进气门积碳
上一篇分析了节气门,这篇是进气门后续还有三元催化器等。
相对于节气门,进气门积碳的影响更加隐蔽。不积累到一定程度,车主基本没有感觉。但是!影响是真实和严重的!
进气门积碳的成因众说纷纭,什么燃油不好、经常堵车、行驶里程长了、机油不好…。其实,主要原因是温度!
我们在对汽油发动机进气系统进行相关测量时发现,温度才是气门积碳积累的主要条件!一台冷却系统正常的四缸发动机,怠速时发动机进气侧缸盖温度在100~110摄氏度之间(靠近排气一侧温度高),而发动机停止后,气门口部位的温度直线上升!升高到180摄氏度以上!而如果是大负荷工作后马上停机,气门口温度会升高超过270摄氏度!由于当时预埋温度传感器结构限制,无法进一步测量气门温度变化。但由此可以看出,气门积碳的成因与气门温度有关键关系!1995年中国石油科学研究院引进了美国西南研究所对于汽油清净剂的实验评价系统,专门针对汽油在高温物体表面结焦物清洗(除)效果添加剂的功效评定,开启了国产清净剂产品开发和研究。
进气门积碳的形成机理:发动机热车停机之后,进气门温度急剧上升,此时在附近的碳氢成分(燃油蒸气、机油成分)遇到高温物体,碳化沉积,冷却后,碳化沉积物形成干燥表面(易挥发成分已挥发),再着车后会吸附一些燃油成分,滴落/溶解…,再熄火后再次碳氢成分高温碳化…。积累的速度会越来越快,逐渐形成瘤状沉积物。
进气门积碳在冷态就像干燥的锅巴,其中的易挥发成分已挥发,而热态就像吸满油的油泥块,溶解剥落中。
气门积碳的影响:由于大部分汽油发动机的气门升程是一定的,当积碳厚度增大后,会直接影响每次气门开启后的通气截面,造成进气阻力增大!此时发动机控制系统为了维持设定的目标转速,就必须增加进气系统进气量(节气门增大开度),实际上是进气管真空度降低了!直接影响就是制动系统的真空助力器效能降低!真实案例:某国外车企中国总代表的车因此造成制动效能衰退(职业司机追尾一次),更换几套制动盘片后仍不理想,还怀疑维修站使用非正厂零件,最后对应清除气门积碳后恢复正常。
随着积碳的增多,避免不了会有块状积碳脱落,一旦卡垫与气门口部位,就会造成气门关闭不严、缸压降低、回火放炮、失火缺缸等问题。
积碳的增多,对燃油的吸附能力就增大!而对于进气道喷油类型的发动机来说,部分喷出的燃油被吸附,随后变成油滴被吸入燃烧室,可是进入燃烧室的燃油必须雾化/与空气充分混合后才能充分燃烧,未雾化或流入的燃油虽会因高温蒸发、但与空气混合不良,结果燃烧不良!部分不良燃烧生成物碳黑向后排出,部分从缸壁缝隙进入曲轴箱。由于每个缸的参与燃烧做功的燃油不均衡,就形成运转不均衡的现象(转速波动大)。
诊断:发动机电脑诊断。现在发动机电脑要对尾气进行监测、对空燃比进行闭环控制,可是进气门积碳就会造成控制迟缓!原本每秒一两次的控制周期变成了两三秒一次,这个用诊断仪查看氧传感器电压信号曲线就可以清楚判断是否积碳严重!这也是发动机电脑参数中判断是否积碳的可靠方法之一。有的OBD诊断功能的小插件也能检测氧传感器信号。
内窥镜视捡或拆卸进气道视捡。内窥镜通过喷油嘴孔处可以看到进气门状况!通常离冷却水道出口端的进气门积碳最严重。
积碳典型现象——偶发发动机运转不稳,哆嗦几下又正常了!积碳剥落造成气门关闭不严。
积碳严重的典型现象——关闭发动机时遇到发动机延迟停止、继续喘振几下才停!甚至持续几秒钟以上!
进气门积碳的清除:保健健身、吃药、开刀…。
保健健身:由于汽油也是溶剂,可以溶解掉一部分积碳。而积碳的存在取决于生成的速度与清除的速度之差!所以首先要保证冷却系统正常!一旦出现停车熄火后风扇还持续运转的现象时,应该尽快查明散热系统是否有脏堵,尽快清除!长途和高速是清除进气门积碳的有效做法,长时间汽油的溶解能大幅减少积碳。别信什么低档高转速能清积碳!流过进气门燃油的总量才是关键!
吃药:汽油也是溶剂,但溶解能力还是有限。所以国内油品已经有很多地方标准中规定了必须添加清净剂类型的添加剂!而炼厂出产的汽油是不含额外添加清净剂,这个添加过程是油库在分销往加油站前完成的。由于这类添加剂有成本,添加了多少差别很大!所以对于夏季高温地区,对于经常堵车到家门口的车来说,购买清除积碳类型的添加剂是一个不错的选择。使用周期几箱油用一次即可。但注意,对于年头和里程都很大的老车,使用的副作用是汽油滤芯堵塞、油泵有受损可能。对于没有积碳问题的车,吃这个药也不会有动力变好、省油的效果。
开刀:对于单纯缸内直喷发动机来说,进气门积碳的主要成分是机油!是从气门导管上方流下来的机油碳化而成!由于没有汽油冲刷清除,所以积累现象严重,且燃油添加剂也无法影响到它。所以只有拆洗!而有些车型的进气道位于防火墙侧,更只能抬发动机来操作了,动静不是一般的大!
由于进气门积碳也是节气门沉积物的污染源,保持清洁也很有意义。
不良操作:打吊瓶!打吊瓶是20年来维修行业使用较多的一类除积碳方法。其原理是把含清净剂成分的液体通过供油终端管路替代汽油使发动机运转,从而清除积碳。或是通过打点滴方式把清洗剂滴入进气道。这些方法都存在可能严重损坏三元催化器的后果!!有的4S店也会使用这类外来供应商提供的产品进行维修保养,只因可以收取大额回扣罢了。没有经过厂家认证的产品存在风险!
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