发动机积炭的诊断与处理对策

BBDC张新智20071210300C技术研讨会论文题目

发动机积炭的诊断与处理对策

论文标题论文题目：300C技术研讨会论文格式论文题目发动机积炭的诊断与处理对策BBDC经销商BBDC技术培训中心站号作者张新智联系电话67822250日期20071210车辆信息发动机变速器VIN码行驶里程生产日期购车日期问题分类前后桥悬挂制动系统被动防护变速器离合器传动轴转向系统发动机冷却系统燃油系统进排气系统排放控制车轮和轮胎车身/车架电气空调/暖风噪音/振动其它关键词发动机积炭、诊断、对策内容摘要通过对发动机积炭形成及影响的分析，找出其诊断的一般方法及如何处理的对策。2一、积炭影响产生的发动机故障征兆

燃油系统和进气系统是发动机形成混合气的至关重要的系统，这两大系统的一些部件如节气门或怠速控制阀、进气道、气门或燃烧室内的部件，运行中不可避免地会产生积炭，进而影响发动机的运行。由于不同车辆积炭产生的速度不同，不同用户对发动机清洗的意识也各有差异，因此在日常维修中，很多车辆是在出现故障或具有一定的征兆之后，才会决定是否需要对相关系统进行检修。1、发动机冷起动困难如果在气门上产生了积炭，因积炭表层不实、很松，类似海绵。起动时首先喷入的油会被积炭吸附，没能全部进到气缸内，这时缸内混合气很稀，往往无法点燃。随着打起动机次数增加，进到缸内的混合气达到了一定程度才能着车。着车之后，随之带来的是高怠速上不去，并且混合气太浓，冒黑烟。这是因为混合气一燃烧，积炭里边的燃油被蒸发掉了，并且这部分燃油是不受控制的，混合气就太浓了，怠速也就无法提升，严重时还会熄火。随着积炭越来越多，起动也就越困难。另外，在冷起动过程中，由于节气门的积炭。使得进气量不足，混合气偏浓，也会造成冷起动困难。3一、积炭影响产生的发动机故障征兆2、发动机运转不稳定车辆在怠速时，发动机控制单元始终要控制混合气的空燃比，但由于积炭的产生，燃油一部分被气门上的积炭吸收了，进入气缸的混合气的浓度没有达到要求而偏稀。在加速以后，发动机控制单元调整完燃油喷射量之后，浓度相对较高，在气门上会滞留一些燃油。当我们松开加速踏板，节气门回位以后，气门上残留的燃油就蒸发出来。这时的混合气偏浓，氧传感器就会得到偏浓的混合气信号，就要通过发动机控制单元调整喷油时间变短。发动机控制单元不断地调整喷油量，直到气门上的油完全蒸发干了就不再调了。而这时调的混合气已经相当稀了。当怠速转速下降，氧传感器得到偏稀的信号。报告给发动机控制单元，就又加浓。这样反复调整，发动机就会工作不稳定。4一、积炭影响产生的发动机故障征兆

3、氧传感器失效速度加快

如上所述，氧传感器在发动机工作不稳定的情况下会反复进行调整。由于气门上的积炭影响了调整的频率，氧传感器的反应就相对滞后。这时，有的车会向发动机控制单元会报告氧传感器坏了，灵敏度过低。如果换上新的氧传感器，车就好了。然后稳定的时间很短，可能只是几个月的寿命，而实际上氧传感器正常的使用寿命最低也应在10万km以上。这是因为刚换上的新的传感器工作有一个高峰期，反应相当灵敏，尽管有气门积炭的干扰，但它也能调节过来。使用一段时间后，氧传感器质量进入稳定期，反应电压的速度趋于正常，在积炭的干扰下，它也会反应滞后，从而使氧传感器失效速度加快。5一、积炭影响产生的发动机故障征兆4、发动机功率下降油耗增加由于积炭的产生，进气的阻力增加，进气量不够，同时积炭也使混空气加浓的量不够，最终导致功率不够。积炭还会导致气缸压力增高。造成点火时间推迟，这是功率下降的根本原因。由于现代车辆大多使用爆震传感器，当积炭过多时．就会产生爆震，一旦产生爆震，就会推迟点火时间，当推迟到一定程度当然就不推了。但这时功率已经下降了很多。因为不能准确地按时点火，点火时间的推迟带来最主要的后果就是油耗增加。5、积炭一般性的判断

如果在驾驶中遇到提速慢，急加油回火，冷启动困难的现象，那末车辆的气门很有可能已经积碳了。发现怠速低而且怠速时车发抖，有时熄火，踩下油门时发卡，换电瓶后无怠速，那么你车的进气管已经积碳很严重了。6二、对产生积炭的原因进行分析

对于发动机因积炭而产生的故障，在进行清洗保养之前，必须进行诊断，尤其对于非正常原因产生的积炭更不能掉以轻心。否则，即使对发动机进行了多次彻底清洗也不能解决根本问题。此时发动机很快还会出现积炭或相关故障，影响车辆的运行。因此需要对积炭产生的原因进行深入分析。

1、发动机长期短时运行

现在私家车占整个在用车的很大比例，这些车辆每天使用时间短，运行距离短(每天运行约30km以下)。可能发动机刚起动，还没有达到正常的工作温度，或者还没有达到较高的温度就停驶了。我们知道发动机在熄火的瞬间，喷油器不可能停止喷油，因为喷油时间比点火时间要长。已喷入的燃油在这瞬间被吸入并沉积在气门后面。汽油具有挥发性，在低温下挥发了，但是其中的蜡质、胶质却逐渐沉积在了气门上。长此以往，这种物质在表面上便形成了粗糙的壳，并沿着这个壳逐淅增长，形成了积炭。7二、对产生积炭的原因进行分析

2、汽油中含有大量的水分有时间可能会遇到这种现象，车辆清洗完积炭以后当时效果很好，但加了油，跑了几天之后就又恢复原状了。这是什么原因呢?原因是车加了含有大量水分的汽油，积炭的产生与汽油中大量的水分有关。

3、汽油中含有大量胶质

4、汽油标号低、发动机爆震如果长期使用低标号汽油，产生积炭的机会就增加一些。再者，在积炭产生以后，压缩比会进一步提高，发动机就会产生爆震。又由于爆震，燃烧温度就不均匀，就有大量低温燃烧的成分存在于活塞表面和燃烧室表面。这样在原有积炭基础上就会更快速地产生积炭。

5、发动机气门油封不良大家知道，机油可以燃烧，但相对来讲．燃烧较困难。由于气门油封的密封不良，会造成大量机油的渗入，在气门上就产生了低温下的机油蒸发的残留物，进而形成积炭。8三、积炭产生的位置

由于积炭产生的位置和温度不同，所以积炭本身的质地也不同。燃烧室及活塞等位置的积炭由于温度较高，产生的亲油基的积炭多，亲水基的积炭少。而进气道及气门附近的位置相对温度较低，亲水基的积炭就多。不同的位置，不同的积炭，在清洗时采用的方式方法也会有所差异。1、气门、燃烧室

受电喷发动机控制特点的决定，汽缸每次工作的时候都是先喷油再点火，当我们熄灭发动机的一瞬间点火被马上切断，但是这次工作循环所喷出的汽油却无法被回收，只能贴附在进气门和燃烧室壁上，汽油很容易挥发，但汽油中的蜡和胶质物却留了下来，长此以往汽油中的蜡和胶质物越积越厚，反复受热后变硬就形成了积碳。如果发动机烧机油，或是加注的汽油质量低劣杂质较多，那么气门积碳就更严重且形成的速度也更快。9三、积炭产生的位置积炭大部分产生的气门上。由于进排气门积炭的阻力，气门造成截面积减少，进排气量不够，从而造成发动机功率下降。气缸内积炭的产生是不均匀的，在点燃混合气的瞬间，在压力增高、温度增高的情况下，气缸中可能会产生多点燃烧，即形成爆震。2、节气门体由于整台发动机各个活塞的工作并不是同步的，当熄灭发动机时，有些汽缸的进气门不能完全关闭，一些未燃烧的燃油不断蒸发氧化，会在进气道中尤其是节气门后方产生一些较软的黑色积碳。节气门体产生的炭黑不是很硬，用清洗剂很容易清洗。节气门的积炭，使空气流量减少，电子节气门体就要继续提高节气门开度，当节气门超出相应开度范围。这时发动机控制单元就会报告故障，反映节气门开度不正常或怠速电机开度有问题，其实这时故障原因不在节气门体或怠速电机，而是积炭。10三、积炭产生的位置

3、进气道进气道的积炭会造成进气道的光滑程度下降，产生很多颗粒。在急加速瞬间，气流的速度很快，气流顺着管壁走，每遇到一个颗粒就产生一个涡旋，在进气道产生较大阻力，我们就会感觉到加速不良。而由于气缸内空气量减少，功率就上不去。所以，由于进气道表面的污染产生了气流滞后性，造成发动机功率下降。

4、火花塞火花塞积炭对击穿高压电有很大影响。击穿电压在火花塞有积炭时将显著下降。炭渣的存在相当于在火花塞电极问并联了一个分路电阻，在点火时，高压电压还未上升到火花塞击穿电压之前就通过积炭漏电，使高压电压升不上去，达不到正常点火所需的电压。积炭严重时，火花塞电极间根本不能形成火花。11三、积炭产生的位置5、EGR阀在发动机中,除了可采用气门重叠产生废气回流的内部EGR方式外,更常采用的措施是用专门的管道将部分废气引至进气歧管,由ECU控制EGR阀改变流通截面来调节废气量,实现EGR率的变化,通常在发动机暖机、怠速、低负荷、高负荷等工况不需进行EGR控制。由于EGR阀是一个进排气通道口连接阀，发动机积炭也很容易造成EGR阀的卡滞。如果EGR阀卡滞在常开位置上，怠速时过多废气进入燃烧室，就易造成发动机抖动，易熄火等故障现象。12四、积炭的检查方法

在汽车维修中对于进气管积碳的诊断是很简单的，只要把节气门拆下就可以很清楚地看到积碳的程度了。但是对于气门积碳的诊断一向是个难题，一般来说较专业的诊断方法有下列四种。

1、氧传感器信号电压分析法使用示波器或故障诊断仪，通过测试设备看氧传感器电压，可以检测到积炭对车辆的影响。一般来说正常的氧传感器反馈电压都是在0.3～0.7V之间波动，而且应该在10秒钟之内有8次极大值和极小值的交替变化。一旦气门产生了积碳，氧传感器的反馈电压波动会变大，比如由原来的0.3～0.7V变成0.1～0.9V。而且这个电压的中心值会变大，同时变化的频率会减缓。用诊断电脑读取氧传感器反馈电压变化的方法省时省力。可是如果车本身的控制系统有故障，就不能很准确地作为判断依据，还会误导没有经验人员的故障诊断思路。再有就是这种方法只能针对闭环电喷的汽车使用。另外我们完全可以在还没有达到上述程度的时候，通过测试氧传感器的电压得知积炭的情况。一般在怠速时查一下电压，尔后，在踩一下加速踏板之后，再测一下电压，这时电压跳变量是比较大的，如果不大则可考虑有可能积炭对氧传感器产生的影响。采用这样的方法也可以检测出积炭。

13四、积炭的检查方法

2、节气门开度分析法对于采用电子节气门体的车辆，可以利用故障诊断仪，通过节气门开度检测积炭。怠速时，正常的节气门开度在1～3°之间，最大极限在5°。如果在正常的温度怠速运转时，节气门开度达到5°以上，我们就可考虑可能积炭比较严重了。3、内窥镜观察法把火花塞拿掉，内窥镜观察，可以看到气缸内部的积炭。把喷油器拿掉后观察，可以看到气门和进气道的积炭。这种方法很方便，但是内窥镜的成本非同小可，而且其在维修中的用处不是很广，因此不是所有的维修企业都配备了该设备。

4、解体检查法从清除积炭的角度说，解体检查这是最好的方法。但是这种方法费用最高、时间最长，同时每解体拆装一次就会影响一次发动机的使用寿命，而且不一定能取得用户的谅解。所以综合来讲解体检查并非最好的方法。14五、清洗积炭的必要技巧了解上述积炭形成主要原因之后，技术人员需要结合车辆使用状况，对形成积炭的原因进行深入分析，在清洗的同时能够找到产生积炭的根本原因，并及时采取恰当措施进行养护。比如对于气门油封造成的积炭，就要在免拆清洗的同时更换油封。对于汽油油品的问题，必要时采用具有除水作用的汽油添加剂或选用优质汽油，以彻底解决车辆的积炭问题。1、合理选择清洗剂要确保清洗剂环保、安全并且清洗质量好分辨清洗剂的优劣对清洗剂进行鉴定，可以采用如下几种方式1）、直接闻味道，如有强烈刺激的胺味，最好不要使用。2）、取几滴燃油免拆清洗剂与水混合，优质的清洗液应与水产生乳化反应而形成象牛乳的白色，且不产生分层及沉淀现象，有良好的清洗效果，使用这种产品相对安全。15五、清洗积炭的必要技巧3）、使用PH试纸。碱性的清洗剂对发动机缸体具有强腐蚀性，应选择使用中性至弱酸性的清洗剂。4）、优质的产品应具有助燃性而不是易燃性。

2、进行全方位的清洗如果气门、气缸洗干净了，可是没洗节气门或怠速电机，是不能解决车辆问题的。因为节气门和怠速电机如果积炭过多，发动机还是工作不好。或许通过清洗解决了加速问题，但不能解决起动问题。所以必须对燃油和进气系统全方位地进行清洗。

3、正确的清洗工艺清洗的工艺非常重要。在正确使用设备的同时，应特别注意清洗剂的配比量。有些修理人员将清洗剂配比量(浓度)调得较小，还有维修人员减少清洗时间。积炭的产生有一个漫长的过程，所以在清洗时也需要一定的时间和相对应的正确工艺。16五、清洗积炭的必要技巧

4、清洗结束后不能让发动机停机清洗过程结束后不能让发动机停机，最好要以高转速（120km／h左右）在宽阔的路面上行驶20～40km，在高速下用汽油进一步冲刷。这一操作主要是将清洗中脱落的积炭清除出去。

5、清除积炭后进行调试对燃油、进气系统进行清洗之后并非就已经“万事大吉”，这是因为车辆在清洗之后往往还会出现没有怠速或怠速过高的情况，这就需要对车辆发动机控制单元进行清除记忆及设定，尤其是对装备电子节气门体的车辆。清除记忆的方法较多，一般可以通过设备直接进入学习区域消除它的记忆。清除记忆之后，车会出现特殊的现象，比如着车以后车会熄火，打开空调也会熄火。这是因为它现在全部都是从零开始，所以清除记忆以后，不要把车马上交给用户。车有个重新学习的过程，要让车从冷车到热车的一个循环过程都学会。17六、对发动机积炭的预防在汽车维修中积碳的诊断一向是个难题，要是让车主自己去分辨是否有积碳产生更是难上加难，与其出了问题再修不如防患于未然，用日常维护的手段来保持车辆的正常使用性能。下面介绍几个减少和预防积碳产生的方法。1、加注高质量的汽油及清洁剂

汽油中的蜡和胶质等不纯物是形成积碳的主要成分，所以清洁度高的汽油形成积碳的趋势就弱一些。目前我国的汽油质量与发达国家相比还较低，只能因陋就简。大家要注意高标号并不等于高质量，也就是说97号的油并不一定比93号的杂质就少，标号只代表油的辛烷值，并不能代表品质和清洁程度。

为了保证汽油的清洁度，可采用在汽油里添加汽油清洁剂的做法。这样可有效地防止在金属表面形成积碳结层，并能逐渐活化原有的积碳颗粒慢慢去除，从而保护发动机免受伤害。不过汽油清洁剂的添加一定要慎重，如果加入了伪劣的产品会得到相反的效果。

18六、对发动机积炭的预防

2、不要长时间怠速行驶

怠速时间长，发动机达到正常温度的时间也就变长，汽油被喷到气门背面后蒸发的速度就慢，积碳也由此而生。同时经常怠速行驶，进入发动机的空气流量也就小，这样对积碳的冲刷作用变得也很弱，会促进积碳的沉积。

3、尽量多跑高速

多跑高速的目的就是要利用气流对进气道的冲刷作用来预防产生积碳。一般方法是在良好路面高档位，发动机转速2500转/分以上行驶15分钟以上。另外，手动档车辆，提高换挡的转速也与多跑高速有着相似作用。

19七、发动机积炭故障排除案例1、案例浙江辰通发动机怠速抖动高速车身严重抖动故障06型300C的故障现象是：发动机怠速抖动，用STAR-SCAN检测，报故障码3缸失火、4缸失火、5缸失火、6缸失火、多缸失火；车辆在行驶到80公里/小时以上时，紧急制动，发动机熄火；车辆行驶到60公里/小时以及120公里/小时以上时，车身严重抖动。辰通维修站及BBDC技术支持人员针对该车作了如下处理：1、清洗、更换喷油嘴/火花塞，清洗进气道；2、更换进气歧管（带节气门阀体）总成、空气滤清器总成；3、检测气缸压力、配气正时、点火正时，均正常；4、检测汽油压力，正常；5、更换过汽油泵，清洗过油箱；5、更换三元催化器（内部已经损坏）；6、更换了从三元催化器到尾管的一套排气系统；20七、发动机积炭故障排除案例7、因为制动熄火，更换真空助力泵，人为断开ABS系统；8、检查控制系统以及相关线路（PCM、TCM、点火、喷油、怠速控制等）无异常；9、更换变速器油，检查失速转速，正常；10、刷新PCM。11、参照D-C的工程通知，对4缸一侧的气缸盖的排气门进行了处理，并严格按照通知步骤，进行了操作。上述工作做完，故障还是没有排除。拆解发动机缸该发现发现2、4、6缸侧的燃烧室内及各排气门均有较多积碳，且4缸排气气门已损坏造成密封不良。研磨气门，重新装配。试车，故障彻底排除。21七、发动机积炭故障排除案例2、案例四川华驰3.5L发动机易熄火故障06型进口300C3.5L发动机，行驶里程;39720公里。故障描述：客户反映;该车热车后无怠速,经常熄火,给驾驶带来诸多不便,来厂进行维修。了解该车是否进行过进气道和喷油器的清洗。客户告诉维修站该车九月五日才来我厂进行过清洗保养。十月底就有熄火现象发生。现在更为严重，所以要求给予解决。根据客户的描述，进行测试，发现连续三次起动发动机后，都产生熄火现象。同时观察到发动机怠速时转速只有500转/分左右，显然发动机怠速过低。用STARSCAN对PCM进行故障码读取没有发现故障码。进入PCM进行数据流观察，发现1/1和2/1氧传感器的电压较低，同时进行波形观察发现波形间隔较大，常常在低电压时拉长波形。因此，分析可能是空燃比太稀，从而造成发动机熄火。虽然曾对进气和燃油系统进行过清洗，但可能积碳太多清洗的不好，因此进气系统还有积碳，吸附燃油，造成混合气过稀，所以发动机机经常熄火。我们将进气歧管拆下，发现进，排气门附近有很多积碳。用化清剂对积碳进行清洗后，着车对车辆运行进行观察，此时发动机怠速运转平稳，转速稳定在700转/分左右，再无热车熄火现象发生。故障排除。22七、发动机积炭故障排除案例3、案例北京黑马维修站电子节气门告警灯亮故障06型5.7L行使2300公里。用户称车辆行驶中发动机故障灯亮，而后电子节气门告警灯亮，此时发动机转速升到1500转/分，而且同时如果踩油门，发动机转速不变。STARSCAN检查，发现有当前故障码P0121(电子节气门位置传感器1性能故障)，且消不掉。检测电子节气门到PCM线路无问题。拆下电子节气门体，发现电子节气门节流阀