[科普中國(guó)]-引擎除碳設(shè)備

引擎除碳設(shè)備是指使用氫氧氣體將發(fā)動(dòng)機(jī)從節(jié)氣門(mén)、噴油嘴、火花塞、燃燒室、三元催化器等進(jìn)行徹底的清理的環(huán)保保養(yǎng)設(shè)備。

簡(jiǎn)介引擎除碳設(shè)備是指使用氫氧氣體將發(fā)動(dòng)機(jī)從節(jié)氣門(mén)、噴油嘴、火花塞、燃燒室、三元催化器等進(jìn)行徹底的清理的環(huán)保保養(yǎng)設(shè)備1。

原理引擎除碳設(shè)備是利用氫氧催化式除碳。工作時(shí)通過(guò)水電解產(chǎn)生氫氧超微分子，經(jīng)專用管路輸送至汽車(chē)進(jìn)氣岐管中通入到汽車(chē)引擎內(nèi)，在打火之前，氫氣分子會(huì)滲透于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的各個(gè)角落，火花塞點(diǎn)火后，氫氣與氧氣、空氣、燃油、積碳一起充分燃燒。由于氫氧燃燒后生成少量水蒸汽，水蒸汽會(huì)進(jìn)一步滋潤(rùn)內(nèi)部各個(gè)角落的積碳，積碳組織會(huì)不斷地由致密變得疏松、由厚變薄，直至全部被燒掉2。

積碳對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的影響積碳對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響主要體現(xiàn)在冷啟動(dòng)困難，冷車(chē)怠速達(dá)不到規(guī)定的轉(zhuǎn)速，嚴(yán)重時(shí)冷車(chē)怠速會(huì)熄火，熱車(chē)后怠速低。還會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降，加速不暢，油耗增加;發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放變差，同時(shí)也會(huì)縮短火花塞、氧傳感器、三元催化器的使用壽命。最重要的是積碳也會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞環(huán)的卡滯，影響活塞環(huán)的密封性能，造成機(jī)油消耗量增加，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油，縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

積碳對(duì)爆燃及火花塞的影響汽油機(jī)在工作時(shí)，燃燒不完全的燃料和竄入燃燒室內(nèi)的潤(rùn)滑油，在氧和高溫的作用下，在燃燒室內(nèi)形成積碳。積碳使機(jī)件傳熱不良，溫度上升，并促使混合氣體溫度升高。積碳減少了燃燒室內(nèi)的有效容積，提高了實(shí)際壓縮比，使氣體壓力升高，這種情況下很容易引起爆燃。在強(qiáng)烈爆燃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，氣缸蓋、冷卻水、潤(rùn)滑油溫度上升，使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)各零件磨損加劇。如果燃燒室中的火花塞電極之間存有積碳，可使火花塞發(fā)出的電火花比較弱。嚴(yán)重時(shí)，易造成短路，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作3。

積碳對(duì)氧傳感器及三元催化器的影響三元催化器中的催化劑是由鉑(pt)、鈀(pd)或鉑(pt)、銠(rh)組成。在催化反映過(guò)程中，廢氣中的CO將NO還原為N2，CO被氧化成為H2O、CO2。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比在14.7±0.3很小范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，三元催化器的轉(zhuǎn)化效率最高。為了精確控制這一范圍，所以排氣凈化系統(tǒng)中，采用了氧傳感器構(gòu)成的空燃比反饋過(guò)程回路，即閉合控制方式。

氧傳感器內(nèi)外表面都覆蓋著薄的鉑層。內(nèi)表面通大氣，外表面直接與排氣相接觸，由敏感材料氧化鋯制成。若氧化鋯內(nèi)表面處氧的濃度與外表面處氧的濃度有很大差別,氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)鉑電極之間會(huì)產(chǎn)生電壓。氧化鋯內(nèi)外側(cè)氧的濃度差值很小，產(chǎn)生電壓小(接近0V)。氧化鋯內(nèi)外側(cè)氧的濃度差值大，產(chǎn)生電壓高(約1V)。在空燃比14.7附近，氧傳感器輸出電壓有一突變。

如果氧傳感器積碳過(guò)多，會(huì)使氧傳感器輸出信號(hào)不準(zhǔn)，不能保證空燃比在最佳數(shù)值14.7附近的小范圍內(nèi)。還會(huì)使三元催化器堵塞，燃燒后廢氣排氣不暢，尾氣排放超標(biāo)。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使汽車(chē)無(wú)法行駛2。

積碳對(duì)傳感器信號(hào)器的影響由于積碳造成汽缸壓縮壓力增大，發(fā)動(dòng)機(jī)易產(chǎn)生爆燃，產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。噴油器噴出的一部分燃油被氣門(mén)積碳吸收，使進(jìn)入汽缸中的實(shí)際空燃比與電腦給定的值不同步，造成氧傳感器信號(hào)遲后3。

積碳對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷車(chē)啟動(dòng)工作的影響每當(dāng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，噴油頭所噴燃油都讓進(jìn)氣門(mén)上的積碳所吸收，通常會(huì)導(dǎo)致供油不足。嚴(yán)重時(shí)須起動(dòng)十幾次馬達(dá)。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后由于氣門(mén)上積碳已吃滿油，所以會(huì)隨時(shí)釋放過(guò)濃黑煙。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)很不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速快慢不均，加油門(mén)不走車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)極易熄火1。

積碳對(duì)油耗的影響發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期低速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)造成燃燒不充分，有些部位會(huì)有積碳，有些部位會(huì)被粘粘乎乎的沒(méi)有完全燃燒的油漬糊住，進(jìn)一步造成燃燒的不充分，惡性循環(huán)之下油耗會(huì)上升。

有些汽油辛烷值較低，各種有害化學(xué)成分的含量較高，汽油不能正常燃燒，久而久之，使噴油針閥粘連，堵塞噴油孔，造成霧化不良，油耗升高，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使噴油器完全喪失其功能，不僅使發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作，造成動(dòng)力下降，更嚴(yán)重還會(huì)損壞其傳感器。

在路況較差時(shí)，汽車(chē)長(zhǎng)期行駛在較大灰塵的路上，極容易造成空氣濾芯堵塞，使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不暢，影響了汽油和空氣的混合燃燒。由于大量的灰塵進(jìn)入汽缸，加快了汽缸火花塞的積碳速度，使發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火不暢，車(chē)輛的油耗就自然會(huì)升高3。

積碳對(duì)怠速的影響標(biāo)準(zhǔn)怠速是通過(guò)怠速馬達(dá)完成的，發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒過(guò)程中會(huì)有積碳產(chǎn)生，積碳主要分布在怠速馬達(dá)和節(jié)氣門(mén)這兩個(gè)地方。車(chē)輛在怠速時(shí)，節(jié)氣門(mén)有積碳，空氣的通量減少，節(jié)氣門(mén)會(huì)增加開(kāi)度，它的位置會(huì)超出界限范圍。電腦就會(huì)報(bào)告有故障，影響車(chē)輛的穩(wěn)定性和加速性。進(jìn)氣道的積碳及油泥產(chǎn)生變化造成節(jié)氣門(mén)及進(jìn)氣傳感器信號(hào)不良,噴油頭的霧化不良使發(fā)動(dòng)機(jī)熱車(chē)怠速不穩(wěn)2。

積碳對(duì)進(jìn)氣量的影響沉積在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門(mén)、進(jìn)氣道(進(jìn)氣歧管)當(dāng)中的積碳會(huì)破壞進(jìn)氣歧管內(nèi)的光滑度，阻礙氣體的流動(dòng)性能，降低氣體的流動(dòng)速度，形成進(jìn)氣阻力。充氣量的降低會(huì)使進(jìn)入燃燒室的空氣大量減少，直接導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率的下降1。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)