发动机积碳烧不净?从成分到原因讲明白,附预防方法

今天这期不评测车了,因为很多粉丝在评论区问关于积碳的问题。最高频的问题是积碳也是碳,为什么不会被烧掉,为什么一直附着在气缸里,这个问题非常好,因为从逻辑上来说,碳终究是可以被烧掉的,但这里面有很多门道,今天将详细讲讲这个问题。

先说说积碳到底是什么

积碳并非纯碳。发动机里的积碳是一个复杂的混合物,包括油,食物残渣等,在高温下烧焦,粘合形成的硬壳。它主要由以下几种成分组成汽油中的胶质和沥青质,未完全燃烧的碳氢化合物,以及机油。

发动机积碳烧不净?从成分到原因讲明白,附预防方法-有驾

机油蒸汽会在发动机工作时窜入燃烧室,这些物质在高温下也会分解,最终残留形成积碳。在气缸内,这些成分在高温高压环境下,会发生热裂解和聚合反应,就像炼焦炉将煤炭烘烤成焦炭。积碳的形成也是一个层层附着,烘烤,碳化的过程,最终形成坚硬黑色或深褐色的壳。

为什么积碳烧不掉?

首先,燃烧条件不够

要把一个东西烧掉,需要满足可燃物,氧气和足够的温度。尽管气缸内部温度瞬间可达2000多度,但这种高温仅持续几毫秒。积碳沉积在活塞顶,气缸壁和气门背面等部位,表面温度远低于燃烧中心的温度,通常在200到500度范围。

即便气缸温度高,积碳表面温度不足以达到燃点。一般需要超过600度,并且需要持续加热,然而气缸内的高温瞬间消失。积碳在此条件下无法点燃。

氧气的问题更为复杂。发动机空燃比经过精密计算,主要用于最高效燃烧汽油,而在燃烧瞬间,大量氧气被迅速消耗,氧气浓度到达积碳表面时已非常低。而且,积碳内部孔隙中缺氧,无法燃烧。

最后,时间也是关键因素。发动机循环时间极短,一个循环仅需几十毫秒,这根本无法满足积碳燃烧所需的时间。

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其次,积碳自身性质

经过聚合和碳化的积碳,化学结构变得非常稳定,分子量大且燃点高,比汽油的燃点还要高。它是致密的固体层,与氧气接触面积小,难以燃烧。外层的积碳可以隔热,保护内层,使其更难被高温烧到。

第三个原因,某些位置的积碳接触不到火焰

许多缸内直喷发动机(GDI)的积碳问题尤为严重,主要是进气门背面的积碳。老式的歧管喷射发动机因为气油会冲刷进气门,积碳问题较轻。但缸内直喷发动机,则燃油直接喷入气缸,进气门背面无法接触汽油,致使积碳越来越厚。

进气门背面的积碳永远无法烧掉。即使喷油嘴头部也会形成积碳,影响雾化,并且难以被烧掉。

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解决方案

既然积碳顽固且难以燃烧,预防显得尤为重要。首先,使用优质燃油,低胶质含量和较多添加剂可以减少积碳的形成。虽价格稍高,但长远来看会降低后期清洗成本。

避免低速行驶,尤其是市区频繁走停,适时拉高速,能让发动机充分燃烧,软化和带走一部分积碳。

可以定期使用含PEA成分的燃油添加剂,有助于溶解积碳。若积碳已严重,明显感觉到动力下降,油耗增加,要去专业地方进行清洗。常见的方法是核桃砂清洗,通过高压气流喷射到进气门和燃烧室,物理去除积碳。

最后总结

总结今天讨论的几个要点

  1. 积碳是由燃油,机油等成分在高温下形成的复杂混合物,燃点高,化学性质稳定。

  2. 气缸内燃烧条件不适合燃烧积碳,尽管温度高但持续时间太短,氧气消耗殆尽。

  3. 积碳本身是坚硬致密的固体,难以与氧气接触,并且层层叠加。

  4. 某些位置的积碳根本无法接触到火焰,尤其是GDI发动机的进气门背面。

积碳问题是发动机工作过程中必然产生的,一旦形成又难以自动清除。预防为主,使用好油,不常低速行驶,定期添加剂和清洗,可以保持发动机的良好状态。

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