碳結層,並能逐漸活化原有的積碳顆粒慢慢去除,從而保護髮動機免受傷害。不過汽油清潔劑的添加一定要慎重,如果加入了偽劣的產品會得到相反的效果
[5]
。
積炭縮短怠速行駛時間
怠速時間長,發動機達到正常温度的時間也就變長,汽油被噴到氣門背面後蒸發的速度就慢,積碳也由此而生。同時經常怠速行駛,進入發動機的空氣流量也就小,這樣對積碳的沖刷作用變得也很弱,會促進積碳的沉積。
積炭多跑高速
多跑高速的目的就是要利用氣流對進氣道的沖刷作用來預防產生積碳。另外,提高換擋的轉速也與多跑高速有着異曲同工之妙,把原來在轉速2000時換擋變成2500轉換,不但可以有效預防積碳生成,還可以提高汽車的動力性,也避免了換擋轉速過低帶來的爆震,保護髮動機
[1]
。
積炭使用燃油清潔清洗添加劑
清洗保護劑來清洗發動機相當簡單,具體的使用方法和注意事項可看產品使用説明。 清洗劑在發動機工作時,被燃油泵隨同燃油一起吸入供油管路內。隨着燃油的流動,它不僅能清洗掉油箱內、汽油泵濾網上的膠質和噴油嘴上的膠質與積碳,還可以在發動機正常工作時,自動清洗掉氣門上和發動機汽缸內的積碳,使發動機“返老還童”,重新煥發出澎湃動力。由於從油箱、燃油泵濾網以及燃油管道內清潔下來的膠質會沉積在汽油濾清器內,所以免拆清洗後,必須及時更換燃油濾清器(汽油格)。
積炭拆機清洗
“免拆清洗”簡單省力,只需按正確的方法使用即可。但對於積碳嚴重的發動機,這種方法就顯得力不從心,無法達到完全清洗潔淨的目的。“免拆清洗”後,若發動機工作性能仍舊惡劣,而技師告訴您問題就是氣門和缸內積碳太多引起時,那就不得不採用拆解發動機的方法來解決了。
由於發動機拆卸重新裝配後,其動力、密封性能會遜色於原廠,所以一般情況下,清潔發動汽缸內的積碳不宜經常進行。萬不得已時,也必須到正規的維修廠進行,否則發動機性能將大打折扣。
積炭清除方法
柴油機的氣缸蓋、缸套、活塞、活塞環、氣門、噴油器等零件以及燃燒室,在使用一段時間後,表面會黏着一層積炭及油污等。積炭及油污等是由於柴油及滲入氣缸中的機油燃燒不完全而形成的一種複雜的混合物,它具有密實、疏鬆、柔軟等形態,顏色從黑至灰白,形成部位的温度約為200℃。由於積炭及油污等的導熱性較差,零件表面大量積炭及油污等,將導致零件局部過熱,使其剛度、強度下降,嚴重時還會造成噴油器零件燒結、氣門燒蝕、活塞環卡死和拉缸等嚴重事故。同時,高温顆粒積炭在燃燒室內還會引起表面點火,造成功率下降(據有關實驗數據,功率會下降2%-15%),以及使燃燒室的容積減小,實際壓縮比增大,形成早燃和爆燃等不良現象。此外,積炭及油污等的聚積,還會污染潤滑系統,堵塞油路和濾清器,縮短柴油機的使用壽命,因此在修理時必須清除
[6]
。
積炭機械法
是採用鋼絲刷、刮刀、竹片或砂布來清除積炭及油污等的方法。可按照零件清洗部位的形狀做成專用刷子和刮刀:如對噴油器噴孔周圍的積炭及油污等,可用細銅絲刷刷淨;對壓力室的積炭可用銅絲做成的專用通針插入以刮淨;對氣門導管、氣門座的積炭及油污等,可用圓柱形金屬刷來清除。
機械法清除積炭工效低、清除質量差,有些部位難以刮除乾淨,還會留下許多細小劃痕,成為新積炭的生長點,增大了零件的粗糙度。因此,對精度高的零件一般不宜採用此法。
積炭噴核法
是利用高速氣流將粉碎的核桃、桃、杏的桃殼顆粒噴向零件表面以去除積炭及油污等的方法。此法除積炭及油污等的效率高、徹底乾淨,但需要有形成高速氣流的專用設備,成本相對較高,因此也不宜廣泛採用。
積炭化學法
(俗稱打吊瓶)
是使用一種化學溶劑——退炭劑將零件表面的積炭及油污等軟化,使其失去與金屬結合的能力,然後將軟化的積炭除去的方法。此法除積炭及油污等的效率高、效果好,不易損環零件表面。退炭劑一般由積炭溶劑、稀釋劑、緩成釋劑和活性劑4種成分組成。退炭劑的種類較多,按金屬零件材質的不同可分為鋼件退炭劑和鋁件退炭劑,上些退炭劑中含有對鋁製品起化學腐蝕作用的成分(如苛性鈉),所以只適用於鋼件退炭。
(1)無機退炭劑:由無機藥品與水配製而成,需要加温使用,主要用於鋼件退炭。
使用無機退炭劑時要將溶液加熱到80-90℃,使零件在溶液中浸泡2h,待積炭及油污等軟化後取出;然後,用毛刷刷除軟化的積炭及油污等,再用含有0.1%-0.3%的重鉻酸鉀的熱水清洗;最後,用軟布擦乾,以免鏽蝕。
(2)有機退炭劑:由有機溶劑配製而成的退炭溶劑,其退炭能力強,對金屬無腐蝕作用,且可在常温下使用,主要用於精密零件的退炭。
①配方Ⅰ:醋酸乙酯4.5%、乙醇22.0%、丙酮1.5%、苯40.8%、石醋1.2%、氨水30.0%。配製時,只要按上述重量百分比稱重後混合均勻即可。使用時,將零件放入溶劑中浸泡23h;取出後用毛刷蘸汽油,刷除軟化的積炭及油污等即可。此溶劑對銅有腐蝕作用,所以不適用於銅製零件的退炭,但對鋼鐵、鋁件無腐蝕作用。此配方同時具有去除舊漆層的作用。注意,使用時作業環境應具備良好的通風條件。
②配方Ⅱ:煤油22%、松節油12%、油酸8%、氨水15%、苯酚35%、油酸8%。配製方法是,先將煤油、汽油、松節油按(重量)比例混合後,再與苯酚、油酸混合,加入氨水後不斷攪拌,直到呈橙紅色透明液體。使用時,將需退炭的零件放入溶劑中,浸泡23h,待積炭及油污等軟化,取出後用汽油刷除。該配方不適用於銅製零件。
③配方Ⅲ:初餾柴油40%、軟肥皂20%、混合粉30%、三乙醇胺10%。配製時,先將混合粉加熱到80-90℃,在不斷攪拌下加入軟肥皂,當其全部溶解時再加入初餾柴油,最後加入三乙醇胺。使用時,將零件放入密封容器中,用蒸汽加熱到80-90℃,浸泡2-3h。該配方對金屬無腐蝕作用。
積炭添加柴油添加劑
多數添加劑中含有能清洗積炭及油污等及油污的化學成分,當車況不佳時可以添加兩次添加劑,這樣能有效地清洗發動機燃燒室、進氣歧管、油路中的積炭、油污等,並能改善油質。
總之,積炭及油污等對柴油機的使用性能有很大的影響,因此在修理過程中,可以根據積炭及油污等的形成部位以及自身條件,來選擇具體的實施方法,以便有效地清除積炭及油污等。
- 參考資料
-
- 1. 硃紅芳. 積碳的產生及預防[J]. 汽車維修, 2009(1):41-41.
- 2. 莊金壇. 發動機積碳產生的原因及預防清除[J]. 科教導刊:電子版, 2015(36):169-169.
- 3. 如何防止汽車積碳的形成 .上海汽車陪駕公司[引用日期2012-12-07]
- 4. 李連成. 淺談汽車汽油發動機積碳的產生、清除及預防[J]. 科技縱覽.
- 5. 王春方. 發動機積碳產生的早期預防及清理[J]. 科學與財富, 2016, 8(4).
- 6. 趙翔. 發動機積碳產生的原因及排除方法[J]. 農機使用與維修, 2015(2):64-64.