直喷发动机积碳严重的来龙去脉 | 枫桥实验室

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上一回分析了“直喷机有严重的积碳问题,但为何厂家还是大规模推广”这个问题。表面原因就是直喷机的确在动力和油耗上高人一筹,加上涡轮增压更了不得,从而掩盖了其某些不足之处;而深层原因就是商业规则驱使,厂商更关注能为销售加分的选项。

这次说说现在车企不关注的直喷机积碳问题。那为什么发动机会有积碳呢?有车友说两桶油质量差杂质多。此言差矣,因为电喷机的节气门,直喷机的进气口和进气门都没有汽油经过,这里的积碳怎么着也不好和汽油扯上关系嘛。

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其实积碳真正的来源是机油参与燃烧造成的。虽然说汽油内部微小的杂质有可能会产生积碳,但和机油参加燃烧产生的积碳相比,不过是小巫见大巫,只能挨上小数点后几位而已。那好端端的为什么会有机油参与燃烧?这就要问问发动机曲轴箱强制通风系统了。因为发动机在工作过程中,曲轴箱中的机油在剧烈搅动,承受高温,会产生机油蒸汽,而活塞在上下剧烈运动,也会在曲轴箱里产生周期性的泵气效应,那么这个压力必须要平衡,于是厂家采用了曲轴箱强制通风设计。机油蒸汽上升到发动机气门室,气门室盖会有油气分离器,然后让经过分离的气体进入发动机进气歧管,随发动机进气进入气缸燃烧。这个设计很巧妙,解决了曲轴箱气压问题,也解决了机油直接排放的环保问题。但如果原厂的油气分离器设计的稍差一些,分离效率不高呢?大量的机油蒸汽将会直接进入进气歧管,并在进气道中冷却,附着在进气道进气门上,遇到气缸的高温逐步在进气门,在汽缸活塞顶烧结,成为积碳。这就是进气系统和缸内积碳的由来和不可避免性。所以严格来说,不烧机油不积碳的发动机是不存在的。油气分离设计得越好,机油消耗就越少积碳也越少,少到一万公里也可以忽略不计。那么油气分离设计有先天缺陷的,或者使用中容易失灵的,机油消耗就会大,大到甚至每两千公里都要添加可观的数量,积碳的量就可想而知了。

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那为什么直喷发动机的积碳问题尤为严重呢?这里就要谈到直喷发动机和电喷发动机两者最核心的区别 —— 喷油嘴的设计了。多点电喷发动机由于喷油嘴在进气门上方,喷射的汽油可以不断冲刷进气门附近的积碳,所以几万公里下来积碳问题感觉没有那么明显。而直喷发动机喷油嘴在气缸内部,缺少了自清理这个功能,曲轴箱废气产生的机油积碳会一直累积。并且,直喷发动机同排量下更大的动力哪来的?当然是更高的缸内温度和气压带来的了。除了强大的动力,缸内高温高压还带来了更多的曲轴箱机油废气。所以进入恶性循环,积碳的问题就凸显出来了,需要拆解清洗积碳的周期也越发频繁,甚至于一万两万公里就需要清洗一次。积碳的危害呢?轻则点火困难,动力下降,怠速抖动,尾气年检不过等用车体验下降;重则气门油封失效,大量机油流入气缸燃烧,形成积碳恶循环,发动机提早拆解大修等等大问题。

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如今,直喷增压发动机当道,我们以后购车也会慢慢“被直喷”“被增压”,面对更加恶劣的发动机工况,更多更高温的机油蒸汽。从源头分离曲轴箱通风系统的机油蒸汽才是解决发动机积碳的王道,更是解决尾气污染问题的良方!基于此原理,我们研发的DIY产品——中冷式油气分离器问世一年来获得了无数车友的一致好评,行销遍及全国,从漠河到台湾,从西藏到海南,服务于千万车友。如今,新一代发动机积碳免维护系统的研发正稳步推进。枫桥团队也呼吁汽车厂商尽早重视发动机积碳和尾气污染的源头,正视一些被忽略但却非常重要的消费者需求和环保要求。

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