保养干货-你的爱车“呼吸道”变黑的原因你了解多少?
今天续上集,和你聊完积碳的「故事」。
05.

空气到了进气门,其实已经有3个来源:
1.空滤过滤后的空气。
2.从PCV阀来的有油分子的空气。
3.从EGR阀门来的有碳分子的空气。

这三样空气混合在一起,流过进气门,油+碳+灰尘就沉积在气门附近。在发动机高温烘烤下,沉积在气门上的脏东西,慢慢被烤碳化了。然后你会看到这样的气门:

油渍灰尘积聚在气门上,被烤碳化
说实话,气门积碳对直喷发动机来说问题还不算太大,只要不卡住气门上下运动就好,最多就是积碳的粗糙表面,影响了一点进气顺畅度而已。

但对于歧管喷射(坊间所说的电喷)来说,气门积碳问题在于会吸收喷油嘴的一些汽油,让气缸内的汽油缺斤少两,空燃比偏离ECU值。
再爆炸时,积碳里的燃油吸热蒸发,再次扰乱空燃比,所以降低燃效。
打比方,气门上的积碳就像一块多余的海绵,不断吸油和榨油。
06.
积碳的原材料之一——汽油。
咱们国内汽油品质如何大家都心里清,虽然国家也在着力提升燃油品质,但汽油燃烧还是会产生积碳和胶质,即使国外的高RON标号汽油也一样。

我们着重看看燃烧室里的积碳如何搞鬼,怎么破坏燃烧室的“生态环境”。
先了解两个特性:
积碳在汽缸里是滚烫的。积碳是有体积的。

活塞在上行压缩冲程时(下面gif的第2步),燃油混合气空间被不断挤压,同时积碳的体积占用缸内体积,让压缩比变大了,加上积碳本身残余高温,最终燃油混合气在火花塞点火前就被压燃,这种压燃是不可控的。

这时活塞还没到上止点,但曲轴仍然迫使活塞向上运动,这时火团却已经产生巨大的力往下顶。
同时几股力就在强烈对抗,使整个活塞在汽缸内震动并敲响缸体,所以产生敲缸的声音。边敲缸,活塞边拖动,缸壁磨损在所难免。

同时活塞下部的连杆和曲轴,都受到了很大的压力(应力),如果爆震十分严重,超过设计值,活塞连杆都会压弯,发动机就废了。

这样一次不可控的爆炸所产生的力,并没有做正功,而是浪费了……噢,不只浪费,反而做了负工,产生了阻力,所以爆震的车一般动力也比较差。
07.
火花塞上的积碳会增加电阻(因为不是纯碳,也会有胶质和油渍),放电火花会避开电阻大的地方,绕道去找电阻小的部分来放电。
所以会影响点火效率,增加失火(Miss Fire,火花塞点火失败)的概率。这也是影响动力的原因之一。

另外,假如火花塞温度达不到自洁温度(一般五百度左右),积碳会累积起来,雪上加霜,所以长期走走停停的车,需要偶尔拉拉高转,让火花塞上的积碳烧掉。
喷油嘴的积碳就好理解了,就像花洒,堵了几个孔,肯定喷不均匀,雾化不好自然燃烧起来就不彻底迅速。

喷油嘴雾化是形成良好混合气的基础
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最后,在排气上的三元催化也是会逐渐形成“积碳”的地方,不过现在的三元催化在设计上是与车同寿命的(起码10年)。

三元贵,主要贵在原料——贵金属。
三元的净化原理,主要是靠覆盖在蜂窝状陶瓷上的铂(白金)、铑、钯等,去氧化还原废气里的CO、NOX、HC等,让拍出来的废气尽量只含有H2O和CO2。

而三元催化器上的“积碳”一般不是黑色的碳,而是一些金属离子、分子的沉积,一般呈黄色——就是我们一开始提的(以前国家石化不发达时)汽油里的金属添加剂:铅化合物、锰化合物、铁化合物等。

如果三元堵了,会增加排气阻力,活塞在排气冲程时的阻力变大,所以会损失中高转动力。
假如三元被铅、锰、铁等化合物“毒害”了,则排气会臭,对环境和健康有损害,也会过不了年审。
全文上下篇共8点,就是我能想到的汽车里主要的积碳——广义上的。
虽然汽车工程师在设计时,会留有冗余量,但几乎所有参数都是在理想的、洁净的发动机状况下测出来的:马力、扭矩、燃效、油耗……
所以要返回新车的状态,首先应该把这些后来形成的脏污物洗掉,才会恢复设计标定值。
至于一些清洁型的燃油添加剂,不要觉得加了车会“飞”。因为发动机物理结构没变,汽油的热值没变,能量总数没变,能量守恒。

你感受上的动力“提升”,只是因为,这里挽回一点燃效,那里挽回一点扭矩马力……一点一点找回新车的动力而已——动力本来就在,之前被耗损浪费了而已。
这就如你为什么要少吃高油高糖的食物,多吃草(绿色蔬菜沙拉),然后还要撸铁跑步健身是一个道理。

当然,我们也不是在脱离剂量谈毒性,少量积碳影响不大,我们开篇时就说过,讨论的是积碳多的情况。
当积碳多了,就是“发动机的脑血栓”,因为不知道哪次大脚油门,就会多累积一点损伤,这是一个概率事件或者时间事件。
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