那辆奔驰在高速上狂奔几圈后故障全无的故事,在车友圈流传了十几年。
厂家工程师看似用了个“偏方”就解决了车辆没劲、费油的毛病,还归结为司机开车太温柔导致积碳严重。
这故事听起来确实解压,高速奔跑其实很难真正清除发动机内的顽固积碳。 积碳不是一种单一物质,它们的“战斗力”远超我们的想象。
积碳为何物? 两种类型两种性格
积碳本质上是由燃油和机油中的不饱和烯烃和胶质在高温状态下形成的焦着状物质。 它们就像发动机内部的“垃圾”,不断积累影响机器性能。
发动机积碳主要分为两种类型。 一种是汽油燃烧不充分时,一部分汽油在缺氧状态下直接变成的小碳粒。 这些碳粒本应随废气排出,却留在了燃烧室内。
另一种是汽油和曲轴箱废气里的机油蒸汽中的胶质、灰分和杂质,接触到灼热的缸内金属后产生的结焦。 这种积碳更加顽固,几乎无法通过简单的高温燃烧去除。
特别是对于缸内直喷发动机,积碳问题更为突出。 因为燃油直接喷入气缸,无法对进气门进行“冲洗”,所以进气门背面积碳问题尤为严重。
高速奔跑的功效与局限
高速行驶对积碳确实有一定积极作用。 当车速达到120公里/小时,发动机转速维持在3000转/分钟左右时,发动机处于高负荷工况。
这种情况下,燃油供给系统供给发动机的是较高空燃比的可燃混合气,混合气雾化均匀、流动速度快,能够在燃烧室中更充分地燃烧,从而减少新积碳的产生。
高速行驶时的高进气量和高排气压力能够冲刷掉部分附着不牢固的积碳。 有实验表明,以3000转以上转速高速行驶十分钟左右,大约可以清除发动机中20%左右的积碳。
这种效果主要集中在燃烧室积碳上,对于进气门积碳、节气门积碳和进气管积碳的效果非常有限。 尤其是那些长期积累形成的顽固性积碳,清理效果很不明显。
为何高速奔跑难以根治积碳?
积碳难以通过高速奔跑清除的原因主要有两个。 一是发动机进多少气喷多少油,气缸内没有多余的氧气给碳粒燃烧用。
二是燃烧需要高温,虽然发动机工作时混合气燃烧的温度不低,但这些积碳紧挨着缸体零件,零件另一侧就是冷却液。
燃烧的高温还没把碳粒引燃,热量就沿着金属被冷却液给带走了。 这就好比你想用打火机烧热一块铁,但另一边不断用冰水冷却,效果可想而知。
结焦形成的积碳本身就是不容易燃烧的物质,变成积碳后就更难烧掉了。 所以说仅靠跑高速是几乎不可能把积碳给彻底清理掉的。
大众公司在美国的一项专利研究(US6866031B2)指出:转速超过3000转,并且持续行驶20分钟,能够除去一层“不太牢固”的积碳。 对于顽固积碳,效果就很有限了。
积碳预防远比清理重要
对于积碳问题,预防远比事后清理更为重要和经济。 现在排放要求很高,发动机燃烧不充分的情况很少,只要你正常使用、保养,就是开到报废也不见得能产生多少积碳。
加合格的油是关键第一步。 劣质油杂质多,更容易产生积碳。 高质量汽油中含有较少的杂质,燃烧效率更高,不易产生积碳。
机油别加多也很重要。 不然机油碰到曲轴会被打散成液滴,随着曲轴箱通风进入燃烧室产生积碳。 特别是涡轮增压发动机,需要更高级别的全合成机油。
不要长时间怠速。 怠速时间长,发动机达到正常温度的时间也就变长,汽油被喷到气门背面后蒸发的速度就慢,积碳也由此而生。
科学清理积碳的方法
当积碳已经形成并影响车辆性能时,就需要采取科学的清理方法。 对于轻微积碳,使用燃油添加剂是一种方便的选择。
选择含有PEA聚醚胺成分的清洁型燃油宝效果较好。 聚醚胺当中的C-O-C键易于热裂解,可以有效控制喷油嘴、进气阀的沉积物,减少燃烧室内的积碳。
对于中度积碳,免拆清洗(打吊瓶)是较为有效的方法。 将装有经过加压雾化的清洗剂的吊瓶连接到进气系统上,利用发动机真空将清洗剂吸入进气道。
清洗剂与积碳发生“溶剂溶解”反应,再利用发动机高转速将清理掉的积碳吹出发发动机外。 这种方法适合每2万至4万公里进行一次。
对于严重积碳,拆洗是最彻底的方法。 虽然操作麻烦且成本较高,但能够直接彻底地清除积碳。 特别是对于进气门背面积碳严重的缸内直喷发动机,拆洗往往是唯一有效的方法。
不同发动机的积碳管理
涡轮增压发动机比自然吸气发动机更容易产生积碳。 主要原因有两个:一是涡轮增压发动机的进气温度更高,混合气更易发生化学反应产生积碳。
虽然涡轮增压发动机都配置有中冷器来给进气降温,但进气温度依然比自然吸气发动机的进气温度更高,一般要高60摄氏度左右。
二是涡轮增压发动机多采用缸内直喷技术,容易在喷油嘴和进排气门上形成积碳。 直喷发动机喷油嘴在气缸里,无法对进气门背部进行冲洗。
电喷发动机积碳问题相对轻微。 因为电喷发动机喷油嘴在进气歧管里,对着进气门喷油,喷射的油液可以冲洗进气门背面,延缓沉积物生成速度。
跑高速后感觉车变顺畅了? 那可能是因为高速行驶清除了部分新鲜积碳,同时重置了你的电子控制单元(ECU),它适应了高转速工况,暂时改变了换挡逻辑和空燃比。
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