發(fā)動(dòng)機(jī)積炭大多出現(xiàn)在氣缸蓋、氣缸上部、活塞、活塞環(huán)、氣門(圖2-6)、進(jìn)氣歧管、噴油器以及火花塞上。
發(fā)動(dòng)機(jī)積炭形成的機(jī)理
發(fā)動(dòng)機(jī)的積炭是燃料和潤(rùn)滑油在高溫及氧化作用下的生成物。當(dāng)燃料及竄入燃燒室的潤(rùn)滑油不能完全燃燒時(shí),未燃部分的膠質(zhì)粘附在零件表面,被高溫灼烤及氧化成為瀝青質(zhì)、油焦質(zhì)和炭青質(zhì)等復(fù)雜混合物,于是形成了積炭。氣缸內(nèi)發(fā)生不完全燃燒是積炭形成的主因。
對(duì)于噴油器來(lái)說(shuō),在發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí),噴油器的頭部殘存著少量的燃油,這些燃油在高溫作用下,在噴孔附近形成很薄的一層膜,日積月累后,將導(dǎo)致噴油量減少,霧化能力下降。
從使用角度看,汽車長(zhǎng)時(shí)間低速、深踏加速踏板運(yùn)行容易產(chǎn)生積炭。有的車主住在城里,又在市內(nèi)上班,所以愛(ài)車大部分時(shí)間在市內(nèi)短距離低速行駛,他們認(rèn)為低速行駛對(duì)延長(zhǎng)汽車的使用壽命有好處。實(shí)際上,長(zhǎng)期在市內(nèi)低速行駛的汽車,發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃油燃燒不完全,所以很容易積炭。如果積炭從氣門的背面脫離,可能落在氣門與氣門座之間,而氣門需要不停地關(guān)閉和開(kāi)啟,因此容易加速氣門磨損,導(dǎo)致氣缸密封不嚴(yán),表現(xiàn)為氣缸壓縮壓力下降,發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)嚴(yán)重。
采用電子節(jié)氣門的汽車經(jīng)常在中低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,也容易在節(jié)氣門的周圍積聚灰塵和積炭,節(jié)氣門被迫開(kāi)大點(diǎn),導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)冷車時(shí)息速偏高、熱車時(shí)息速偏低的現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的次數(shù)越多,怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間越長(zhǎng),積炭會(huì)越嚴(yán)重。另外,燃油和機(jī)油的品質(zhì)不良,也會(huì)加快積炭的形成。
有的汽車?yán)滠嚂r(shí)無(wú)法行駛,不踩加速踏板就熄火,非要等到發(fā)動(dòng)機(jī)完全熱起來(lái)后才能恢復(fù)正常,這往往是積炭惹的禍。
有的發(fā)動(dòng)機(jī)在不解體清洗噴油器后,發(fā)生爆燃現(xiàn)象,可能是因?yàn)闅忾T處粘有積炭,引起氣門異響。
有時(shí)檢測(cè)氣缸的壓縮壓力明顯高于標(biāo)準(zhǔn)值,說(shuō)明燃燒室的容積變小了,往往是積炭的原因,將造成點(diǎn)火時(shí)間過(guò)早。此時(shí)如果不采用高標(biāo)號(hào)的汽油,汽車加速行駛中總有異響,越是急加速越響,車速提高以后又不響了,這是典型的“火頭響”。
有的發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)息速抖動(dòng)、踩加速踏板抖動(dòng)、放松加速踏板抖動(dòng)、無(wú)緣無(wú)故的偶發(fā)性抖動(dòng)之類的故障現(xiàn)象。送到修理廠檢查,電控系統(tǒng)沒(méi)有故障碼,反復(fù)維修不見(jiàn)好轉(zhuǎn)。但是,清除進(jìn)氣道的積炭,或者拆卸氣缸蓋,清除氣門與燃燒室的積炭后,發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常。究其原因,是因?yàn)檫M(jìn)氣道中的積炭吸附了部分汽油,引起混合比失調(diào),從而出現(xiàn)上述故障。對(duì)于氣缸缺火故障,如果常規(guī)維修不好,清洗進(jìn)氣道上的積炭也無(wú)效,可能是進(jìn)氣門變形和漏氣所致,需要拆卸氣缸蓋和更換氣門。
有一輛POLO汽車,才行駛2萬(wàn)km,就出現(xiàn)怪毛病—EPC燈經(jīng)常點(diǎn)亮,在亮燈之前發(fā)動(dòng)機(jī)要抖動(dòng)一兩下。清洗節(jié)氣門,更換曲軸位置傳感器都無(wú)效。對(duì)于這種故障,可以從發(fā)動(dòng)機(jī)積炭方面找原因,檢查添加的汽油是否質(zhì)量不好,駕駛中是否經(jīng)常采用高檔低速,這些都容易在氣缸中形成積炭。
積炭對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的危害
積炭不僅是一種有毒、有害的物質(zhì),而且積炭在冷車時(shí)吸附汽油,造成混合氣過(guò)稀;在熱車以后,這些被吸附的汽油蒸發(fā)出來(lái),又造成混合氣過(guò)濃。因此,積炭可能引起混合氣過(guò)稀與過(guò)濃兩個(gè)相互矛盾的故障碼。
節(jié)氣門積炭的發(fā)動(dòng)機(jī)其節(jié)氣門的開(kāi)度往往偏大,發(fā)動(dòng)機(jī)ECU在比較節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)的同時(shí),一般判定空氣流量傳感器失常。一旦設(shè)置了空氣流量傳感器的故障碼,電控系統(tǒng)便進(jìn)人入失效保護(hù)狀態(tài),自動(dòng)按照預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速限值運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)會(huì)出現(xiàn)息速抖動(dòng)、加速不良、熄火重新起動(dòng)后又暫時(shí)恢復(fù)正常等現(xiàn)象。
除此以外,積炭的危害性還體現(xiàn)在以下幾方面。
(1)導(dǎo)致早燃。
積炭粘附在燃燒室的各零件(特別是活塞環(huán)、氣缸上部、氣門頭、噴油器孔)表面,縮小了燃燒室的容積,增大了壓縮比,不但惡化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能,而且積炭形成許多熾熱點(diǎn),容易誘發(fā)燃燒室早燃。
(2)影響散熱。
燃燒室表面厚厚的一層積炭,必然影響散熱,容易使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象。
(3)增加磨損。
積炭的硬度很高,如果脫落的積炭進(jìn)入摩擦副之間,將產(chǎn)生磨料磨損,加劇零件的損壞。另外,積炭容易污染潤(rùn)滑油,甚至堵塞潤(rùn)滑油道,導(dǎo)致潤(rùn)滑性能變差。
(4)妨礙拆裝。
聚積在活塞環(huán)槽內(nèi)的積炭造成活塞環(huán)安裝困難,或者引起卡住和斷裂;聚積在氣缸蓋螺栓上及螺孔之間的積炭,使氣缸蓋難以拆卸。