你用我测│直喷发动机积碳,拉高速、用添加剂真有效吗?

可怕的积碳

发动机积碳,已经成为大部分车主的用车难题。由于发动机积碳形成于发动机内部,所以发动机是否有积碳,积碳是否严重,都无法通过查看发动机外表来判断。因此在坊间就流传着许多针对发动机近乎玄学般的解释,例如打开油箱盖有气压是积碳造成的,排气管内部变黑了是积碳造成的、车油耗高了是积碳严重了……

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其实,发动机积碳的确会对汽车带来负面影响,例如它会降低发动机功率,增大油耗;严重时会引起发动机爆震、加速异响、对活塞及曲轴造成损害,甚至导致发动机磨损进而需要大修;此外,严重的积碳还会影响汽车的尾气排放,致使无法通过年审检测。

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燃烧室如果积碳严重,会影响发动机压缩比,会导致爆震等现象频发,影响发动机正常运转。


积碳难以避免

既然积碳对发动机有如此大的影响,为何工程师不在设计发动机时,采用避免积碳产生的设计,从源头上解决问题呢?事实上,发动机积碳不但不能避免,甚至在新型发动机上还有着越来越深的加重趋势。对于普通内燃机而言,由于燃料的关系,燃烧就会产生积碳。这就如同我们平时炒菜的锅一样,用久了锅底肯定有积碳积碳产生,只不过形成的过程比较漫长而已。

不过燃油本身就是良好的有机物溶剂,对积碳这种有机物具有一定的清洁性,因此采用多点电喷供油形式的发动机,燃油会直接喷射到进气歧管中,能够将还没有形成积碳的颗粒物“洗”干净,并带到气缸中参与燃烧,最后通过排气系统排出气缸。虽然这样依旧会在燃烧室表面(活塞顶,汽缸盖,缸体、火花塞)产生积碳,但由于进气系统始终保持正常的工作状态,发动机有着良好的充气效率,燃烧更为充分,因此缸内积碳并不严重。

此前我就在汽修厂看到一台行驶了20万公里,正常保养的多点电喷发动机,进气系统内的积碳几乎没有,而气缸内的积碳也在正常水平,并不会对发动机的正常工作造成影响。

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采用燃油多点电喷供给的发动机,在燃油的清洁作用下,能有效清除进气系统内产生的积碳。


然而,积碳现象在采用缸内直喷技术的发动机中成为了重灾区,特别是节气门到进气门这段进气管路尤为明显。拆开一台行驶2万公里的缸内直喷发动机,其进气系统管道的内表面已经覆盖了一层厚厚的积碳。这些积碳会影响空气流通的特性,从而降低发动机的进气效率,也就是说降低了发动机的动力性能,严重时甚至会影响发动机的正常运转,造成死火现象的发生。所以,不同品牌的直喷发动机,在用户手册中都明确地指出要在一定使用里程后使用燃油添加剂,以清除发动机积碳。

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小鹿也就此咨询过发动机维修技师,他认为使用燃油添加剂并不能将积碳问题彻底根治,只是起到延缓的作用。随着汽车尾气法规的不断升级,越来越多改善发动机排放指标的设计出现在新型的发动机上,其中EGR废气再循环系统就是其一,该系统用于降低燃烧温度并且降低氮氧化物排放。由于直喷发动机的燃烧温度较高,这就对EGR系统循环的量提出了更高的要求,而在恶劣工况(急加速以及低速行车)下,发动机排出的颗粒物增加,在EGR系统的作用下,这些颗粒物会被引导至进气系统中,就这样积碳的产生就无法避免了。

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EGR系统将部分废气重新引入到进气道,其降低燃烧温度以及排放的同时,也将大量积碳导入到进气道中。


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在EGR系统的出气口内,积聚着一层厚厚的积碳,而此出气口位于进气总管内,这才是直喷发动机进气系统积碳


清洗积碳没有捷径

既然积碳产生了,车主们应该如何处理呢?我们听得较多的方法有“拉高速”,使用燃油添加剂,“打吊瓶”,拆洗等,但究竟这些方式都有用吗?就此,小鹿找来了一辆发动机积碳较为严重的广汽本田缤智做了以下几个测试。


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这辆车目前总行驶里程为5万公里,自首保后就没有到4S店进行保养,但保养一直都按照使用手册要求进行保养,特别值得一提的是,这款本田L15B2直喷发动机按要求每次保养(每行驶5000km)时应使用清洁型添加剂,而车主则采用了某品牌的产品代替原厂的添加剂。

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在用车手册中指出该1.5L直喷发动机每5000公里要使用燃油添加剂,用以清洁发动机积碳。


为了便于对比积碳的效果,在进行测试前使用内窥镜观测了发动机气缸内活塞顶的积碳情况,发现每个气缸的活塞顶部全覆盖了一层厚厚的积碳。首先进行的是看似成本较低的拉高速测试,其实很多人以为拉高速是在高速公路上跑一趟,其实不然,拉高速其实指的是发动机转速。让发动机持续高转速运转,在这种高负荷工况下,能提升发动机燃烧室温度,而在高频的进、排气帮助下,能把未完全积聚在金属表面上的积碳清除并排出。

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测试前,使用内窥镜发现发动机燃烧室活塞顶已经被积碳完全覆盖,没有一点金属原来的光泽。(图中亮处为积碳


但经过测试,发现这种做法效果甚微,甚至无法察觉到缸内积碳的变化。也就是说,拉高速的方法,只是能抑制积碳的加重,至于清除效果则收效甚微。所以对于经常在市区低速通勤的车而言,通过偶尔拉高速的方式,并不能有效清除发动机内积碳。

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经过“拉高速”测试,燃烧室积碳情况几乎没有变化。


按车辆使用手册要求,每5000公里使用一次燃油添加剂,这让车主认为能有效清洁发动机积碳。但是添加剂的作用有多大呢?我们此次采用了市面上销量较好的添加剂产品,其有效成分为PEA,而为了让测试结果更加明显,采用了连续使用2瓶的方式,正常状态下可对应10000公里的使用里程。

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经过长达一个半月后,再次使用内窥镜观察发动机气缸内部时,发现活塞顶部只有一部分露出了金属原来的颜色,其余部分的积碳并没有明显的消减。而被清除积碳的部分,其实是能被含有添加剂的燃油喷洒到的部分。可以得出清洁型燃油添加剂能清除部分积碳的结论,但对于某些汽缸内部的某些表面难以清除。

此外,由于此次是大剂量使用,因此,在正常每5000公里使用一瓶的情况下,对直喷发动机的严重积碳清除效果不会太理想。正如维修技师所言,燃油添加剂并不能彻底根治积碳,只能起到延缓其进一步加深、恶化的作用。

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在使用了“大剂量”燃油添加剂后,再次观察燃烧室内部,发现活塞顶的凹槽部分的积碳被清除了,但其余部分积碳依旧存在。积碳被清除的部分,是燃油能喷射到的位置。

还有一个问题,在我们对发动机的进气系统进行拆解后发现,其汽缸盖集成的进气歧管内壁已经完全被积碳覆盖,完全是一片漆黑。尽管这些积碳不在发动机气缸内部,但由于气流在流动时会表现出贴着物体表面流动的倾向,因此这些积碳在一定程度上降低了发动机的进气效率,影响发动机的性能。正是由于采用燃油缸内直喷的原因,使用再多、再有效的添加剂,对进气系统的清洁效果都为零,而EGR系统的存在,加剧了进气系统积碳形成的速度。

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集成在汽缸盖上的进气歧管,其内部表面包括进气门表面,已经覆盖了一层黝黑且坚硬的积碳。

这些积碳经过长时间的积聚,相当坚硬,要彻底清除要用专用的清洁剂将其软化、溶解,才可以使其从金属表面完全分离出来。虽然我们此次采用了一种多功能的高效发动机积碳清洁产品,但也需要花费了数小时才能将积碳清除干净,另外对部分部件拆卸,这意味着要支付高额的工时费,还对维修技师的技术有一定要求。

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拆洗发动机,所使用的是一款网红产品,该产品能有效清除各个部位的发动机积碳。


其实,对于拆发动机清积碳,市面上还有许多方法,例如使用核桃砂清洗机,其原理与喷砂相同,不过索价不菲。也就是说,要彻底清除发动机积碳,并没有捷径可走。

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经过漫长的清洗过程,进气歧管表面露出了金属原有的色泽。


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重新安装发动机附件后,启动发动机,排气口会冒出大量白烟,这是残留清洁剂参与燃烧产生的,很快就会消失。


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重新启动发动机后,仪表盘上出现了多个故障灯,只需清除就完成了。


在拆洗发动机后,由于积碳已经基本清除殆尽,车主表示在车速达到60km/h后再加速,能明显感到动力性能提升了,而在低速下,发动机的响应速度也快了不少,发动机状态基本回复至出厂状态。

对于直喷发动机而言,积碳是难以避免的,但是在日常使用中,车主们也无需太过于纠结。一方面需要按使用手册正常保养,使用质量有保证的机油、燃油添加剂,这样能保证发动机能在较长的使用里程中工作正常;另一方面要随时留意车辆的油耗,如出现异常,就需要尽快到有资质的维修厂进行检修。如果积碳已经到达相当严重的程度,建议花点钱与时间,对发动机进行一次彻底的拆洗,这对恢复发动机的动力性、经济性有很大帮助,还能避免积碳的进一步加深对发动机造成较大的损伤。



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