论电喷汽油发动机积炭

广 州 华 夏 职 业 学 院 毕业设计 论文 电喷发动机产生积炭的原因 危害与预防电喷发动机产生积炭的原因 危害与预防 年 级 2009 级 学 号 2009580405012 姓 名 陈勇杰 专 业 09 汽车营销 1 班 电喷发动机产生积炭的原因 危害与预防电喷发动机产生积炭的原因 危害与预防 摘摘 要要 本文主要针对汽油发动机 图 1 产生的积炭现象 从产 生积炭的外部特征 引起的原因 造成的危害 预防的措施 4 个方面 去论述此故障现象的原因与应对方法 图图 1 关键词关键词 燃烧不完全 发动机积炭 爆燃加剧 当今世界 汽车技术不断飞速发展 其中电子控制技术 在汽车上得到广泛应用 使汽车的燃油经济性 安全性 可 靠性和舒适性得到了显著的改善和提高 为了提高汽车发动 机的动力性能 尽可能地满足汽车各种法规限制 要求现代 汽车发动机的设计更先进 更精确 更环保 先进精确的设 备其构造则要求更精密 而高精密度的发动机是决不允许有 害杂质 积炭 存在的 所以电喷发动机不允许存在积炭过 多的故障 图 图 2 图图 2 无疑 积炭的产生是电喷发动机一种不正常的故障特征 它不仅危害发动机使用寿命 影响车俩的动力性和经济性 还会污染环境 有害于大众 虽然积炭现象是电喷发动机 常见的故障但是如何避免 克服与预防 则是我们从事汽 车工作的责任 一 电喷发动机产生积炭的特征 电喷发动机产生积炭 不仅使发动机出现过热现象 加 速部件早期磨损 还会使发动机故障频率提高 动力性 经济性下降 同时增加维修费用和给用户造成经济损失 当电喷发动机出现积炭现象时 一般有下列外部特征 1 发动机工作不稳定 运转时出现爆震的敲缸响 宛如 一只小螺母敲击缸盖 2 发动机有过热和功率下降的现象 3 发动机燃烧不完全 耗油量大 排出的废气中有黑烟 4 发动机的机油消耗增加 排气管冒蓝烟 5 发动机性能下降 有无力 发抖 加速不良 急加速 回火 失速等现象出现 6 发动机冷车启动困难或怠速时抖动剧烈 7 发动机缸体内气门黏附不能回位 干扰了气门与活塞 运动 最终损坏发动机 二 电喷发动机产生积炭的原因 发动机积炭可以分为气门 燃烧室内积炭和进气管内积 炭两种 其形成过程和影响因素可从以下 6 个方面去阐述 1 汽油里所含辛烷值的影响汽油里所含辛烷值的影响 不同牌号汽油 所含辛烷值不同 牌号高辛烷值就高 抗 压宿性就好 低牌号的汽油抗压缩性差 容易未点火就自 燃 高压缩比发动机若使用牌号偏低的汽油 会出现早燃 和爆燃的情况 令油耗增加 30 左右 造成发动机气缸和 喷油嘴积炭增加 电喷车由于采用车载电脑 电脑依据油 门的位置 进气量大小等参数来决定燃油喷射量 从而获 得最佳的空燃比 但电喷车的油气混合气的浓度高 容易 产生积炭 2 汽油本身存在积炭形成的化学组分影响汽油本身存在积炭形成的化学组分影响 汽油是由 C5 C11 碳氢化合物的混合物 除此以外 还 有氧 锰 硫 磷等多种成分 衡量汽油的主要性能指标 除了抗爆性 蒸发性 热值 氧化稳定性和清净性外 还 有其化学的组分 它的化学成分主要指烯烃 芳香烃和饱 和烃的含量 其中烯是不饱和烃类化合物 化学稳定性低 容易氧化缩聚成胶质 但抗爆性好 是汽油高辛烷值的主 要成分 其燃烧后生成笨 对大气会造成污染 通过以上 的分析 可以看出汽油中的烯烃是积炭产生的主要原因 烯烃的含量直接影响着汽油的质量 正常情况下 烯烃含 量要求小于 20 但我国汽油炼制水平与一些发达的国家相 比仍然存差距 烯烃含量往往达不到这个标准 同时一些 有害物质 硫 铅 苯 的含量超标也是积炭产生的原因 之一 由于汽油本身含有胶质 杂质 其在储存 运输过程中 又带入了灰尘 杂质等容易发生氧化反应成胶状的物质 这些胶状物质按汽油的溶解性可分为可溶性和不可溶性 不可溶性胶质又称为沉积物 可溶胶质进入燃烧室与汽油 一起燃烧后 会在进气门 活塞顶部 活塞环槽 燃烧室 火花塞等部位形成许多坚硬的积炭 3 电喷发动机控制特性和其工作循环影响电喷发动机控制特性和其工作循环影响 电喷汽油发动机气缸每次工作的时候都是先喷油再点火 当熄灭发动机的一瞬间 点火被马上切断 但是这次工作 循环所喷的汽油却无法回收 只能黏附在进气门和燃烧室 的壁上 汽油很容易挥发但汽油中的蜡和胶质则越积越厚 反复受热后变硬就形成积炭 另有部分氧化蒸气会在进气 管中的节气门后方产生较软的黑色积炭 电喷汽油发动机在进气行程中 把雾状汽油直接喷向 进气门 此时油路中的温度可高达 200 以上 其结果在 进气门上方 气门推杆和喷嘴上 以及进气门的密封面上 极易形成积炭 4 发动机气门油封泄漏 活塞环对口影响发动机气门油封泄漏 活塞环对口影响 发动机工作时 燃油或润滑油由于气门油封泄漏 活 塞环对口而窜入燃烧室内燃烧 未能百分之百燃烧的部分 油料在高温和氧的催化作用下形成盐酸和树脂状的胶质 黏稠物 黏附在零件表面上 再经过高温作用进一步浓 缩成沥青质和油焦质等复杂的混合物 积炭 5 发动机选用的润滑油质量和数量影响发动机选用的润滑油质量和数量影响 SF 以下低级别的机油在苛刻工况下稳定性较差 变质 快 而机油黏度低 密封性不好 蒸发性大 容易使粘在 气缸壁上 特别是气缸壁上部的高温区 的机油窜入燃烧 室燃烧而产生积炭 劣质机油的清净分散性差 不仅不能 将发动机工作时吸入空气中的灰尘和燃烧后形成的积炭清 洗掉 且其自身容易受高温氧化形成胶质 与其他杂质结 合导致更多的积炭生成 加注机油超过油底壳内机油量标准 使大量机油溅到 气缸上 易窜入燃烧室内参与燃烧 使气门积炭增多 加 速了气缸壁与活塞的磨损和活塞环胶结 机油只是一味地 添加而不更换 新旧机油混合使用废油中大量的胶质加快 新机油的氧化变质 从而增加积炭形成 6 新手操作及道路状况影响 新手操作及道路状况影响 有些驾驶者有不良的驾驶习惯 总是在发动机转速 1 500r min 就挂上一个高挡位 踩加速踏板后 车辆只能缓慢 冲起 正是由于驾驶者的这一驾驶习惯 导致进气管内壁 易存留油污和积炭 低转速升到高挡 虽然节气门开度很 大 但发动机转速不能迅速提高 这一转速范围不仅转矩 小 而且吸入的混合气不能顺畅进入气缸 而是在进气门 之前回旋 三 电喷汽油发动机产生积炭的危害 积炭是燃料及窜入燃烧室的机油燃烧不完全的产物 它在燃烧室 活塞 活塞环气门等零件的表面沉积 形成 积炭 积炭有以下几个方面的危害 1 使发动机燃烧室容积减少 压缩比增大 令发 动机爆燃加剧 2 使发动机散热效果变差 令发动机容易产生爆 燃 3 使气缸的密封性变差 影响火花塞的正常点火 4 加速润滑油的变质及造成油道堵塞 四 预防电喷发动机产生积炭的措施 1 根据发动机压缩比大小选择辛烷值符合要求的汽油根据发动机压缩比大小选择辛烷值符合要求的汽油 高牌号的汽油其辛烷值含量就高 辛烷值越高 就越 能承受高的压缩比而不会出现自燃的现象 现在技术规定 压缩比小于 8 5 1 的发动机 选用 90 号汽油 压缩比大于 8 5 1 的发动机 选用 97 号汽油 2 加注高质量的汽油加注高质量的汽油 汽油中的蜡和胶质等下纯物是形成积炭的主要成分 所以清洁度高的汽油形成积炭的趋势就弱一些 然而 目 前我国的汽油质量与发达国家相比还较低 只能因陋就简 大家要注意 高标号并不等于高质量 也就是说 97 号汽 油的杂质并不一定比 93 号少 标号只代表汽油的辛烷值 并不能代表品质和清洁程度 一些车主为了保证汽油的清洁度会采用在汽油箱里加 入汽油洗涤剂的做法 这样 可有效地防止在金属表面形 成积炭结层 并能逐渐活化原有的积炭颗粒慢慢去除 从 而保护发动机免受伤害 不过汽油洗涤剂的添加一定要慎 重 若加入了伪劣的产品 就会得到相反的效果 3 定期进行维护保养 保持发动机缸体与活塞和活塞 定期进行维护保养 保持发动机缸体与活塞和活塞 环的密封性环的密封性 按技术规定 定期进行维护保养 清除发动机内的残 留物 可避免积炭生成物存在 保持发动机良好的密封性 由于受城市路况 人们的生活节奏以及我国燃油 市场条件 等因素的影响 以上方法可能不太容易实现 那么建议在 车族在常规保养都满足的条件下每 2 万 4 万 km 时做一下 进气系统的免拆清洗 也就是在发动机不解体的前提下用 专用设备 方法对发动机的进气道 气门 油路等容易形 成积炭的部位进行清洗操作 图 图 3 图图 3 这样能有效减少积炭对发动机的影响 使汽车的 心 脏 保持在清洁最佳状态 4 不要长时间怠速行驶不要长时间怠速行驶 怠速时间长 发动机达到超常温的时间也就越长 汽油 被喷到气门上蒸发的速度就较慢 积炭也因此而生成 同 时经常怠速行驶 进入发动机的空气流量也就小 这样对 积炭的冲刷变弱 会促进积炭的沉积 5 多跑高速 尽量提高手挡车的换挡转速多跑高速 尽量提高手挡车的换挡转速 多跑高速的目的 就是要利用气流对进气道的冲刷作 用来预防积炭的产生 另外 提高换挡的转速也与多跑高 速有着相同的作用 把原来在转速 1 500r min 不但可以有效 预防积炭生成 还可以提高汽车的动力性 避免了换挡转 速过低带来的爆震 保护发动机 6 注意熄火时机注意熄火时机 对于装有蜗轮增压器的柴油汽车 在高速行驶或爬坡 后不要马上熄火 让其在怠速状态下运转 10min 后再熄火 因为装有蜗轮增压器的汽车形成积炭的速度比一般自然吸 气式的汽车快数倍 五 结束语 虽然积炭是现代电喷发动机常见故障之一 但作为从 事汽车行业的工作者 在日常工作中应做好预防工作 这 是保障车辆的正常运行 提高车辆的动力性和经济性 减 少大气污染的利公利民措施 在本文中浅谈电喷发动机产 生积炭的外部特征 原因 危害与预防措施 是根据自己 从事汽车行业多年的实践 通过理论学习和阅读有关发动 机燃烧的资料 对自己及同事的经验总结归纳的体会与心 得 谨供同行共同研究 探讨 望得到同行的认同 由于 水平面有限 对有些理论与数据认识理解不深 存在许多 不足之处 望各位专家 教授 评委提出宝贵的意见 致谢 致谢 本文的顺利完成 由衷地感谢我指导老师邓玉良老师 从论文题目选择 提纲拟定 内容结构确定排版 到最后 的论文敲定 都是在邓老师的悉心指导下完成的 邓老师 学识渊博 对待工作一丝不苟 治学严谨的态度使我不仅 在做论文的过程中受益匪浅 更是对我在今后的生活 工 作和学习都将具有长远的指导意义 在此 我对邓玉良老 师表示真诚的感谢 另外对答辩和评阅的各位老师表示感 谢 感谢各位专家 教授 评委的阅读 肯切希望各位评 委老师多多指导并提出宝贵的意见 祝各位评委老师身体 健康 工作顺利 万事如意 参考文献参考文献 1 麻友良 陈全世 公路交通科技 混合动力电动汽车的发展 2001 18 1 77 80 2 鲍辰宇 冯旭云 混合动力汽车研究现状和发展趋势 中国科技信息 2006 18 119 121 3 马旭 混合动力汽车结构 原理及发展前景研究分析 中国科技纵横 2010 22 6 8 4 王志新 韩秀芹 解析混合动力汽车 公路与汽运 2007 1 8 11 5 季喜军 混合动力汽车在我国发展状况及市场前景 机械管理开发 2009