电喷汽油机的免拆清洗

高科胤

摘要：电喷车已成为世界普遍的交通工具，发动机脏污引起的故障一直是汽车上比较大的问题，而不少包括汽车4S店在内的汽车维修企业并没有把清洗发动机作为重要的维护方式。以前化油器式发动机的清洗方法已经不再适用了，并且我发现电喷车发动机的清洗远比化油器发动机复杂得多。我经过细致的分析发动机内部脏污的原因、积炭产生的位置、积炭产生后的影响、积炭的检查方法等，最后总结出以后清洗电喷发动机的方法及清洗后的调试方法，以延长发动机的使用寿命。

关键词：电喷汽油机；积炭和积灰；免拆清洗

一、电喷汽油车在中国的应用

20世纪80年代末到90年代初，世界上诸多先进的国家生产电喷汽车的技术已经达到相当高的水平，技术成熟的电喷车相继出口或走私进入中国这一空前超大的消费市场。当时，我们中国的不少汽车设计专家们还以简化改进了德国淘汰的大众、奥迪等化油器技术为荣，并且在中国先后上了上海奥迪、上海大众、一汽大众、一汽奥迪等化油器式汽车生产线，大批量地生产化油器式汽车。到了1999年，中国人才意识到自己国家汽车水平的落后程度，于是不惜一切血本去购买、引进世界各国的电喷汽油机技术。快到2000年时，中国市场上终于出现了自己国家生产的电喷汽油车。

相应的，到中国生产出自己的电喷车，中国近60年发展的诊断维修汽油车的技术都是围绕化油器进行展开的。从2000年到如今，我国诊断与维修电喷汽油机的技术都是在不断地学习与摸索之中。

二、对电喷汽油机免拆清洗

多年的修车探讨发现：汽油发动机内部脏污引起的故障一直是很严重的问题。而影响发动机性能的主要脏污物质是积炭和积灰。积炭和积灰会引起发动机冷启动困难、怠速不稳甚至喘车、急加速迟缓或喘车、排放恶化、油耗增加、功率下降等现象，在发动机ECU中还会出现假性自诊断。为延长发动机的使用寿命，我们应该把清洗发动机内部积炭和积灰作为一个主要的保养项目。

目前，不少包括汽车4S店在内的汽车维修企业并没有重视清洗发动机内部的积炭和积灰，就是有意识清洗，多数企业也都停留在类似化油器式汽油机的清洗水平上：只是对喷油器和节气门体进行拆解清洗。然而，这样清洗后，发动机的工作并不会得到多少改善，特别是采用电动节气门的车，在清洗节气门体后会出现怠速高等不正常现象，并且随着汽车的使用，清洗周期是越来越短，效果也越来越差。这说明清洗的方向是不对的。

当然，拆解发动机后清洗积炭是最彻底的方式。可是拆解发动机后清洗是一个较大的工程，会用很长的时间，并且每拆解一次，发动机机件都会有损伤。近些年来，不少公司研制出了能清洗掉积炭和积灰的清洗剂，利用免拆清洗设备也能很好地清洗掉发动机内部的积炭和积灰，能够很好地改善发动机的性能，延长发动机的使用寿命。但是，要免拆清洗好发动机，必须对积炭的成因和积炭位置及发动机的工作原理认真分析。

三、发动机积炭和积灰产生的原因、存在的位置和对发动机的影响

1.积炭、积灰产生的原因及位置

（1）燃油中的杂质产生积炭

都知道，汽油本身是混合物，除了可以燃烧的主要成分辛烷，还有不少的胶质、蜡质等杂质。不燃燒的杂质含量多了，长期积累便会形成积炭。

（2）汽车短时间运行产生积炭

近些年，中国内私家车不断地增加。私家车每天使用的时间的相对较少，运行距离比较短（多数不足30Km）。有的甚至在发动机还未达到正常的工作温度就停驶了。我们知道，在发动机熄火的瞬间，喷油器不可能停止喷油，因为喷油时间略超前于点火时间，已喷入的油不可能退出，瞬间被吸入的燃油会沉淀在气门的后面。汽油有可挥发性，油中的可燃物挥发了，但其中的蜡质，胶质却逐渐沉淀在了燃烧室内表面、气门头部、喷油嘴处、火花塞电极处、活塞顶部及活塞环及环槽处，逐渐形成积炭。

（3）混合气过浓产生积炭

各种传感器或ECU控制信号不准，特别是氧传感器的投入工作不准，会造成混合气过浓。即使是各种信号都准，而喷油器弹簧变弱或燃油压力调节器调整油压偏高等原因造成喷油量增多也使得混合气过浓。过浓的混合气不能完全燃烧在燃烧室内表面、气门头部、喷油嘴处、火花塞电极处、活塞顶部及活塞环及环槽处产生大量积炭，还有不少积炭进入排气管道和三元催化转换器中。

（4）燃油中有水产生积炭

有时候，车清洗积炭后，当时效果很好，但几天行车后又回复原状了。观察发现排气管排出不少水雾，说明汽油中有大量水分。水会给燃烧室冷却，汽油的燃烧条件降低了燃烧就会不完全，一部分汽油在较高温度下容易被分解在缸内，在燃烧室内表面、气门头部、喷油嘴处、火花塞电极处、活塞顶部及活塞环及环槽处产生积炭，还会排入排气管道和三元催化转换器中。

（5）长时间使用低标号的燃油产生积炭

大家都知道，汽油标号越高，油中的胶质，蜡等杂质越少，若长期使用比规定低的汽油，产生的积炭会较多一些。在积炭产生后，压缩比会进一步提高，发动机就要产生爆震。虽然电喷发动机有爆震控制系统，但在要产生爆震时经常去推迟点火时间，燃烧温度就会很不均匀，这样在燃烧室内表面、气门头部、喷油嘴处、火花塞电极处、活塞顶部及活塞环及环槽处积炭的表面上又加了一层积炭。

（6）点火正时不对产生积炭

点火晚了，正常喷入的汽油就不会燃烧充分，工作时间长了会在燃烧室内表面、气门头部、喷油嘴处、火花塞电极处、活塞顶部及活塞环及环槽处产生积炭；点火早了，后进汽油（特别是异步喷射的汽油）不充分燃烧的量增加，在燃烧室内表面、气门头部、喷油嘴处、火花塞电极处、活塞顶部及活塞环及环槽处也会产生大量的积炭。积炭多了，会产生表面点火现象，这样，ECU就得控制着推迟点火时间以防止其危害。

（7）发动机温度不正常产生积炭

发动机长期的过度冷却，使发动机工作温度长期处于较低温度，发动机运动机件磨损增加的同时，气缸的密封性下降，会造成气缸压力下降，气缸压缩温度也降低，不但混合气雾化效果减弱，燃烧条件也降低了，所以不完全燃烧的汽油量增加，在燃烧室内表面、气门头部、喷油嘴处、火花塞电极处、活塞顶部及活塞环及环槽处、排气管道和三元催化转换器中产生大量的积炭；若发动机长期冷却较差，会造成发动机长期过热工作，在火花塞跳火之前汽油就有可能要开始燃烧，即为爆震现象，此时，电脑要进行爆震控制。更换气缸盖或修磨气缸盖的下表面与气缸体上的表面或更换了活塞后，容易增大发动机的压缩比，使混合气产生早燃而爆震，此时电脑要进行爆震控制。只要经过爆震控制，在燃烧室内表面、气门头部、喷油嘴处、火花塞电极处、活塞顶部及活塞环及环槽处、排气管道和三元催化转换器中都会产生后续积炭。endprint

再说，电喷车是通过KNK调整点火时间的，KNK的反应有个区域范围，不能无限制地调整，当积炭达到一定程度，压缩比达一定高度时，由于多点燃烧产生的压力的增大，还会产生爆震。此时换KNK后也无效，只有去除积炭，恢复原来的气缸压力才行。

（8）润滑机油进缸较多产生积炭

润滑机油进了燃烧室参与燃烧的话，在燃烧室内表面、气门头部、喷油嘴处、火花塞电极处、活塞顶部及活塞环及环槽处产生的积炭会更多，因为它比起汽油更不容易完全燃烧。不完全燃烧的机油高温下会产生大量积炭。润滑机油进入发动机气缸的路子挺多，分析来主要有：气门油封的密封不良以及气门导管与气门杆过大的间隙，都会造成大量机油从气门导管处渗入燃烧室；机油通过活塞、活塞环与汽缸壁间的间隙进入气缸燃烧室；曲轴箱强制通风装置在通风时，一部分机油被吸入燃烧室；当气缸垫的润滑油经孔道与气缸相通时，机油也会进入燃烧室；涡轮增压器的润滑机油容易在轴封处渗出，被吸进燃烧室等。

（9）废气再循环与曲轴箱通风会产生积灰

曲轴箱强制通风装置在通风时，部分机油混同进气中的灰尘会粘附在进气管道、怠速马达和节气门上，形成积灰；废气再循环时，排气管中的炭灰会混同进气中的灰尘粘附在进气管道、怠速马达和节气门处，形成积灰。

（10）回火产生积炭或积灰

在发动机灭火的瞬间，气门不可能完全关闭，气缸中未燃烧完而产生的炭灰及刚进来的混合气会倒流，在进气管道、节气门及怠速马达处形成积灰或积炭。

2.积炭、积灰对发动机的影响

（1）若燃烧室内产生了大量积炭，当车停驶一段时间，再次冷起动车，由于积炭表层不实，首先喷的油被积炭吸附，这时缸内混合气很稀，发动机无法着火，随着运行起动机次数的增加，进到缸内的混合气达到一定程度时着火了。但接下来就是高怠速上不去，且冒黑烟，严重时还会灭车，这是因为积炭被点着了，里边的汽油被蒸发掉，而积炭上的油不受控制，混合气很浓了。若燃烧室内产生了大量积炭，ECU在调整怠速时，要靠Ox传递信号，若转速上升，即多喷油，由于积炭吸附一部分汽油，混合气将偏稀，则ECU仍会继续多控制喷油，被吸附的油一部分也燃烧时，混合气则浓了。ECU又控制减油，这样，这些积炭影响了Ox调整的频率，Ox的反应就产生滞后，时间长了，ECU就认为Ox坏了，换上新Ox就好。因为刚换的新的Ox有一高峰期，反应相当灵敏，尽管有积炭干扰，它还是能调整过来，但使用一段时间而进入稳定期后，再受积炭干扰时，就会反应滞后，又出现以上现象。

（2）若节气门体及进气管内壁等有了积炭或积灰，进气量就会不足，喷油会减少，造成冷启动困难。

（3）电动节气门体或怠速马达处若有了积炭，发动机ECU在控制调整怠速时，就要增大节气门角度或增大怠速马达角度。达极限时，ECU会记忆节气门体或怠速马达不正常（假故障）并且不再按正常的闭环控制进行。

还有，怠速转速相对较低，燃烧的稳定性较差，除了有一定的通气量，还应有一合适的A/F，以满足燃烧要求才行。现在的电喷汽油车，若混合气在怠速时加浓，由于有三元催化器和氧传感器的作用，A/F始终围绕着14.7或某个稀燃控制空燃比值进行调整，相对于化油器车和早期的电喷车，调整后的混合气是偏稀的，故怠速工作不稳。

（4）燃烧室内、外有了严重积炭，在急加速时，喘车和加速迟缓现象类同ECU对怠速的调整过程，只是人工控制了节气门而已。

（5）排气管道和三元催化转换器内有了积炭，一方面影响到了排气，使得排气不彻底造成发动机无力；一方面容易在排气管道中进行二次燃烧，造成发动机温度过高、氧传感器和催化转换器工作不良。

总之，积炭造成了复杂混合气成分的不完全燃烧、ECU的Ox反饋控制调整范围变宽和频繁的爆震控制。于是，尾气排放明显地被恶化了，发动机功率严重下降了，油耗也明显增加了。

四、积炭和积灰的检查方法

1.尾气测量法

正常的车辆排放是很稳定的，尤其是怠速时，踩下油门再松开，利用尾气测量仪测量，CO和HC的摆幅应该很小。但因为有TWC的作用，数值的摆动容易被TWC吸收掉，所以不够准确。

2.内窥法

可以把火花塞、喷油器节气门体卸掉，直接看火花塞、喷油器和节气门体上的积炭，但是无法看到气门处的积炭情况。针对此情况，市面上出现了发动机内窥镜，可以通过内窥镜看到缸内气门头部等部位的积炭情况。

3.测量Ox的电压法

一般情况下（以大众车为例）正常的Ox的电压在0.3～0.7V之间变化。中心值在0.45V，积炭过多时即影响混合气的调整周期，可以向最稀和最浓的程度两边发展变化，当达到0.2～0.8V时，说明已经产生积炭了，但不是很严重。达0.1～0.9V时，积炭就很严重了。停在0.9V或0.1V时间很长，电脑即判定Ox故障，其实是积炭造成的。检查时，一般在怠速时查一下Ox电压。另外，加一脚油之后再测一下电压，这时，电压跳变量是比较大的，这样就可以判定有大量积炭了。

4.读数据流法

很多车采用了电动节气门体，怠速时，正常的节气门开度在1度～3度之间，最大极限在5度，节气门开度达到3度以上说明积炭或积灰就较严重了。可以测读此开度值来判断。

非电动节气门体的，正常的怠速马达工作角度应在16度～25度之间变化，若总在25度以上就可能产生了积炭或积灰。可以测读此值判断。

为了准确判断积炭和积灰的存在，应该综合利用以上方法。

五、免拆清洗发动机

1.免拆清洗形式：

（1）挂“吊瓶”

（2）利用免拆清洗机

2.免拆清洗剂：

（1）进、排气道清洗剂

（2）燃油系统及发动机燃烧室清洗剂endprint

（3）三元催化清洗剂

3.免拆清洗过程

（1）节气门和怠速马达处的清洗

利用化油器清洗剂在发动机不工作或怠速工作期间喷洗节气门和怠速马达处脏污，并且不断地打开节气门喷洗。

（2）喷油器的清洗

①给车上的电动汽油泵断电（拆掉油泵保险或油泵继电器或拔掉油泵上的电插头），操纵启动开关，让起动机带动发动机旋转。此时，发动机ECU会控制喷油器将油泵至喷油器间的燃油送入气缸内而被火花塞跳火烧掉，即给油路泄压。

②拆掉汽油滤清器至燃油轨道的进油管，在轨道进油口端接上装有适量燃油清洗剂的“吊瓶”或“免拆清洗机”，用油管夹子夹闭油轨道上的回油管，在“吊瓶”或“免拆清洗机”上接气泵高压气接头。

③启动气泵并在“吊瓶”或“免拆清洗机”上调节气压在3bar，打开“吊瓶”或“免拆清洗机”阀门.④启动发动机，让燃油清洗剂代替燃油去燃烧使发动机工作，怠速运转一段时间，接着加速到2000r～2500r/min，并保持1min，再怠速运转，多循环操作几次，直到清洗剂被烧完而发动机自动熄火为止。

⑤关掉气泵，给“吊瓶”或“免拆清洗机”放气并撤掉，恢复油路连接，放松回油管，恢复油泵线路。

⑥打开点火钥匙至点火挡，给油路建立油压，之后关掉点火钥匙。

（3）进/排气道和三元催化转换器的清洗

①拆掉碳罐电磁阀接进气管的软管接头，接上装有适量进/排气管清洗剂的“吊瓶”或“免拆清洗机”。

②启动发动机，怠速運转10min时间，接着加速到2000r～2500r/min，并保持1min，再怠速运转，多循环操作几次，直到清洗剂被烧完。（怠速运转10min以后，表层的积炭被清洗剂冲刷润湿松动，接着加速到2000r～2500r/min，并保持1min，利用这种加速气流的冲刷，就会把表层的积炭去掉一部分）

③反复急加速操作加速踏板，让发动机工作几分钟，目的是将冲刷到排气关内的积炭多排出。

④发动机熄火，“吊瓶”或“免拆清洗机”内加入适量“三元催化清洗剂”，重复（2）（3）操作。

⑤清洗完毕，撤掉“吊瓶”或“免拆清洗机”，恢复碳罐电磁阀的真空软管连接。

以上三项清洗完后，为了防止有些积炭被冲洗软了而粘粘糊糊地沉积在一些表面上，应让发动机在2500r/min以上无外负荷运转20min～30min，或者在高速路上高速远距离行车20min～30min，让汽油进一步地冲刷并烧掉积炭以及将排气管内的积炭排出。

六、免拆清洗后的善后处理

采用了电动节气门的发动机在清除积炭后，往往会出现以下几种情况：一是发动机的怠速高或喘车，二是，发动机没有怠速，三是，油耗严重超标，四是，第二天不着车并且加速冒黑烟等。ECU在长期学习使用中，已设定了每次启动时节气门的开度，而清洗完积炭后，它还设在原来的位置，ECU控制供油多出了实际节气门开度时应供量，所以怠速将会高，ECU需要在使用中一点儿一点儿地往回调（有的车型在回调时转速变化较大而喘车），很长时间才能辨清节气门已洗干净而恢复正常的控制工作，油耗严重超标。当节气门体过脏时，超出了ECU的设定极限，ECU认为这个节气门体超出了使用范围，记住了它并把它开除了（类同换新节气门体或给怠速马达断过电），清洗之后也设定不上，发动机无怠速。要解决前三种情况，必须在清除积炭后进行节气门体初始位置识别的初始化设定。出现第二天不着车并且加速冒黑烟的原因主要是清洗后没高速运转发动机冲刷。

另外，清洗一定积炭后，气缸压力下降了，点火时间并不一定提前，ECU已将点火时间更改了，认为改后的是正确的，清洗后的点火时间是由KNK提供的信号，长期以来ECU得到的信号却是爆震信号，故必须经过一段使用学习才能调回来，在这一段时间内，点火时间还是晚，造成油耗增加，故应重新设定点火时间。再说喷油器、节气门上积炭影响了混合气浓度，所以ECU调整喷油时间一直都在加浓，从正常的2.3ms提高到2.8ms以上，清洗后，它还按提高后的喷油时间喷油，混合气就浓了，要经过Ox的反馈往回调，但这需要过程，ECU刷新记忆要经过20～50次车的冷热循环（一周左右），在此过程中油耗很高，应该重新设定喷油时间。

那么如何进行节气门体位置识别、点火时间和喷油时间的初始化设定呢？

可通过诊断仪直接进入ECU的学习区域，清除ECU的记忆，然后再从冷车到热车进行一段时间的重新学习；也可通过诊断仪重新编入记忆码，即把原记忆码改掉，再重新学习即可。

需要说明的是：在做过以上初始化设定后，发动机还要再工作一段时间，靠排气去自动清洗TWC，尾气才能排放正常。

七、结语

电喷式汽车与化油器式汽车的工作是有很大区别的，相应的维护、检测与诊断也有很大的不同。我们要在工作过程中不断地学习、总结和比较，从汽车全局出发研究问题，最终落实到维护的每一个细节，在继承维修化油器式汽车维修老前辈的技术精华的同时，结合汽车新技术不断地搞创新。

参考文献：

[1]汽车电子控制技术 冯崇义 人民交通出版社，2005.1

[2]汽车维修指南 肖永清 北京金盾出版社，2003.4

[3]汽车故障控制与检测技术 王秀贞 人民邮电出版社，2004.1

[4]汽车发动机电控技术 张西振 机械工业出版社，2009.2

[5]汽车故障诊断与检测技术 李清明 机械工业出版社，2010.7

[6]汽车电控技术 陈志恒 胡宁 高等教育出版社，2008.6endprint