什麼是發動機積碳? 我們該如何應對積碳問題?

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不知從何時開始,去加油也會產生一定的心理負擔,尤以國字號加油站為甚,停車熄火後不僅要說一句“9X加滿”,還要趕緊追加一句“不需要新增劑”來避免工作人員推銷那價格不菲的燃油寶,都做到這一份了,好一點的會去拿油槍,不識趣的還要上前來說服你,有的索性車尾排氣管順一手指的油汙然後說:“老闆你這車積碳吧啦吧啦...”

堅定立場的一般臉一黑堅持不加,不過更多車主出於愛車心切最後基本妥協。很多人都知道工作人員舉得例子有問題,但是具體不合理在哪兒又說不出來。今天,我們就來跟大家簡單聊一聊發動機積碳的問題。

● 什麼是發動機積碳?

積碳是指燃料與串入燃燒室的機油蒸汽在不能完全燃燒時所產生的沉積物,案發地點主要集中在進/排氣門、火花塞、活塞頂部、氣缸邊緣、燃燒室,積碳成因主要歸結於機械自身的工作方式以及油品不佳,發動機長時間工作日積月累形成可以目測的黑色物質。

● 怎樣判斷積碳是否嚴重?

上述因素或多或少都與積碳有關,但並不能說明遇見這些情況就一定是發動機積碳造成的,這點需要注意一下。

由於發動機機械工作模式和油品質量的因素,積碳形成是不可逆的,就像人的自然衰老所引起的一些變化一樣。接下來,我們就來討論一下最為常見的電噴(歧管噴射)發動機以及處在積碳問題風口浪尖的直噴發動機。

這兩種發動機的積碳成因及受災部位都是有所區別的。另外,由於城市交通擁堵,汽車經常處於低速和怠速狀態,也加快了這些沉積物的形成和積聚。

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進氣歧管噴射又可以分為單點噴射和多點噴射,由於多點噴射是電噴技術發展成熟的結果,在此我們隻在廣義上討論主流產品。

由於缸內直噴可以利用來自上方的下降氣流形成缸內空氣流,再利用活塞的凸起增加缸內渦流,當噴油器噴油之後,汽油與空氣在渦流的作用下混合,這種混合氣是分層次的,越接近火花塞濃度越大,點火做功更容易,達到更高的壓縮比,相比較同排量的發動機功率和扭矩獲得了10%左右的提升。

● 積碳問題其實難以避免

受電噴發動機控製特點的影響,汽缸每次工作的時候都是先噴油再點火,當我們熄火的一瞬間點火被馬上切斷,但是這次工作迴圈所噴出的燃油已無法回收,只能貼附在進氣門和燃燒室上。

由於整臺發動機各個活塞的工作並不是同步的,當熄滅發動機時,有些氣缸的進氣門並不能完全關閉,未燃燒的燃油不斷蒸發氧化,會在進氣管尤其是節氣門後方產生一些較軟的黑色物質。

與歧管噴射不同的是,在進氣門附近,歧管噴射發動機在運轉的情況下,噴油嘴噴出的汽油通過進氣道和進氣門進入氣缸,由於汽油本身就是良好的有機溶劑,可以起到順道清洗的作用,達到自潔的效果。缸內直噴發動機由於是噴油嘴將燃油直接噴入氣缸,自然沒有此功能。

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缸內直噴發動機就算使用燃油新增劑,也只能清潔油路、噴油嘴和燃燒室,對進氣門的清潔可以忽略不計。發動機在運轉過程中,燃燒室內的高壓氣體通過活塞環竄入曲軸箱,這就需要曲軸箱通風系統不斷將竄入曲軸箱的混合器排出。

為了控製進入氣缸的混合器的成分,過濾裝置應運而生,從最初單向閥到之後的旋風式、離心力式等油氣分離器。為了達到更好的分離效果也有採用混合使用的情況,目的都是將混合其中的機油儘可能分離出來送回到潤滑系統當中,其餘氣體送入氣缸完成燃燒。

縱然如此,再複雜的油氣分離系統,也無法做到徹底分離乾淨。也就是說進入氣缸的混合器中一定夾雜著少量的機油。那麼缺少自潔能力的缸內直噴發動的進氣門背部積碳一定會越積越多。

● 我們該如何應對積碳問題?

針對缸內直噴發動機而言,嚴重積碳只能憑藉針對性的清洗才能徹底緩解,我們一般可以採用進氣道免拆清洗的方式來對付進氣道和進氣門上的積碳,相對於歧管噴射發動機而言,需要特別注意廠商針對車型縮短清洗週期。對於普通車主來說,我們更應該從日常駕駛習慣著手。

汽油中的蠟和膠質等不純物是形成積碳的主要成分,所以清潔度較高的汽油能有助於緩解積碳發生。

需要注意的是,我們不需要一味新增高標號汽油,因為標號隻代表燃油的辛烷值,與燃油品質和清潔度並沒有多少關係,我們隻需要按照車輛廠商要求加註對應標號的燃油就可以了。

我們無法改變路況,但是我們可以從一些技巧入手,包括避免夏日長時間怠速開空調,選擇具有自動啟停功能的車型等,去避免積碳問題的惡化。

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如果車輛市區行駛接近2000公裡,就建議跑跑高速拉轉速,目的是利用氣流對進氣道的沖刷作用來預防產生積碳。手擋車車型提高換擋的轉速也有相同的功效,一般持續20~30分鐘即可。

● 從技術層面如何解決積碳問題?

正如前文所言,縱然缸內直噴技術越發成熟,可傳統的歧管噴射依舊存在獨特的優勢。這樣看來,歧管噴射的優點與缸內直噴的優點並不矛盾,為什麼不把兩者結合起來解決積碳問題呢?沒錯,那就是取長補短的混合噴射技術。

混合噴射的基本構思是將發動機每個迴圈所需的燃油量分為兩部分進行噴射,一部分如進氣歧管噴射方式,由進氣歧管進入氣缸,該部分燃油在進氣歧管中與空氣形成均質稀混合氣分佈在整個燃燒室內;另外一部分由缸內噴油器直接噴入燃燒室內,該部分燃油將火花塞附近的混合氣適當加濃,目的是在發動機不同負荷下,實現最理想的空燃比或者過量空氣係數。

作為最先吃螃蟹的人,最開始時使用複合噴射的就是豐田——在自家D-4缸內直噴發動機的基礎上,開發出了D-4S雙噴射系統發動機。

從理論上看,D-4S雙噴射供油技術既可以收獲到更好的動力輸出和燃燒效率,又可以避免缸內直噴進氣管積碳嚴重,不失為一個解決發動機積碳問題的好方向。

另外,大眾在混合噴射技術方面也做了嘗試。相比較豐田而言,大眾採用混合噴射技術的歷史略短一些。大眾推出的全新EA888發動機也配備了複合噴射技術,並且同時出現在橫置MQB和縱置MLB兩個平臺的車型上。

總結:由此可見,提升汽油機的綜合效能,並使用燃油混合噴射技術,是解決積碳問題的主流趨勢。相信隨著技術的進步和更高排放標準的實施,這一技術將會愈發普及。在此之前,我們可以針對實際情況優化自己的用車方式,緩解積碳問題;而已經高度成熟的技術也使得我們沒有必要談“積碳”而色變,隻需要按照合理的方式和週期,對車輛進行必要的保養,就能讓愛車保持一顆年輕有活力的“心”。

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