汽車發動機只要運轉,就一定會產生積碳,不過相對而言,長時間低溫運轉積碳更多,發動機帶負荷運轉積碳也會增多。那麼到底哪種工況積碳最少?下面和大家分享一下,理論有點多,文章有點長,請大家耐心看完,拋磚引玉,不喜勿噴,歡迎各位留言討論。
發動機的空燃比、輸出功率以及積碳排放的關係。
發動機的空燃比就是混合氣中空氣和燃料的比值對於汽油發動機來說,一般存在一個理論空燃比,空氣和汽油的混合比為14.7:1,也就是說燃燒14.7克空氣需要噴出1克汽油,混合氣在這個比率下,發動機燃燒更安全,燃燒效率最好,積碳更少。
但是,在一些特定工況,進氣量和噴油量並不是一成不變的,更不是固定的,如果混合氣比率超過理論空燃比時,比如達到10-13:1時,屬於加濃噴射,此時發動機的噴油多,輸出功率較大,但是由於燃燒不完全積碳也會較多,排放汙染物也會增多,而當混合氣比率低於理論空燃比時,屬於稀薄燃燒,此時油耗較低,排放較少,但是輸出功率較小。
電噴發動機的開環和閉環控制。
現代的電噴發動機會通過氧傳感器、空氣流量傳感器、三元催化器、進氣溫度傳感器等一系列的手段綜合控制進氣量和噴油量,進行噴油量修正,以儘量使空燃比維持在理論空燃比附近,具體做法是通過氧傳感器檢測燃燒後尾氣中氧含量,轉化成電壓值傳遞給ECU,如果氧含量偏高,ECU根據氧傳感器的電壓動態控制增加噴油脈寬,如果氧含量過少,ECU就會控制減少噴油脈寬,通過這種方式監控發動機的燃燒工況,進行噴油修正,以實現降低油耗,減少積碳生成,這就是現代發動機的閉環控制。
但是,發動機不可能時時刻刻都處於閉環控制狀態,當發動機處於低溫暖機時,水溫低於53℃、進氣溫度低於20℃、怠速運轉、大腳油門急加速、大負荷運行、三元催化器溫度低於300℃、氧傳感器溫度低於400℃時,發動機無法使用閉環控制,只能通過固化在ECU內部的預設的噴油脈寬去控制,這就是開環控制,當發動機在開環控制時,無法自動進行燃油噴油量修正,這就會導致空燃比產生偏差,無法接近理論空燃比,從而導致油耗偏高,積碳也會增多。
發動機在哪種狀態下積碳最多?
根據前面的解釋,當發動機處於開環控制時,積碳會增多,當發動機處於低溫冷車運轉、怠速運轉、大腳油門急加速、超速高速大負荷行駛等這些工況時,無法閉環,此時油耗會增大。
發動機會根據進氣溫度和水溫進行噴油量修正。
發動機的進氣溫度影響進氣的密度,ECU會根據進氣溫度傳感器提供的進氣溫度信號修正噴油脈寬,使噴油量和進氣量相匹配,通常以20℃為標準溫度,當進氣溫度低於20攝氏度時,我是個密度增大,就需要增加噴油脈寬,增大噴油量,避免混合氣過稀,當進氣溫度高於20攝氏度時,空氣的密度變小,此時也需要減少噴油脈寬,降低噴油量,以避免緩和氣過濃。
發動機在冷車時,由於燃油蒸發性比較差為了使發動機儘快穩定運轉達到工作溫度,ECU會根據冷卻液的溫度信號增加噴油量,通常水溫在零下40攝氏度時增加的噴油量為正常噴油量的兩倍以上。這也就是在我國北方冬季發動機油耗增大的根本原因。
怠速熱車和低速行駛熱車都會產生積碳。
發動機冷車低溫怠速運轉時,由於發動機溫度較低,汽油霧化不良,為了維持發動機穩定運轉,此時就需要加濃噴射,此時發動機的噴油量非常大,因此,積碳也自然會更多。此外,為了儘快使發動機的冷卻液升溫、氧傳感器升溫、三元催化器升溫,發動機通常設計有快怠速熱車程序,其目的就是使發動機儘快達到工作溫度,以實現閉環控制,降低油耗的目的。
一句話,只要發動機沒有達到工作溫度,運轉過程中積碳就會增多。
原地怠速熱車和低速慢走熱車兩種截然相反的看法。
汽車廠家和網絡上汽車專家完全是兩個意見,一方面,汽車廠家明確的要求,汽車發動以後,應該立即就走,儘量不要原地怠速,如下圖所示,明確要求不建議怠速熱車。
另一方面,網上很多人建議應該原地怠速熱車,等到發動機熱透以後再繼續行駛。其理由主要有兩個,一個理由是機油儘快達到工作溫度,達到潤滑效果,另一個是汽車熱透,以後可以避免發動機積碳行駛時運轉更平順。
兩種熱車方式各有優缺點。
首先需要明確的說明,發動機啟動運轉以後,
幾秒鐘機油就可以達到潤滑部位,因此,無論是原地怠速熱車,還是慢速行走熱車,都不會因為機油潤滑產生問題。
原地怠速熱車,發動機所能夠提供的功率和熱量是有限的,怠速熱車的時間相對會比較長,特別是氧傳感器和三元催化器,達到工作溫度和時間要求更長。而長時間的低溫怠速運轉,再加上水溫和進氣溫度都比較低,發動機長時間處於加濃噴射狀態,積碳的確會相應的增多。
低速行駛熱車,發動機輸出功率較大,雖然也處於加濃噴射,但是由於發動機輸出熱量較高,三元催化器和氧傳感器可以迅速的達到工作溫度,可以降低發動機冷車運轉的磨損,從這個角度來說,低速行走熱車顯然可以使發動機更快的達到工作溫度,吉他雖然也會增多,但由於發動機升溫較快,顯然會更少一些。
建議的熱車方式。
當環境溫度高於0℃時。
發動汽車以後30秒機油打到基本潤滑,就可以低速行駛了,等到發動機水溫燈熄滅,或者水溫表指針離開最低點就可以正常行駛。
環境溫度低於0℃,甚至達到零下幾十度時。
發動機冷車啟動以後,怠速非常高,此時建議怠速運轉一分鐘,是機油達到了基本的潤滑粘度,低速行駛,等到發動機水溫燈熄滅或水溫表指針離開最低點以後就可以正常行駛。