你用我測│直噴發動機積碳,拉高速、用添加劑真有效嗎?

可怕的積碳

發動機積碳,已經成為大部分車主的用車難題。由於發動機積碳形成於發動機內部,所以發動機是否有積碳,積碳是否嚴重,都無法通過查看發動機外表來判斷。因此在坊間就流傳著許多針對發動機近乎玄學般的解釋,例如打開油箱蓋有氣壓是積碳造成的,排氣管內部變黑了是積碳造成的、車油耗高了是積碳嚴重了……

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其實,發動機積碳的確會對汽車帶來負面影響,例如它會降低發動機功率,增大油耗;嚴重時會引起發動機爆震、加速異響、對活塞及曲軸造成損害,甚至導致發動機磨損進而需要大修;此外,嚴重的積碳還會影響汽車的尾氣排放,致使無法通過年審檢測。

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燃燒室如果積碳嚴重,會影響發動機壓縮比,會導致爆震等現象頻發,影響發動機正常運轉。


積碳難以避免

既然積碳對發動機有如此大的影響,為何工程師不在設計發動機時,採用避免積碳產生的設計,從源頭上解決問題呢?事實上,發動機積碳不但不能避免,甚至在新型發動機上還有著越來越深的加重趨勢。對於普通內燃機而言,由於燃料的關係,燃燒就會產生積碳。這就如同我們平時炒菜的鍋一樣,用久了鍋底肯定有積碳積碳產生,只不過形成的過程比較漫長而已。

不過燃油本身就是良好的有機物溶劑,對積碳這種有機物具有一定的清潔性,因此採用多點電噴供油形式的發動機,燃油會直接噴射到進氣歧管中,能夠將還沒有形成積碳的顆粒物“洗”乾淨,並帶到氣缸中參與燃燒,最後通過排氣系統排出氣缸。雖然這樣依舊會在燃燒室表面(活塞頂,汽缸蓋,缸體、火花塞)產生積碳,但由於進氣系統始終保持正常的工作狀態,發動機有著良好的充氣效率,燃燒更為充分,因此缸內積碳並不嚴重。

此前我就在汽修廠看到一臺行駛了20萬公里,正常保養的多點電噴發動機,進氣系統內的積碳幾乎沒有,而氣缸內的積碳也在正常水平,並不會對發動機的正常工作造成影響。

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採用燃油多點電噴供給的發動機,在燃油的清潔作用下,能有效清除進氣系統內產生的積碳。


然而,積碳現象在採用缸內直噴技術的發動機中成為了重災區,特別是節氣門到進氣門這段進氣管路尤為明顯。拆開一臺行駛2萬公里的缸內直噴發動機,其進氣系統管道的內表面已經覆蓋了一層厚厚的積碳。這些積碳會影響空氣流通的特性,從而降低發動機的進氣效率,也就是說降低了發動機的動力性能,嚴重時甚至會影響發動機的正常運轉,造成死火現象的發生。所以,不同品牌的直噴發動機,在用戶手冊中都明確地指出要在一定使用里程後使用燃油添加劑,以清除發動機積碳。

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小鹿也就此諮詢過發動機維修技師,他認為使用燃油添加劑並不能將積碳問題徹底根治,只是起到延緩的作用。隨著汽車尾氣法規的不斷升級,越來越多改善發動機排放指標的設計出現在新型的發動機上,其中EGR廢氣再循環系統就是其一,該系統用於降低燃燒溫度並且降低氮氧化物排放。由於直噴發動機的燃燒溫度較高,這就對EGR系統循環的量提出了更高的要求,而在惡劣工況(急加速以及低速行車)下,發動機排出的顆粒物增加,在EGR系統的作用下,這些顆粒物會被引導至進氣系統中,就這樣積碳的產生就無法避免了。

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EGR系統將部分廢氣重新引入到進氣道,其降低燃燒溫度以及排放的同時,也將大量積碳導入到進氣道中。


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在EGR系統的出氣口內,積聚著一層厚厚的積碳,而此出氣口位於進氣總管內,這才是直噴發動機進氣系統積碳


清洗積碳沒有捷徑

既然積碳產生了,車主們應該如何處理呢?我們聽得較多的方法有“拉高速”,使用燃油添加劑,“打吊瓶”,拆洗等,但究竟這些方式都有用嗎?就此,小鹿找來了一輛發動機積碳較為嚴重的廣汽本田繽智做了以下幾個測試。


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這輛車目前總行駛里程為5萬公里,自首保後就沒有到4S店進行保養,但保養一直都按照使用手冊要求進行保養,特別值得一提的是,這款本田L15B2直噴發動機按要求每次保養(每行駛5000km)時應使用清潔型添加劑,而車主則採用了某品牌的產品代替原廠的添加劑。

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在用車手冊中指出該1.5L直噴發動機每5000公里要使用燃油添加劑,用以清潔發動機積碳。


為了便於對比積碳的效果,在進行測試前使用內窺鏡觀測了發動機氣缸內活塞頂的積碳情況,發現每個氣缸的活塞頂部全覆蓋了一層厚厚的積碳。首先進行的是看似成本較低的拉高速測試,其實很多人以為拉高速是在高速公路上跑一趟,其實不然,拉高速其實指的是發動機轉速。讓發動機持續高轉速運轉,在這種高負荷工況下,能提升發動機燃燒室溫度,而在高頻的進、排氣幫助下,能把未完全積聚在金屬表面上的積碳清除並排出。

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測試前,使用內窺鏡發現發動機燃燒室活塞頂已經被積碳完全覆蓋,沒有一點金屬原來的光澤。(圖中亮處為積碳


但經過測試,發現這種做法效果甚微,甚至無法察覺到缸內積碳的變化。也就是說,拉高速的方法,只是能抑制積碳的加重,至於清除效果則收效甚微。所以對於經常在市區低速通勤的車而言,通過偶爾拉高速的方式,並不能有效清除發動機內積碳。

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經過“拉高速”測試,燃燒室積碳情況幾乎沒有變化。


按車輛使用手冊要求,每5000公里使用一次燃油添加劑,這讓車主認為能有效清潔發動機積碳。但是添加劑的作用有多大呢?我們此次採用了市面上銷量較好的添加劑產品,其有效成分為PEA,而為了讓測試結果更加明顯,採用了連續使用2瓶的方式,正常狀態下可對應10000公里的使用里程。

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經過長達一個半月後,再次使用內窺鏡觀察發動機氣缸內部時,發現活塞頂部只有一部分露出了金屬原來的顏色,其餘部分的積碳並沒有明顯的消減。而被清除積碳的部分,其實是能被含有添加劑的燃油噴灑到的部分。可以得出清潔型燃油添加劑能清除部分積碳的結論,但對於某些汽缸內部的某些表面難以清除。

此外,由於此次是大劑量使用,因此,在正常每5000公里使用一瓶的情況下,對直噴發動機的嚴重積碳清除效果不會太理想。正如維修技師所言,燃油添加劑並不能徹底根治積碳,只能起到延緩其進一步加深、惡化的作用。

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在使用了“大劑量”燃油添加劑後,再次觀察燃燒室內部,發現活塞頂的凹槽部分的積碳被清除了,但其餘部分積碳依舊存在。積碳被清除的部分,是燃油能噴射到的位置。

還有一個問題,在我們對發動機的進氣系統進行拆解後發現,其汽缸蓋集成的進氣歧管內壁已經完全被積碳覆蓋,完全是一片漆黑。儘管這些積碳不在發動機氣缸內部,但由於氣流在流動時會表現出貼著物體表面流動的傾向,因此這些積碳在一定程度上降低了發動機的進氣效率,影響發動機的性能。正是由於採用燃油缸內直噴的原因,使用再多、再有效的添加劑,對進氣系統的清潔效果都為零,而EGR系統的存在,加劇了進氣系統積碳形成的速度。

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集成在汽缸蓋上的進氣歧管,其內部表面包括進氣門表面,已經覆蓋了一層黝黑且堅硬的積碳。

這些積碳經過長時間的積聚,相當堅硬,要徹底清除要用專用的清潔劑將其軟化、溶解,才可以使其從金屬表面完全分離出來。雖然我們此次採用了一種多功能的高效發動機積碳清潔產品,但也需要花費了數小時才能將積碳清除乾淨,另外對部分部件拆卸,這意味著要支付高額的工時費,還對維修技師的技術有一定要求。

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拆洗發動機,所使用的是一款網紅產品,該產品能有效清除各個部位的發動機積碳。


其實,對於拆發動機清積碳,市面上還有許多方法,例如使用核桃砂清洗機,其原理與噴砂相同,不過索價不菲。也就是說,要徹底清除發動機積碳,並沒有捷徑可走。

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經過漫長的清洗過程,進氣歧管表面露出了金屬原有的色澤。


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重新安裝發動機附件後,啟動發動機,排氣口會冒出大量白煙,這是殘留清潔劑參與燃燒產生的,很快就會消失。


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重新啟動發動機後,儀表盤上出現了多個故障燈,只需清除就完成了。


在拆洗發動機後,由於積碳已經基本清除殆盡,車主表示在車速達到60km/h後再加速,能明顯感到動力性能提升了,而在低速下,發動機的響應速度也快了不少,發動機狀態基本回復至出廠狀態。

對於直噴發動機而言,積碳是難以避免的,但是在日常使用中,車主們也無需太過於糾結。一方面需要按使用手冊正常保養,使用質量有保證的機油、燃油添加劑,這樣能保證發動機能在較長的使用里程中工作正常;另一方面要隨時留意車輛的油耗,如出現異常,就需要儘快到有資質的維修廠進行檢修。如果積碳已經到達相當嚴重的程度,建議花點錢與時間,對發動機進行一次徹底的拆洗,這對恢復發動機的動力性、經濟性有很大幫助,還能避免積碳的進一步加深對發動機造成較大的損傷。



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