《柴油机积炭的成因、危害、预防及清除方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《柴油机积炭的成因、危害、预防及清除方法（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、柴油机积炭的成因、危害、预防及清除方法柴油机积炭的成因,危害,预防及清除方法2008年7月i曰,国I标准在全国范围内正式实施.与国II排放标准相比,国I标准在技术上作出重大调整:进一步降低污染物排放限值,对柴油机控制精度,净化器质量,低温排放控制提出更高要求.由于目前市面上所销售的柴油中所含的各种物质基本都达不到国III标准要求,致使柴油机氧传感器的反应灵敏性受到影响,导致ECU不能准确地修正空燃比,同时容易在柴油机的气门,活塞,喷嘴上形成积炭,致使尾气排放恶化.积炭是燃油和润滑油不完全燃烧产生的沉积物,其主要成分是羟基酸,沥青质,焦油等.柴油机使用一段时间后,在缸套上端,缸盖底面,活塞顶部及
2、活塞环槽内,甚至气门摇臂室内,都会生成一层积炭.积炭严重的,不但使柴油机功率降低,油耗增加,尾气排放超标,有时还会引起爆燃,使柴油机零件磨损加速或损伤;因此,面对日益严峻的环境形势以及愈加严格的排放法规,对柴油机积炭的成因及危害进行分析,并找到预防及清除办法是十分必要的.积炭产生的原因柴油机在工作过程中,由于喷入燃料过多,混合气形成不良等原冈,即使过量空气系数a>i仍可避免局部又=域空气不足的燃烧,从而可燃成分在高温缺氧的条件下氧化,分解,聚合形成羟基酸和树脂状的胶质,即炭烟.先期形成的炭烟或许能在随后的燃烧中找到空气而燃尽,但即表1积碳的物理机械性能污垢层厚度压缩强度极限/Mpa对金属
3、表面的附着力/Mpa密度(kg/m3)导热性(W/m.K)O.3一l0O.2一l00.50.71050-1200O.23一O.35便如此,扩散燃烧阶段局部过浓区仍可能存在,甚至在稀混合区还有少量的富油涡,这些可燃成分因膨胀:中程缸内温度降低时火焰遇冷壁面而淬熄,结果未能燃尽而被聚合成炭烟.炭烟粘附在零件表面上,再经过高温作用进一步缩成沥青质和油焦质等复杂的混合物,此时我们称之为积炭,其物理机械性能见表1.积炭的形成主要有以下原因(1)柴油品质差,含有杂质.(2)柴油机内的润滑油使用时间过长,胶体物含量高.(3)活塞环松旷,开口过大,失效,或气门导管与气门杆之间的间隙过大,导致机油窜入燃烧室燃烧
4、.(4)点火正时过早或过迟,喷油泵供油量过大.(5)柴油机长时间低温运转,或气缸密封件磨损,损坏,使燃油燃烧不完全.(6)喷油器压力过低,雾化不良,有滴油,漏油现象.(7)柴油机长时间超负荷作业,或经常“轰油门”.积炭的危害柴油机内的积炭不仅会使机油PH值下降失去润滑作用,加速零件的磨损,还会使柴油机工作性能下降,其具体表现如下.(1)增大柴油机压缩比.积炭在气缸壁和活塞上附着过多,会使燃烧室窖积变小,压缩比增大.当压缩比过大时,在气门关闭较严的情况下,易引起燃油早燃,产生中击波,使柴油机爆燃,爆震以及发出强烈响声.此时,柴油机不仅功率会显着下降,而且极易使零件损坏,缩短柴油机的使用寿命.(2
5、)使柴油机温度升高.积炭是热的不良导体,其热导率只有铸铁或钢的1/50.当燃烧室和活塞顶部覆盖了一层积炭时,在很大程度上相当于燃烧室表面覆盖了一层隔热层,因此,燃烧室工作时产生的高温就不能通过缸壁和其他零件迅速逸散,从而造成柴油机温度急剧增高.柴油机温度过高会产生诸如早燃,充气系数减小,燃料消耗量增加,润滑油变质烧掉,机件膨胀增大而破坏各部件的正常间隙等问题,使柴油机工作失常,功率下降,机件磨损加剧,严重时甚至出现机件卡死的故障.(3)气门及其座圈工作面上聚有积炭时,会导致气门关闭不严而漏气.这时,柴油机会出现压缩不良,柴油机冷车启动困难,怠速不稳,工作无力以及气门易烧蚀等不良现象,严重时排气
6、管冒黑烟.(4)气门导管和气门杆部积炭结胶时,将加速气门杆与气门导管之间的磨损,甚至会引起气门杆在气门导管内运动发涩而卡死,产生粘气门的故障.(5)如果过多的积炭粘附在喷油器喷嘴头部,将会导致喷孔堵塞或针阀卡住,使燃油雾化不良或出现滴油,致使柴油机启动困以及正常的供油量,防止燃油燃烧不完全.(3)保持喷油器工作性能良好.(4)柴油机的工作温度应保持在8090之间,防止过热而发生早燃.(5)正确使用柴油机,禁止长时间怠速运转,长时问超负荷运行或猛轰油门.(6)根据不同地区和季节,正确选用机油牌号,防止机油过稀导致柴油机工作时窜机油.难,燃油燃烧不完全,排气管”放炮”(7)保持空气滤清器清洁干净.
7、滤芯和冒黑烟,有时甚至还会出现不规则的敲击声.(6)活塞环槽内积炭时,会使活塞环边隙,背隙变小,甚至无间隙.这时极易造成活塞环胶结失去弹性而拉缸,甚至折断活塞环.(7)排气道,排气管消声器内壁积炭严重时,将导致柴油机排气阻力增加,缸内排气阻力上升,排气不净,最终导致柴油机温度上升,功率下降.如何防止积炭为防止柴油机积炭过多,减少因此产生的故障,延长柴油机命,应做到:(1)对柴油机进行定期保养,彻底清除燃烧室,活塞顶部,气门头部和进排气歧管,增压器等零部件上的积炭.(2)保持正确的配气相位,供油时间过脏时,应及时清洗或更换,禁止不带滤清器工作.如何清除积炭随着柴油机使用时间的增长,燃烧室,活塞顶
8、部及排气管等零件的积炭也会愈来愈厚.它不仅阻碍了燃烧室和活塞的散热,还缩小燃烧室容积,使柴油机动力性下降,油耗增大,因此对积炭必须定期清除.清除方法主要有如下几种.l,机械法该方法呈采用铜丝刷,刮刀,竹片或砂布来清除积炭的方法.在清除积炭时,可根据零件清洗部位的形状制作专用刷子或刮刀,如针对排气管中的积炭,可用细铜丝刷刷净;对气门导管,气门座的积炭,可用圆柱形金属刷来清除.机械法清除积炭工效低,清除质量差,有些部位难以刮除净,还会留下许多细小划痕,成为新积炭的生长点,增大了零件的粗糙度;因此,对精度高的零件一般不宜采用此法.2,化学法(俗称打吊瓶)用化学方法清除积炭的过程是氧化的聚合物膨胀和溶
9、解的过程,即用脱炭剂将零件表面的积炭及油污等软化,使其失去与金属结合的能力,然后将软化的积炭去除,此法除积炭及油污等的效率高,效果好,不易损环零件表面.脱炭剂一般由积炭溶剂,稀释剂,缓释剂和活性剂4种成分组成,可分为无机脱炭剂和有机脱炭剂2种.3,添加柴油添加剂多数添加剂中含有能清洗积炭及油污等物质的化学成分,当车况不佳时可以添加2次添加剂,这样能有效地清洗柴油机燃烧室,进气歧管,油略中的积炭,油污等,并能改善油质.4,超声波清洗超声波是一种交变声压,当它在液体介质中振动传播时,能使液体介质形成疏密状态,产生超声空化效应.当超声振动的频率和强度达到一定程度时,则不断地形成足够数量酿空腔,然后不
10、断闭合,在无数个点上形成数百兆帕的爆炸力和冲击波,对油污,积炭产生的极大的剥离作用,加上清洗液的热力和化学作用,可获得良好的清洗效果.5,喷核法该方法是利用高速气流将粉碎的核桃,桃,杏的桃壳颗粒喷向零件表面以去除积炭及油污等的方法.此法除积炭及油污等的效率高,彻底干净,但需要有形成高速气流的专用设备,成本相对较高,因此也不宜广泛采用.6,液体喷砂法液体喷砂的原理是将磨料与水按一定的比例混合,通过磨液泵的输送及喷枪处压缩空气的加速,高速喷射到工件表面,利用磨料的磨削作用,从而达到表面清理的目的.液体喷砂法成本低,效率高,不同的磨料对零件的磨削作用不同,同时也需要专用设备及压缩空气.实验证明,采用玻璃丸磨料及0.5MPa的压缩空气对活塞顶部及气门盘部液体喷砂720S,积炭全部清除干净,并且活塞及气门几乎没有损伤.柴油机工作时产生积炭是不可避免的,当柴油机内积炭过多时会造成柴油机工作不良,发生不同的故障.为减少积炭的产生,在柴油机的使用过程中应正确操作,注意保养,及时检查维修,以延长柴油机的使用寿命.
