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

                                      原標(biāo)題：基于氫能源的智能型發(fā)動機 除碳技術(shù)的試驗與推廣分析

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

   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(xiāng)建設(shè)部、商務(wù)部、國家工商總局、國家質(zhì)檢總局、中國保監(jiān)會十部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于促進汽車維修業(yè)轉(zhuǎn)型升級提高服務(wù)質(zhì)量的指導(dǎo)意見》(交運發(fā)〔2014〕186號)文件明確指出:“汽車維修業(yè)關(guān)系到道路交通安全，關(guān)系到大氣污染防治，關(guān)系到社會公眾生活質(zhì)量，關(guān)系到汽車產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展，是重要的民生服務(wù)業(yè)。未來五至十年，是我國全面建成小康社會的關(guān)鍵時期，汽車維修業(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、舒適汽車生活方面發(fā)揮更大作用?！?/span>

    政府要突出抓好八個方面的重點工作，會同環(huán)保部門推動實施汽車檢測與維護制度，不斷提高全社會汽車尾氣排放治理能力被列為頭等大事。汽車尾氣排放治理中發(fā)動機除積碳又是重中之重。

   一、發(fā)動機除積碳的重要意義

   在發(fā)動機正常工作時，在乏氧的條件下，即擁堵的城市路況，車輛始終處于走走停停的狀態(tài)，發(fā)動機不能高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，汽油和正常進入燃燒室的發(fā)動機機油不能在氣缸內(nèi)完全充分燃燒，它們產(chǎn)生的油煙和燒焦的潤滑油微粒會進一步受到氧化，變成膠質(zhì)粘在進氣道、節(jié)氣門體、進氣管內(nèi)面、噴油器、氣門背面、火花塞、活塞頂部、活塞環(huán)和燃燒室內(nèi)壁等位置，在高溫的反復(fù)作用下，膠質(zhì)又變成瀝青質(zhì)、樹脂質(zhì)及碳質(zhì)，從而最終形成發(fā)動機積碳。發(fā)動機長期處于短時運行狀態(tài)，汽車長期工作在惡劣環(huán)境中，長期在低溫、低速狀態(tài)下行駛，長期在高溫、高速、超負(fù)荷狀態(tài)下工作都會加劇積碳的產(chǎn)生。

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

    二、各種發(fā)動機除積碳方法的比較

   目前，汽車后市場出現(xiàn)了多種多樣的發(fā)動機除積碳技術(shù)，為了驗證各類技術(shù)的具體實施效果，筆者對主流的除積碳技術(shù)進行了對比試驗。

   (一)高速行駛清除積碳

   有許多車主認(rèn)為可以通過跑高速來燒掉積碳，其實不是這樣的。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。首先進行現(xiàn)場拆解，通過目測發(fā)現(xiàn)，這臺奇瑞的發(fā)動機進氣道和節(jié)氣門體積碳非常明顯。再用內(nèi)窺鏡檢查了氣缸內(nèi)，發(fā)現(xiàn)積碳情況也比較嚴(yán)重。檢查完積碳后，我們按照規(guī)定規(guī)范的裝回各部件，記錄現(xiàn)在里程，為避免發(fā)生意外，檢查了車輛輪胎和油液等。我們以低檔5000左右的高轉(zhuǎn)速，跑了大慶一個來回近300公里?；氐綄嵱?xùn)車間，再一次拆解進氣道等檢查積碳情況，發(fā)現(xiàn)除積碳效果微乎其微。

通過驗證，我們再一次證實了利用低檔位高轉(zhuǎn)速清理積碳的作用是微乎其微的。對新車來說，經(jīng)常跑一下抵擋位高轉(zhuǎn)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(yán)重的車來說，就必須選用其他方法來對積碳進行清潔了。

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

拆機清除積碳工作時間長，對維修人員的素質(zhì)、維修技術(shù)手段、維修場地和環(huán)境要求較高。同時，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，有時會對發(fā)動機產(chǎn)生傷害?？傊M時、費力、費錢、質(zhì)量不易保障，不到萬不得已，不建議解體發(fā)動機進行積碳清理。

(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，因其操作時掛了一個充裝試劑的吊瓶，所以俗稱“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)藥劑進入發(fā)動機內(nèi)部，與積碳及缸壁、密封件等發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，通過化學(xué)反應(yīng)，使積碳中的物質(zhì)產(chǎn)生分子變化，從而得到清洗。

我們?nèi)匀皇褂媚禽v1.6L排量的奇瑞作為試驗車，切換供油系統(tǒng)，讓化學(xué)藥劑替代燃油，在壓縮空氣的帶動下進入發(fā)動機燃燒，再用專用噴劑清洗進氣道。一吊瓶約500ml化學(xué)試劑完全耗盡后，裝復(fù)車輛供油系統(tǒng)，運行一會兒發(fā)動機，再出去跑了50公里高速?；氐綄嵱?xùn)車間，再一次拆解進氣道等部件，目測發(fā)現(xiàn)，這臺發(fā)動機的進氣道和節(jié)氣門體積碳基本清除干凈，再用內(nèi)窺鏡檢查了氣缸內(nèi)，發(fā)現(xiàn)積碳清除效果良好。實踐證明，“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，即通過局部拆解發(fā)動機，將發(fā)泡的化學(xué)藥劑注入發(fā)動機來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。首先進行現(xiàn)場拆解，通過目測和內(nèi)窺鏡檢查了積碳情況，該車正常上下班代步，未做過任何積碳清理工作，積碳情況比較嚴(yán)重。用內(nèi)窺鏡檢查完積碳后，不裝復(fù)火花塞，依次對各個氣缸注入化學(xué)藥劑泡沫，之后靜置15分鐘，再用專業(yè)機器吸出化學(xué)藥劑。清潔后，重新用內(nèi)窺鏡檢查氣缸內(nèi)，發(fā)現(xiàn)積碳清除效果較好，但氣門與進氣道等處效果不良，用專用噴劑清洗進氣道等處，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

有很多車主還認(rèn)為使用燃油系統(tǒng)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(shè)備，只要加油前加注一瓶燃料添加劑到汽油箱，然后再加滿汽油，就可以清洗發(fā)動機內(nèi)的積碳了。那么，這種方法到底有沒有效果呢?我們找來了兩位熱心的教師車主，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。

兩臺車經(jīng)前期拆檢與內(nèi)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(yán)重。正常使用燃油系統(tǒng)積碳清洗劑十多天后，一箱油基本用盡后，對兩臺車分別進行了二次檢查。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。汽車燃油里加入積碳清洗劑后，要時常低擋高轉(zhuǎn)速的跑一下，這樣利于沖刷掉軟化溶解的積碳，清洗效果會好一些。燃燒室比較頑固的積碳，必須循序漸進，慢慢軟化溶解清洗，否則，積碳成塊的脫落會造成發(fā)動機拉缸等故障。

通過對以上兩臺車的試驗情況來看，燃料添加化學(xué)試劑方式使用起來比較方便，對于積碳不是特別嚴(yán)重的車輛來說還是比較有效的。同時，化學(xué)試劑燃燒后污染環(huán)境的問題還是有待進一步關(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)動機怠速狀態(tài)下，將氫氧氣體經(jīng)發(fā)動機進氣岐管送入發(fā)動機內(nèi)部，并迅速擴散到發(fā)動機以及與發(fā)動機相連的各處，與燃料進行混合燃燒。由于氫氧氣燃燒時產(chǎn)生的氫氧焰具有內(nèi)壁附著特性、催化特性和高溫特性，可以對發(fā)動機內(nèi)部及三元催化中積留長久的頑固積碳，邊熔解邊燃燒直至積碳完全清除。

我們?nèi)匀皇褂脛偛盘岬降哪禽v帕薩特作為試驗車，通過進氣管真空管連接智能型發(fā)動機氫氧除碳機，正常怠速著車即可，清洗過程大約持續(xù)30分鐘左右。移除氫氧除碳機，回復(fù)真空軟管安裝，高轉(zhuǎn)速運行一會兒發(fā)動機，眼見著黑色的污水從排氣管噴出，幾次加油門后，尾氣就看不出異常了。當(dāng)車輛冷卻后，進行內(nèi)窺鏡檢查，發(fā)現(xiàn)積碳清除效果非常好，活塞表面恢復(fù)了金屬本色，而且無任何損傷痕跡。

實驗結(jié)果表明，氫氧除碳機除碳過程不會對發(fā)動機造成任何損害，而且回避了傳統(tǒng)化學(xué)除碳方式存在污染環(huán)境的問題，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)動機除碳裝置技術(shù)推廣可行

基于氫能源的智能型發(fā)動機除碳裝置是智能化系統(tǒng)的集成，以純凈水為原料，通過電解分為氫氣和氧氣，再以氫氣為原料，以氧氣助燃，通過進氣歧管送入發(fā)動機內(nèi)部，與燃料和空氣進行混合燃燒。通過氫氧催化原理、富氧燃燒原理、水氫循環(huán)原理等特性，對發(fā)動機積碳進行全面徹底的清除，恢復(fù)發(fā)動機的動力，并且不對發(fā)動機造成任何損害，避免了傳統(tǒng)化學(xué)除碳劑污染環(huán)境的不足，必將對全社會的汽車節(jié)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，汽車污染已經(jīng)成為國家重點治理對象，減排刻不容緩，汽車行業(yè)的節(jié)能減排首當(dāng)其沖。使用基于氫能源的智能型發(fā)動機除碳裝置，在恢復(fù)汽車動力的同時，能有效減少尾氣排放，必然成為未來重點發(fā)展的減排利器。國內(nèi)汽車的保有量增長趨勢還在不斷擴大，因此該技術(shù)的應(yīng)用，必然會使整個汽車后市場的整體養(yǎng)護水平和方法有一個巨大的質(zhì)的飛躍與提升。