汽车发动机内部积碳过多的表现及原因分析

2018-02-25

新教育时代电子杂志(教师版) 2018年26期

（新疆阿勒泰地区职业技术学校新疆阿勒泰 836500）

在当代中国，汽车几乎已经成为每个家庭的基本财产之一。汽车的使用感不仅关乎每个家庭的日常交通体验，有时候甚至关乎这个家庭的对外形象，所以社会对汽车的保养的关注和投入都呈现不断增长的趋势。而且随着教育水平的提高，人们的自学能力普遍提高，所以了解汽车最重要的部件——发动机的相关知识有利于个人保护汽车甚至在必要时自己修理。有关汽车发动机的知识多如牛毛，鉴于本文篇幅，笔者只截取其中一个小小的内容，即汽车发动机内部积碳问题进行分析。[1]

一、汽车发动机内部积碳过多的表现分析

要解决发动机积碳问题首先要了解积碳是什么，发动机积碳包括两种。一种是发动机内气体燃烧产生的积碳。发动机在做功冲程中点燃了包含不饱和的烯烃和胶质的气体，它们在经过高温处理就会产生的一种焦着状的物质，这种物质经过一段时间的积淀后便形成了积碳。另一种是电火花加工中产生的积碳，电火花加工中只要运作时间不够精准便会导致积碳产生。由上文可知积碳一般位于发动机内部，如果不打开汽车和发动机，我们是不能看到这些积碳的，那么我们就要从汽车的表现来判断发动机积碳是否过多，以下是发动机积碳过多的表现：[2]

发动机功率低、油耗高、尾气排放高。倘若发动机的气门积碳过多，就会导致发动机进气和排气不平衡，使得气缸内气压相差很大，平均流量系数减小，发动机内混合气体浓度增加，导致气体燃烧更不充分，所以使得发动机的工作效率降低、油耗增加。在发动机出现工作困难后，发动机还是配备了最佳涡流比，涡流比的相对提高会使气体燃烧恶化，排放大量有害气体。[3]

1.打火困难，往往需要打火6-7次甚至更多。火花塞中心电极与接地点之间只有不到1mm的距离，倘若该处积碳过多就会导致电极漏电，使火花塞不能获得足够的点火电压，点燃气体。

2.空挡滑行熄火，换挡熄火，突然熄火。如果发动机喷油嘴出现积碳，就会导致喷油不足甚至是不喷油，引起喷油压力不足和雾化不良，没有充足的燃烧气体就会导致发动机突然停止运行。

3.排气管抖有点堵塞，冒黑烟。

4.发动机抖动、发动机报废等情况。

二、汽车发动机内部积碳过多的原因分析

汽车发动机内部积碳过多的原因要从积碳产生的原因出发分析，从上一节中的积碳定义我们可以从中寻找出两个答案，除此之外，气体燃烧不够充分也是积碳产生原因之一，下面笔者将详细介绍这些现象与积碳的内在联系。

1.汽油质量不合格

中国市场上使用地是由C4-C12的环烃和脂肪烃等有机化合物组成的汽油，其中C5-C9应用最为广泛。按照汽油来源分类，国内市场使用的汽油由催化裂化汽油和催化重整汽油调和而成，但这种汽油并不是完全的清洁汽油，仍然含有一定量的烯烃。烯烃是一种在运输和存放中容易发生早期氧化反应的有机化合物，在氧化后烯烃生成了一种不可溶的胶质。这些胶质既有可能转变为沉淀物，直接堵塞在燃油滤清器上的过滤介质，影响发动机的供油质量和雾化；也有可能在发动机的做功冲程提供的高温高压环境下与润滑油和燃油等不燃烧的物质形成另一种胶质，接着在高温高压的催化作用下变成坚硬的沥青质和油焦质，而这些沥青质和油焦质在300-350℃会转变为碳质，即积碳。所以倘若汽油的质量太差，可以直接导致积碳的产生。[4]

2.火花机非正常放电

发动机的工作包括四个冲程，分别是进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。做功冲程以火花塞点燃可燃性气体为开始标志，而火花塞点燃气体通过的就是火花机的运行，气体在被火花塞点燃后会释放大量的热量。倘若火花机正常放电在恰当的时候点燃混合气体，那么发动机的四个冲程都能在合适的时间运行，压缩冲程有充足的时间让活塞运行到合适的位置，而气缸内的气压也恢复到合理的值，气缸内的温度和气压就不会同时特别高达到足以融化发动机部件表面的程度。与此相反，在火花机非正常放电时，发动机部件表面融化形成电渣，随后经过气化以爆炸式的方式进入工作液，形成电渣。电渣在工作液中流动，却没有被完全电离，再次遇到放电情况时就会短路而在高温区域表面形成一个凸点，这个凸点就是积碳。[5]

3.燃料燃烧不充分

燃料经过充分燃烧后会被气化，通过发动机的排气冲程排出汽车，但是当它没有被充分燃烧时就会滞留在发动机内部，再由于狭缝效应的存在而导致残留的燃料始终不能被燃烧，积累形成积碳。狭缝效应是指发动机气缸现状复杂，所以存在一些死角，燃料处于死角就不能得到火焰的充分接触，除此之外，处于狭角的气体浓度不均匀也不能得到充分燃烧。另外淬熄效应的存在也是导致燃料不充分燃烧的原因之一。淬熄效应是指在以汽车冷启动为代表的气缸内壁温度过低，会吸收大量的热量，所以导致点燃的火焰温度迅速降低而不能点燃可燃性气体，在火焰与气缸内壁之间形成一层淬熄层，淬熄层内部火焰熄灭，使得气缸内混合气体不能燃烧。