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                                     文章來(lái)源： 哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院     于星勝

                                      原標題：基于氫能源的智能型發(fā)動(dòng)機 除碳技術(shù)的試驗與推廣分析

   摘 要: 針對目前汽車(chē)后市場(chǎng)多種多樣的發(fā)動(dòng)機除積碳技術(shù)進(jìn)行對比試驗分析，以實(shí)際檢測的情況分析基于氫能源的智能型發(fā)動(dòng)機除碳技術(shù)的優(yōu)越性，為其技術(shù)推廣找尋數據支撐，為更好、更安全、更環(huán)保地清除發(fā)動(dòng)機積碳獻計獻策。

   2014年9月，交通運輸部、國家發(fā)展改革委、教育部、公安部、環(huán)境保護部、住房城鄉建設部、商務(wù)部、國家工商總局、國家質(zhì)檢總局、中國保監會(huì )十部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)汽車(chē)維修業(yè)轉型升級提高服務(wù)質(zhì)量的指導意見(jiàn)》(交運發(fā)〔2014〕186號)文件明確指出:“汽車(chē)維修業(yè)關(guān)系到道路交通安全，關(guān)系到大氣污染防治，關(guān)系到社會(huì )公眾生活質(zhì)量，關(guān)系到汽車(chē)產(chǎn)業(yè)健康、可持續發(fā)展，是重要的民生服務(wù)業(yè)。未來(lái)五至十年，是我國全面建成小康社會(huì )的關(guān)鍵時(shí)期，汽車(chē)維修業(yè)將獲得更為廣闊的發(fā)展空間，也必將在服務(wù)人民群眾平安、便捷、舒適汽車(chē)生活方面發(fā)揮更大作用?！?/span>

    政府要突出抓好八個(gè)方面的重點(diǎn)工作，會(huì )同環(huán)保部門(mén)推動(dòng)實(shí)施汽車(chē)檢測與維護制度，不斷提高全社會(huì )汽車(chē)尾氣排放治理能力被列為頭等大事。汽車(chē)尾氣排放治理中發(fā)動(dòng)機除積碳又是重中之重。

   一、發(fā)動(dòng)機除積碳的重要意義

   在發(fā)動(dòng)機正常工作時(shí)，在乏氧的條件下，即擁堵的城市路況，車(chē)輛始終處于走走停停的狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機不能高轉速運轉，汽油和正常進(jìn)入燃燒室的發(fā)動(dòng)機機油不能在氣缸內完全充分燃燒，它們產(chǎn)生的油煙和燒焦的潤滑油微粒會(huì )進(jìn)一步受到氧化，變成膠質(zhì)粘在進(jìn)氣道、節氣門(mén)體、進(jìn)氣管內面、噴油器、氣門(mén)背面、火花塞、活塞頂部、活塞環(huán)和燃燒室內壁等位置，在高溫的反復作用下，膠質(zhì)又變成瀝青質(zhì)、樹(shù)脂質(zhì)及碳質(zhì)，從而最終形成發(fā)動(dòng)機積碳。發(fā)動(dòng)機長(cháng)期處于短時(shí)運行狀態(tài)，汽車(chē)長(cháng)期工作在惡劣環(huán)境中，長(cháng)期在低溫、低速狀態(tài)下行駛，長(cháng)期在高溫、高速、超負荷狀態(tài)下工作都會(huì )加劇積碳的產(chǎn)生。

   積碳會(huì )形成許多熾熱面，引起發(fā)動(dòng)機早燃和爆燃，降低發(fā)動(dòng)機的工作效果，縮短發(fā)動(dòng)機的使用壽命。積碳相當于火花塞電極間并聯(lián)分路電阻，造成火花塞漏電不能點(diǎn)火。積碳會(huì )使活塞環(huán)的邊隙、背隙變小，造成活塞環(huán)膠結失去彈性，甚至折斷而拉缸。積碳極易卡死噴油嘴，使發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)困難，造成發(fā)動(dòng)機缺缸運行或突然熄火。這些故障造成發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)困難、加速不良、怠速不穩、爆震敲缸、噪音增大、油耗增加、尾氣排放超標，嚴重污染環(huán)境，使發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性、經(jīng)濟性和排放清潔性大大降低，因此，發(fā)動(dòng)機除積碳必要時(shí)是必須進(jìn)行的。

    二、各種發(fā)動(dòng)機除積碳方法的比較

   目前，汽車(chē)后市場(chǎng)出現了多種多樣的發(fā)動(dòng)機除積碳技術(shù)，為了驗證各類(lèi)技術(shù)的具體實(shí)施效果，筆者對主流的除積碳技術(shù)進(jìn)行了對比試驗。

   (一)高速行駛清除積碳

   有許多車(chē)主認為可以通過(guò)跑高速來(lái)燒掉積碳，其實(shí)不是這樣的。我們選擇本校教師的一輛行駛75000多公里的1.6L排量的奇瑞作為試驗車(chē)。首先進(jìn)行現場(chǎng)拆解，通過(guò)目測發(fā)現，這臺奇瑞的發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣道和節氣門(mén)體積碳非常明顯。再用內窺鏡檢查了氣缸內，發(fā)現積碳情況也比較嚴重。檢查完積碳后，我們按照規定規范的裝回各部件，記錄現在里程，為避免發(fā)生意外，檢查了車(chē)輛輪胎和油液等。我們以低檔5000左右的高轉速，跑了大慶一個(gè)來(lái)回近300公里?；氐綄?shí)訓車(chē)間，再一次拆解進(jìn)氣道等檢查積碳情況，發(fā)現除積碳效果微乎其微。

通過(guò)驗證，我們再一次證實(shí)了利用低檔位高轉速清理積碳的作用是微乎其微的。對新車(chē)來(lái)說(shuō)，經(jīng)常跑一下抵擋位高轉速是可以緩解積碳形成的，高速行駛只是不容易產(chǎn)生積碳，而不是可以清理積碳，所以對于積碳嚴重的車(chē)來(lái)說(shuō)，就必須選用其他方法來(lái)對積碳進(jìn)行清潔了。

   (二)拆機清洗除積碳如果積碳危害，影響到汽車(chē)行駛的情況，必須進(jìn)行徹底清除?？梢詮氐浊宄e碳的方法，毋庸置疑，就是傳統的拆機修理清除積碳。

拆機清除積碳工作時(shí)間長(cháng)，對維修人員的素質(zhì)、維修技術(shù)手段、維修場(chǎng)地和環(huán)境要求較高。同時(shí)，受配件和技術(shù)的差異影響，經(jīng)常發(fā)生并發(fā)性遺留故障，有時(shí)會(huì )對發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生傷害?？傊?，費時(shí)、費力、費錢(qián)、質(zhì)量不易保障，不到萬(wàn)不得已，不建議解體發(fā)動(dòng)機進(jìn)行積碳清理。

(三)吸入化學(xué)試劑方式除積碳

吸入化學(xué)試劑方式除積碳的方法，因其操作時(shí)掛了一個(gè)充裝試劑的吊瓶，所以俗稱(chēng)“打吊瓶”。這種方法是利用化學(xué)藥劑作為清除積碳原料，使化學(xué)藥劑進(jìn)入發(fā)動(dòng)機內部，與積碳及缸壁、密封件等發(fā)生劇烈的化學(xué)反應，通過(guò)化學(xué)反應，使積碳中的物質(zhì)產(chǎn)生分子變化，從而得到清洗。

我們仍然使用那輛1.6L排量的奇瑞作為試驗車(chē)，切換供油系統，讓化學(xué)藥劑替代燃油，在壓縮空氣的帶動(dòng)下進(jìn)入發(fā)動(dòng)機燃燒，再用專(zhuān)用噴劑清洗進(jìn)氣道。一吊瓶約500ml化學(xué)試劑完全耗盡后，裝復車(chē)輛供油系統，運行一會(huì )兒發(fā)動(dòng)機，再出去跑了50公里高速?；氐綄?shí)訓車(chē)間，再一次拆解進(jìn)氣道等部件，目測發(fā)現，這臺發(fā)動(dòng)機的進(jìn)氣道和節氣門(mén)體積碳基本清除干凈，再用內窺鏡檢查了氣缸內，發(fā)現積碳清除效果良好。實(shí)踐證明，“打吊瓶”清除積碳效果還是不錯的。

(四)泡沫注入化學(xué)試劑方式除積碳

泡沫注入化學(xué)試劑方式除積碳，即通過(guò)局部拆解發(fā)動(dòng)機，將發(fā)泡的化學(xué)藥劑注入發(fā)動(dòng)機來(lái)腐蝕清除氣缸中的積碳。

我們選擇本校教師的一輛行駛50000多公里的1.6L排量的高爾夫作為試驗車(chē)。首先進(jìn)行現場(chǎng)拆解，通過(guò)目測和內窺鏡檢查了積碳情況，該車(chē)正常上下班代步，未做過(guò)任何積碳清理工作，積碳情況比較嚴重。用內窺鏡檢查完積碳后，不裝復火花塞，依次對各個(gè)氣缸注入化學(xué)藥劑泡沫，之后靜置15分鐘，再用專(zhuān)業(yè)機器吸出化學(xué)藥劑。清潔后，重新用內窺鏡檢查氣缸內，發(fā)現積碳清除效果較好，但氣門(mén)與進(jìn)氣道等處效果不良，用專(zhuān)用噴劑清洗進(jìn)氣道等處，積碳清除效果才可以接受。

(五)燃料添加化學(xué)試劑方式免拆除積碳

有很多車(chē)主還認為使用燃油系統積碳清洗劑也可以清除積碳，而且這種方法更加方便，且不需要借助任何設備，只要加油前加注一瓶燃料添加劑到汽油箱，然后再加滿(mǎn)汽油，就可以清洗發(fā)動(dòng)機內的積碳了。那么，這種方法到底有沒(méi)有效果呢?我們找來(lái)了兩位熱心的教師車(chē)主，一起試驗一下這種燃料添加化學(xué)試劑方式免拆除積碳的效果。

兩臺車(chē)經(jīng)前期拆檢與內窺鏡檢查，江淮瑞鷹行駛了30000多公里，積碳比較明顯，帕薩特行駛150000多公里，積碳嚴重。正常使用燃油系統積碳清洗劑十多天后，一箱油基本用盡后，對兩臺車(chē)分別進(jìn)行了二次檢查。江淮瑞鷹清除積碳有一定的效果，帕薩特基本看不出有大的改善。汽車(chē)燃油里加入積碳清洗劑后，要時(shí)常低擋高轉速的跑一下，這樣利于沖刷掉軟化溶解的積碳，清洗效果會(huì )好一些。燃燒室比較頑固的積碳，必須循序漸進(jìn)，慢慢軟化溶解清洗，否則，積碳成塊的脫落會(huì )造成發(fā)動(dòng)機拉缸等故障。

通過(guò)對以上兩臺車(chē)的試驗情況來(lái)看，燃料添加化學(xué)試劑方式使用起來(lái)比較方便，對于積碳不是特別嚴重的車(chē)輛來(lái)說(shuō)還是比較有效的。同時(shí)，化學(xué)試劑燃燒后污染環(huán)境的問(wèn)題還是有待進(jìn)一步關(guān)注的。

(六)基于氫能源的氫氧機免拆除積碳

基于氫能源的氫氧機免拆除積碳，是在發(fā)動(dòng)機怠速狀態(tài)下，將氫氧氣體經(jīng)發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣岐管送入發(fā)動(dòng)機內部，并迅速擴散到發(fā)動(dòng)機以及與發(fā)動(dòng)機相連的各處，與燃料進(jìn)行混合燃燒。由于氫氧氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的氫氧焰具有內壁附著(zhù)特性、催化特性和高溫特性，可以對發(fā)動(dòng)機內部及三元催化中積留長(cháng)久的頑固積碳，邊熔解邊燃燒直至積碳完全清除。

我們仍然使用剛才提到的那輛帕薩特作為試驗車(chē)，通過(guò)進(jìn)氣管真空管連接智能型發(fā)動(dòng)機氫氧除碳機，正常怠速著(zhù)車(chē)即可，清洗過(guò)程大約持續30分鐘左右。移除氫氧除碳機，回復真空軟管安裝，高轉速運行一會(huì )兒發(fā)動(dòng)機，眼見(jiàn)著(zhù)黑色的污水從排氣管?chē)姵?，幾次加油門(mén)后，尾氣就看不出異常了。當車(chē)輛冷卻后，進(jìn)行內窺鏡檢查，發(fā)現積碳清除效果非常好，活塞表面恢復了金屬本色，而且無(wú)任何損傷痕跡。

實(shí)驗結果表明，氫氧除碳機除碳過(guò)程不會(huì )對發(fā)動(dòng)機造成任何損害，而且回避了傳統化學(xué)除碳方式存在污染環(huán)境的問(wèn)題，受技術(shù)人員的影響因素降到最低。綜合分析，除積碳的方法是最科學(xué)環(huán)保而且能夠收到良好效果的方法。

三、基于氫能源的智能型發(fā)動(dòng)機除碳裝置技術(shù)推廣可行

基于氫能源的智能型發(fā)動(dòng)機除碳裝置是智能化系統的集成，以純凈水為原料，通過(guò)電解分為氫氣和氧氣，再以氫氣為原料，以氧氣助燃，通過(guò)進(jìn)氣歧管送入發(fā)動(dòng)機內部，與燃料和空氣進(jìn)行混合燃燒。通過(guò)氫氧催化原理、富氧燃燒原理、水氫循環(huán)原理等特性，對發(fā)動(dòng)機積碳進(jìn)行全面徹底的清除，恢復發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力，并且不對發(fā)動(dòng)機造成任何損害，避免了傳統化學(xué)除碳劑污染環(huán)境的不足，必將對全社會(huì )的汽車(chē)節能減排領(lǐng)域產(chǎn)生積極而深遠的影響。

能源緊缺和污染治理已經(jīng)成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)，汽車(chē)污染已經(jīng)成為國家重點(diǎn)治理對象，減排刻不容緩，汽車(chē)行業(yè)的節能減排首當其沖。使用基于氫能源的智能型發(fā)動(dòng)機除碳裝置，在恢復汽車(chē)動(dòng)力的同時(shí)，能有效減少尾氣排放，必然成為未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的減排利器。國內汽車(chē)的保有量增長(cháng)趨勢還在不斷擴大，因此該技術(shù)的應用，必然會(huì )使整個(gè)汽車(chē)后市場(chǎng)的整體養護水平和方法有一個(gè)巨大的質(zhì)的飛躍與提升。