三、发动机积炭的形成
研究发现,汽油发动机的积炭形成主要受四个因素影响。
1.汽油的品质
品质不好的汽油含有的杂质和不易燃烧的成分多,从进气歧管经过后,残留的液体状态的胶质物和没有充分燃烧的残留的物质积聚在喷油器的喷口部位,没有燃烧物就形成了这些黑色物质,俗称积炭。
2.发动机的燃烧工况
发动机的燃烧工况不良也是造成积炭增多的原因之一。例如,发动机的电脑控制系统有故障,组合仪表有故障灯点亮等。这种有故障工况下,空气和燃油的混合汽比例不能始终保持在14.7:1左右,如空气质量计(MAF)的信号误差太大、点火系统有故障存在、火花塞电极间隙损耗太大或点火线圈内部有击穿等,火花塞的火星弱引起混合汽在汽缸内不能充分燃烧,进一步引起燃烧后残留物增加,积炭也随之增加。一般认为,发动机低速运转期间,又有一定负荷的工况是积炭形成最多的工况。发动机在有部分负荷且高温高速运转时期是积炭形成最少的工况,而且在此期间还能把燃烧室附近已经有积聚的积炭燃烧吹走,换句话说,发动机有负荷时的高温高速运转是有清除积炭作用的。
3.发动机使用的机油品质
品质不好的发动机机油,使用过程中容易形成胶质,造成润滑不良,加速发动机的机械零件的磨损,引起活塞环的咬死,汽缸压力下降,燃烧工况变差,燃烧后的残留物增加,形成更多的积炭。品质差的机油还会对发动机造成致命性的损害,本文对此不做深入讨论。
4.驾驶员的开车习惯
驾驶员的开车习惯也是积炭形成的因素之一。如果车辆每次行驶里程短,很少在高温高速的工况下行驶,也是很容易形成积炭的。
四、不同喷油系统结构发动机积炭形成的差异
1.多点燃油喷射系统
目前大多数家用小汽车装配的都是汽油发动机,其余则是柴油发动机以及较少的混合动力和纯电动的动力机器。汽油发动机又大多数采用传统的多点燃油喷射系统(MPFI—Multi PortFuel Injection,图3、4)、燃油喷射器安装在发动机燃烧室外的进气道中,发动机电脑通过控制喷油器的电磁线圈通电时刻对喷油量进行控制,进气阀门打开时段,雾状燃油和燃油蒸汽才被吸入燃烧室,经过压缩后被火花塞的火星点燃。这种汽缸外喷射燃油的方式已经被广泛采用,燃油系统的压力一般是3~5bar(1 bar= 105Pa)、喷油时刻是在进气阀门打开之前完成。