發動機積炭與燃油系統的深化保養

文/江蘇 高惠民

隨著環境污染和能源危機的日益嚴重，汽車尾氣作為環境污染的重要來源，其排放問題越來越受到廣泛的關注，世界各國也紛紛制定相關的排放法規，以限制汽車尾氣的排放。2005年4月，國家環境保護總局又發布了“輕型汽車污染排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)”的國家標準，規定從2008年7月1日起生產的輕型車輛增加OBD(車載診斷系統)測試，這是實施國Ⅲ、國Ⅳ排放標準的核心，可以更加有效地檢測車輛尾氣的排放情況，進一步控制污染。

一、不容忽視的發動機積炭

OBD系統可以根據發動機的運行狀況隨時監控車輛尾氣排放是否超標，一旦出現會導致排放超標的故障，故障燈(MIL)就會馬上點亮并發出警告。同時，發動機ECM將故障信息存入存儲器，維修人員可以借助診斷儀從ECM中讀取故障碼和故障數據，迅速確定故障性質和部位，從而有效地控制因廢氣后處理裝置或其他原因造成的排放超標。然而，OBD系統必須在車輛使用壽命內識別車輛排放系統的劣化程度，但由于燃油、潤滑油不配套，以及道路擁堵、路況嚴苛，私家車行駛里程短等因素的影響，新出廠的車輛會很快出現排放惡化、性能降低、故障燈頻頻點亮等問題。

筆者所在的4S店曾遇到多臺乘用車，行駛里程只有兩三萬千米，冷起動后，發動機運轉抖動、熄火，重新啟動發動機，故障燈點亮，故障碼為P0300(含義是ECM監測到任意或多個汽缸失火)，而熱車后發動機運轉正常。從定格數據中發現發動機冷起動7～9s后，冷卻液溫度31℃，監測到2號汽缸失火40次，4號汽缸失火85次，全部汽缸失火多達131次。失火時發動機轉速從1450r/min降至1295r/min。根據提示對相關故障部位進行檢查(見表1)，最終發現是發動機進氣門頭部、桿部和進氣口有較多的積炭以及粘稠的膠質(見圖1)，清除這些積炭和膠質后，發動機冷啟動不再有失火故障出現。這類案例充分說明當前我國乘用車使用故障的嚴重性。有數據表明，電噴發動機的故障約50%是燃油系統造成的，而燃油系統故障又有80%是因為系統沉積物(積炭和膠質)造成的。

表1 失火故障診斷表

二、發動機積炭的成因與危害

目前乘用車發動機普遍采用電子燃油噴射系統，與化油器型汽油發動機相比，電噴發動機的構造更加精密，這是引起燃油噴射系統容易產生積炭的重要因素，而燃油質量的優劣和城市路況的擁堵又是積炭容易生成的主要原因。汽油中烯烴不飽和化合物容易和空氣發生氧化反應，生成膠質(或者劣質汽油本身膠質的含量就很高) 。這些膠質隨汽油通過發動機的燃油供給系統進入燃燒室內部，經歷一系列霧化、蒸發、膠質遷移、黏附、氧化、聚合、熱分解等復雜的物理、化學變化過程，使燃油供給系統中的噴油器、發動機燃燒室、活塞環槽、火花塞、進氣門背部、進氣道等部位形成很多積炭。

其次，擁堵的城市路況，使車輛總是處于走走停停的狀態，發動機不能高速運轉，導致燃油或竄入燃燒室的潤滑油不能完全地燃燒，未燃燒的部分油料在高溫和氧的作用下，形成膠質粘附在發動機內部零件的表面上，再經過高溫作用形成積炭 。發動機在工作過程中產生積炭是不可避免的，但當積炭在發動機內過多時，就會造成發動機工作不良，產生不同的故障現象。如噴油器上的積炭會限制燃油流量，改變噴射特性，導致發動機工作不穩定；進氣門背部、進氣道上的積炭會縮小進氣截面，吸附燃油，導致混合汽濃稀不均，增加油耗，還會影響汽缸密封性，使發動機動力下降；燃燒室上的積炭使得燃燒室體積變小，壓縮比增大，加速活塞環磨損，嚴重的甚至引起積炭敲缸、拉缸；噴油器頭部針閥處的積炭會直接造成噴油量減少，霧化不良，還會使氧傳感器信號變化遲緩，影響空燃比修正。

三、發動機積炭的預防和清除措施

在了解了電噴汽油發動機積炭產生的原因、部位、過程和危害后，就要采取一些積極有效的措施，預防和減少積炭現象的產生，有了積炭后立即采取正確的方法進行清除(見圖2)。

1.預防發動機積炭的基本方法

(1)預防積炭的產生主要應從車輛使用方面著手，如加注高質量汽油、不要長時間處于怠速狀態、多跑高速、盡量提高手動擋車的換擋車速等。

表2 燃油系統深化保養項目表

(2)為了保證汽油的清潔度，可以在汽油里添加適當的汽油清潔劑。汽油清凈劑在歐美等發達國家已被廣泛應用，并成為優質汽油配方的標志。目前，加入清凈劑的汽油在北美占90%，德國占89%，其他歐共體國家也占到50%～60%，而我國的汽油清凈劑使用率遠低于歐美發達國家，因此用戶可以在車輛行駛一定里程(建議5000km)后，在汽油中添加各自品牌車輛推薦的清潔劑。如雷克薩斯對于缸內直噴汽油機規定每10000km，在汽油中添加250mL的清潔劑。

汽油清潔劑可以有效地防止在金屬表面形成積炭結層，并能逐漸活化已有的積炭顆粒，對進氣門、噴油嘴上的積炭起到清潔作用。同時，它具有極強的滲透力，可促使積炭松脫、細化，并在燃燒室中與油氣混合燃燒后排放。汽油清潔劑還會不斷被吸附在燃油系統和燃燒室的金屬表面上，防止積炭再次形成。汽油清潔劑也能降低油滴表面張力，促進燃油更好地霧化，更充分地燃燒，起到節能、環保和提高動力等效果。在積炭清除劑養護品尚未問世時，清除積炭唯一的方法就是拆解發動機，可是在電噴發動機結構日益復雜和精確的今天，如果進行傳統的拆卸維修，很容易在拆裝后出現故障。使用免拆洗積炭清除劑清除積炭，可以迅速、無損地改善或恢復發動機的工作性能，給車主一個全新的感覺。所以免拆洗清除積炭作為一種科學的清洗方式，已逐漸被廣大車主所接受。

2.免拆洗清除積炭的方法

(1)用帶儲存壓力的噴油器/進氣系統清洗劑代替汽油泵和汽油供應運轉發動機，清除噴油器上的積炭。

(2)把節氣門/進氣門清洗劑在發動機運轉時，由真空軟管吸入進氣歧管中，清除節氣門和進氣道中的積炭。

(3)將除炭劑注入燃燒室中，讓除炭劑直接浸泡活塞頂部、進排氣門、燃燒室表面的積炭，一段時間后再抽出除炭劑，活塞頂部、燃燒室與進排氣門都可以清潔到呈現金屬原色的程度(見圖3)。

以上方法是利用專用的清洗設備并配合相應的清洗劑對整個燃油系統進行徹底的清洗。它能在不拆卸原有零部件的情況下，通過燃燒加入設備內的養護清洗產品，對噴油嘴、進排氣門、活塞頂部及燃燒室等部位的積炭進行逐層清洗，清洗下來的積炭成微粒狀通過尾氣排出，不會損壞氧傳感器，也不會堵塞三元催化轉換器，這是免拆洗清除積炭方法有別于傳統清除積炭方法的精髓之所在。但對于積炭嚴重的發動機，進行免拆洗清除后，若仍沒有改善，那就得結合傳統的拆解清除積炭方法來清除發動機燃油系統的積炭。

清除發動機積炭應重在預防，科學合理地使用汽車可以有效預防或減少積炭的產生，另外汽車發動機各系統的清洗應納入定期保養項目(見表2)， 而不要等到積炭已明顯引起車輛性能下降時才進行清洗，那時車輛已經受到損傷。因此，為保持車輛良好的駕駛性能，應定期免拆清洗汽車的各主要系統，特別是燃油系統、進氣系統等。