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应该如何预防和清除发动机积碳?

作者:佚名  来源:互联网  发布时间:2021年12月23日

     发动机积碳可以说是车主们老生常谈的话题了,只要是台燃油车,发动机就必然会产生积碳。这时候有些老司机可能回跳出来说:在大直道上来脚地板油!就能把积碳烧掉。那么问题来了,拉高转真的能烧掉积碳吗?

应该如何预防和清除发动机积碳?

想要明确拉高转能否清除掉发动机积炭,我们需要明确以下几个问题:

1.在什么温度条件下,积碳会在发动机内部产生?

注意此处指的发动机积碳产生部位,不仅仅是包括汽缸内壁,还包括活塞表面,进气门,节气门。

2.在什么温度条件下,积碳会消失?

3.发动机到底能不能产生足够的温度,把积碳清除掉?

如果我们把发动机积碳这个现象级事情,理解为一个动态过程的话,问题就会变得更加清晰。如果积碳的产生速度比积碳消失速度快,发动机内部的积碳含量必将越来越多,多到一定程度的时候,就是时候去汽修厂来一次大保健了(缸内清洗)。如果积碳的消失速度大于产生速度,那么就完全不必担心积碳对发动机寿命和工况的危害。尤其是搭载缸内直喷的发动机,由于其燃油喷射方式的特殊性,使其缸壁更容易产生积碳。而老司机口中所说的拉转速,是指在高负载高转速的条件下,发动机由于快速做功,在短时间内产生大量热量,将缸内积碳烧掉,以达到清除积碳的目的。

应该如何预防和清除发动机积碳?

笔者为此查阅了相关论文,在“Mechanisms of Deposit Formation in Internal Combustion Engines and Heat”(内燃机积碳生成原理)这篇paper中讲到,积碳产生的温度在195-290℃之间,而在200℃的条件下,积碳的生成速度最快。所以当缸内局部温度达到200℃左右的时候,积碳就会疯狂形成。有人会说,发动机的工作温度不是90℃左右吗,怎么会达到那么高?这里我们要明确90摄氏度指的是冷却液温度,而燃烧温度指的是发动机缸内油气混合气燃烧时的温度,温度可是要远远高于90℃的。而当某些特定的部位的温度区间刚好在195-290℃之间时,多多少少就会有积碳在这些部位生成。坊间对于积碳的定义是,汽油不完全燃烧产生的碳,其实更准确的说,这些不完全燃烧产生的碳在这个特定温度下,和缸壁的金属发生化学反应,这些炭(Carbon)十分牢固地粘在了缸壁上,这才产生了我们所说的积碳。

一旦温度低于195℃或高于290℃,这些碳不容易与金属发生粘连,因此会随着尾气排出发动机。

简短总结一下,温度在195-290℃之间,最容易产生积碳。

而一旦碳和发动机内部机件发生粘连,顽固的积碳就真真正正形成了。根据“Effect of Elevated Piston Temperature on Combustion Chamber Deposit Growth”(内燃机机活塞积碳影响因素)这篇论文中提到:当局部温度达到325℃以后,发动机内附着的顽固积碳会被剥离,相当于此时发动机产生的热量,足以让积碳滚蛋。而且,一旦温度高于325℃,完全不会有积碳产生,而且这些掉下来的积碳会随着发动机尾气排出缸体。

小结论:温度高于325℃,积碳会从金属表面上剥离。

我们在一开始讲到,积碳产生的部位涉及到所有和油气混合气直接接触的部位,如缸体内壁,活塞表面,进气门,排气门以及气门室盖。在普通汽油发动机工作的过程中,活塞表面温度是280-300℃且通过机油来冷却,而缸壁由于是通过冷却液冷却的,温度会更低。而油气混合气的燃烧温度可以达到1000℃以上,所以活塞表面不容易产生积炭。至于排气门和进气门,由于排气门会排出燃烧后的高温废气,温度范围是650-800℃,大大高于清除积碳的最低温度,而进气门吸入的是低温的油气混合气(对于缸内直喷发动机,是直接吸入空气),温度范围是170-190℃。但研究大佬们发现,当在高负载高转速的工况下,进气门的温度会达到270℃左右,直接导致积碳的生成。因此!此处划重点!并不是简单地在直路上踩几脚地板油就能把积碳烧掉,反而有可能使积碳反而增多!而为什么赛道上的赛车积碳极少,是因为赛车发动机的工况往往是长时间的高负载高转速,其缸内温度持续远远超过325℃,完全不给积碳堆积的机会!

应该如何预防和清除发动机积碳?

应该如何预防和清除发动机积碳?

因此结论是:

1.活塞表面和排气门由于长时间处于高温条件,附着积碳的概率比其他部位小

2.短时间踩几脚地板油,由于温度不够高,积碳反而更多

3.长时间高负载高转速工况,气缸内部温度足够高,有利于排出积碳!

所以看到这里大家就纳闷了,到底要怎么清除缸内积碳。结论是要么使发动机较长时间处于Race工况,要么乖乖到汽修店做缸内清洗。况且发动机是十分耐用的机械产品,并非那么脆弱,少量的积碳并不影响其正常工作,真的不必过于纠结。


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