氫氧除炭的基本原理是利用在氫、氧混合氣體的催化及助燃特性、氫氧焰的高溫以及燃燒產(chǎn)物——高溫水分子的共同作用下將發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的積炭清除掉。

什么是積炭

車輛在行駛過(guò)一定的里程后，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能會(huì)出現(xiàn)逐漸降低的現(xiàn)象，例如加速無(wú)力、油耗增加、發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)與爆振，等等。其原因除了正常的機(jī)械磨損與電子零件老化外，缸內(nèi)附著的積炭也是元兇之一。

    發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后，它的氣缸蓋、缸套、活塞、活塞環(huán)、氣門(mén)、噴油器等零部件表面以及燃燒室內(nèi)，往往會(huì)附著一層膠狀物質(zhì)。這些復(fù)雜的膠狀物質(zhì)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，不完全燃燒的燃油與竄入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的潤(rùn)滑油在高溫高壓作用下發(fā)生氧化而形成的，該物質(zhì)粘附在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)表面并逐漸轉(zhuǎn)化成瀝青質(zhì)、油焦質(zhì)等難燃復(fù)雜的化合物，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)進(jìn)一步聚積、炭化便形成了積炭。

    積炭會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率產(chǎn)生3方面的影響：首先，積炭本身不易燃燒，但在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫高壓的工作狀況下其內(nèi)部某些成分會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的引燃物質(zhì)，這些不穩(wěn)定的燃燒物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致油氣在壓縮過(guò)程中提前引燃，引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆振，減少發(fā)動(dòng)機(jī)壽命；其次，積炭的存在會(huì)減少發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的容積，造成壓縮比增大，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效果；最后，當(dāng)積炭存在于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣道時(shí)，能夠影響發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣效率，造成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不足、油耗增大。因此，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)除炭具有重要意義。

積炭的清除

目前來(lái)說(shuō)，人們清除柴油機(jī)積炭的普遍方法主要有機(jī)械法、噴核法、化學(xué)法和使用柴油添加劑。

機(jī)械法是采用鋼絲刷、刮刀、竹片或砂布來(lái)清除積炭，此法工效低、清除質(zhì)量差，有些零部件上的部位不僅難以刮除干凈，還會(huì)留下許多細(xì)小劃痕，成為積炭的新生長(zhǎng)點(diǎn)。

噴核法是利用高速氣流將粉碎的核桃、杏的殼顆粒噴向零件表面來(lái)去除積炭。此法雖然除積炭的效率高、徹底干凈，但需要有形成高速氣流的專用設(shè)備，成本相對(duì)較高。

    化學(xué)法(俗稱打吊瓶)是使用一種化學(xué)溶劑——退炭劑，將發(fā)動(dòng)機(jī)零部件表面的積炭軟化，使其失去與金屬結(jié)合的能力，然后再將軟化后的積炭除去。此法除積炭及油污等的效率高、效果好，不易損壞零件表面，只是目前市場(chǎng)上退炭劑的種類較多，一些退炭劑會(huì)腐蝕特定金屬，并且使用時(shí)作業(yè)環(huán)境應(yīng)具備良好的通風(fēng)條件。

在柴油中增加一些添加劑，添加劑中含有能清洗積炭及油污等及油污的化學(xué)成分，同樣能夠有效地清洗發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、進(jìn)氣管、油路中的積炭，并能大幅改善油質(zhì)。不過(guò)值得注意的是，添加劑只對(duì)輕微積炭問(wèn)題的發(fā)動(dòng)機(jī)有效，對(duì)于積炭較嚴(yán)重的發(fā)動(dòng)機(jī)就有些“力不從心”。

 除了以上4種辦法外，現(xiàn)在市面上又開(kāi)始普及一種新的清除積炭系統(tǒng)，名為氫氧除炭。這套系統(tǒng)顛覆了傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的除積炭方式，采用水和電為原料，無(wú)其他化學(xué)成分，只對(duì)積炭產(chǎn)生分解分化作用，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體幾乎沒(méi)有損傷。與其他除炭方法不同的是，整個(gè)除炭過(guò)程僅40min便能自動(dòng)完成，不需要人工干預(yù)，并且全程零污染，不排放令人惡心的臭煙，環(huán)保性強(qiáng)。這種方式也是迄今為止，清除發(fā)動(dòng)機(jī)積炭較為有效、清潔、簡(jiǎn)便的方式之一。

氫氧除炭機(jī)的應(yīng)用

氫氧除炭無(wú)需拆解發(fā)動(dòng)機(jī)，操作起來(lái)十分簡(jiǎn)單，該方法正在被越來(lái)越多地用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)。它的基本原理是利用在氫、氧混合氣體的催化及助燃特性、氫氧焰的高溫以及燃燒產(chǎn)物——高溫水分子的共同作用下將發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的積炭清除掉。目前，市場(chǎng)上大部分氫氧除炭機(jī)均采用電解水的方式獲得氫、氧氣，這是因?yàn)樗娊庵茪湓O(shè)備使用靈活，維護(hù)方便，無(wú)污染，且可以制取純度高達(dá)99.7%～99.9%的氫氣，特別適合于中小批量氫氣應(yīng)用的場(chǎng)合。電解制氫所采用的電解液為25%～30%的NaOH或KOH溶液，原材料獲取也比較方便。

氫氧除炭機(jī)工作時(shí)，首先將電解液進(jìn)行電解，瞬間產(chǎn)生大量活性氫氧分子，再將其通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管輸進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，與燃油混合燃燒，利用氫氧燃燒產(chǎn)生的瞬間高溫，可以將附著在活塞頂部、噴油嘴、進(jìn)排氣門(mén)、氣管、氧傳感器以及發(fā)動(dòng)機(jī)其他零部件表面上的積炭燃燒成納米灰塵，最后隨廢氣排出發(fā)動(dòng)機(jī)外。通過(guò)氫氧除炭機(jī)清洗后，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比可以恢復(fù)到接近于新車狀態(tài)，柴油機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性能提升10%～30%，大大延長(zhǎng)了車輛的使用壽命。

氫氧除炭機(jī)的良好使用效果受到了國(guó)內(nèi)不少汽車4S店的青睞，甚至在一些客車修理廠內(nèi)也能見(jiàn)到它的身影。如今，氫氧除炭機(jī)已經(jīng)經(jīng)過(guò)數(shù)次換代，越來(lái)越多的新技術(shù)被應(yīng)用在新一代氫氧除炭機(jī)上。例如，采用模塊式結(jié)構(gòu)，設(shè)備質(zhì)量更輕，容易搬移，無(wú)論是使用還是維修起來(lái)都會(huì)感覺(jué)更方便；雙電路控制，當(dāng)氫氧除炭機(jī)運(yùn)行時(shí)，機(jī)器內(nèi)設(shè)有氫氣泄漏偵測(cè)系統(tǒng)，保證安全操作，而當(dāng)偵測(cè)到正在除炭的發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，該機(jī)器也會(huì)立即自動(dòng)停機(jī)，此時(shí)泄壓電磁閥保持打開(kāi)狀態(tài)，機(jī)內(nèi)無(wú)氫氧氣體儲(chǔ)存；經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，氫氧除炭機(jī)的耗電量與耗水量進(jìn)一步減少，變得更加節(jié)能高效。

無(wú)論將來(lái)氫氧除炭機(jī)的應(yīng)用能否得到大家認(rèn)可，我們首先要做的就是在使用車輛時(shí)盡量預(yù)防積炭的生成，主要包括5個(gè)方面：第一，加裝油品合格的潤(rùn)滑油和燃油；第二，合理調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)，使其處于良好的工作狀態(tài)；第三，及時(shí)清理水套水垢，防止冷卻液及潤(rùn)滑油溫度過(guò)高；第四，做好保養(yǎng)工作，如對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)“三濾”的保養(yǎng)、潤(rùn)滑油的檢查與更換、燃燒室積炭的清除以及活塞環(huán)的適時(shí)更換等；第五，正確使用發(fā)動(dòng)機(jī)，杜絕過(guò)冷、過(guò)熱、大負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間的工作方式。

摘自2014.04《商用汽車》 作者：竇偉杰