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内容概述:积碳油泥形成的原因,积碳的预防方式,尾气HC的真正来源。低转速行驶是否更容易产生积碳?很多汽车用户都有此疑问。标准答案为:热车状态下不会产生积碳,即使怠速行驶也是没有问题的;真正形成积碳的只是防冻冷却液的「加热阶段」,在达到90℃左右开启大循环模式之前,积碳会不断的形成但可以即时清理。
【燃烧】是可燃物的氧化还原反应,燃油则是碳氢化合物(HC)与氧气的反应。既然是反应则会有充分完成,以及不充分-未完全反应的两个标准;而不充分燃烧反应则会产生游离碳颗粒,同时会出现胶质与其他物质。
这些物质的混合并在高温气缸中烘烤,久而久之就会形成硬度很高的积碳了。其次燃油汽车的内燃机运行过程中,混合上述物质的气体在没有充分燃烧之前,还会因缸内压力过高而被压入曲轴箱,也就是俗称的窜气;这些气体虽然会通过「强制通风系统」被吸入进气道,但也总会有部分附着在曲轴箱壁上,与节油接触后就会形成油泥。
图1:不充分燃烧状态
图2:窜气与强制通风
【未充分燃烧】是形成积碳油泥的基础,那么又是什么原因造成燃烧不充分呢?
空气燃料比失调-喷油量过大积碳积少成多空燃比的比例为14.7:1,概念为喷射1个单位的汽油,需要14.7个单位的空气才能使其充分燃烧。发动机在理想的高温状态下,会按照该比例进气喷油;但是在冷启动后的10分钟左右的时间内,喷油量会被刻意加大到「14.7:>1」的状态,空气中的氧气不足够让超量的燃油充分反应,结果则必然形成积碳。
冷启动时发动机的防冻冷却液和机体温度都很低,低温物体会吸收燃烧产生的热能;于是这些部分应当转化为机械能(动力)的热能基数就会减小,加温阶段的动力体验则会变差。
工程师们为了保证汽车冷机阶段也能够正常驾驶,于是不得不主动加大喷油量,即使会出现空燃比失调。所以燃油汽车总是会出现积碳,而积碳过多后则会附着在火花塞、喷油嘴、节气门等零部件上,结果则会因点火效率、喷油雾化效果,以及进气量的变化造成持续的空燃比失调,积碳也就会越来越多,不过也不是没有清理预防的方式。
清理方式非常简单:在产生积碳的过程中,利用压力清除积碳。怠速热车之所以会快速且大量的形成积碳,原因在于转速仅仅为800rpm左右,低转速的进排气压力都比较小,积碳无法被湍流排出。
所以想要清理积碳就需要在启动发动机后,随即正常驾驶;转速提升到2000rpm左右即有足够压力清理积碳,说白了就是没有原地热车的习惯就不用担心积碳。至于冷启动后驾驶是否伤车也不用担心,因为原地热车本就不是为了保护发动机,而是为了安全驾驶不熄火。
【化油器】在2001年九月之前还允许生产,这种喷油器需要利用高温雾化燃油;在冷启动低温时的雾化效果会很差,混合油气的浓度不能控制在标准状态,进入气缸后的燃烧效率,以及转化出的扭矩会有很大差异。如果浓度忽然过高或过低,转化的动力不足以克服运转阻力则会熄火。
所以化油器汽车不得不原地加热喷油器,否则无法安全的行驶;这与保证润滑效果是没有关系的,机油泵由曲轴带动运转,启动后几秒钟就能形成充分润滑了。
(油泥由机油清理·正常定期更换机油即可)
为什么热车后检测尾气,仍然会有HC的排放物呢?如果说已经充分燃烧的话,似乎是不应该有这种物质的;然而这与燃烧程度并没有关系,问题在于四冲程发动机的特殊性。
进气冲程·排气气门关闭压缩冲程-进排气门关闭做功冲程-进排气门关闭排气冲程-进气气门关闭这是理论上的宏光层面的气门管理方式,然而在实际情况中真的不是这样;因为进气不仅需要依靠活塞下行产生的负压吸力,同时还要依靠排气过程中尾气流出时产生的吸力,也就是说排气冲程时两组气门是有那么短暂的一瞬间同时打开的,而超高的吸力会在这一瞬间吸入第一冲程喷射的燃油,状态如下。
【排气冲程】吸走的燃油是液态雾化汽油,这些燃油在高温的排气歧管中也无法有效被燃烧,所以在尾气中一定会有HC碳氢化合物的存在。但是这并不影响燃烧的充分程度,也不会造成热车时形成积碳。
关于汽车积碳就聊这些了,避免原地热车,缩短热车时间,这是最佳的用车方式。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
责编:天和MCN
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