文章来源： 哈尔滨职业技术学院 于星胜
原标题：基于氢能源的智能型发动机 除碳技术的试验与推广分析
摘 要: 针对目前汽车后市场多种多样的发动机除积碳技术进行对比试验分析，以实际检测的情况分析基于氢能源的智能型发动机除碳技术的优越性，为其技术推广找寻数据支撑，为更好、更安全、更环保地清除发动机积碳献计献策。
2014年9月，交通运输部、国家发展改革委、教育部、公安部、环境保护部、住房城乡建设部、商务部、国家工商总局、国家质检总局、中国保监会十部委联合印发的《关于促进汽车维修业转型升级提高服务质量的指导意见》(交运发〔2014〕186号)文件明确指出:“汽车维修业关系到道路交通安全，关系到大气污染防治，关系到社会公众生活质量，关系到汽车产业健康、可持续发展，是重要的民生服务业。未来五至十年，是我国全面建成小康社会的关键时期，汽车维修业将获得更为广阔的发展空间，也必将在服务人民群众平安、便捷、舒适汽车生活方面发挥更大作用。”
政府要突出抓好八个方面的重点工作，会同环保部门推动实施汽车检测与维护制度，不断提高全社会汽车尾气排放治理能力被列为头等大事。汽车尾气排放治理中发动机除积碳又是重中之重。
一、发动机除积碳的重要意义
在发动机正常工作时，在乏氧的条件下，即拥堵的城市路况，车辆始终处于走走停停的状态，发动机不能高转速运转，汽油和正常进入燃烧室的发动机机油不能在气缸内完全充分燃烧，它们产生的油烟和烧焦的润滑油微粒会进一步受到氧化，变成胶质粘在进气道、节气门体、进气管内面、喷油器、气门背面、火花塞、活塞顶部、活塞环和燃烧室内壁等位置，在高温的反复作用下，胶质又变成沥青质、树脂质及碳质，从而最终形成发动机积碳。发动机长期处于短时运行状态，汽车长期工作在恶劣环境中，长期在低温、低速状态下行驶，长期在高温、高速、超负荷状态下工作都会加剧积碳的产生。
积碳会形成许多炽热面，引起发动机早燃和爆燃，降低发动机的工作效果，缩短发动机的使用寿命。积碳相当于火花塞电极间并联分路电阻，造成火花塞漏电不能点火。积碳会使活塞环的边隙、背隙变小，造成活塞环胶结失去弹性，甚至折断而拉缸。积碳极易卡死喷油嘴，使发动机启动困难，造成发动机缺缸运行或突然熄火。这些故障造成发动机启动困难、加速不良、怠速不稳、爆震敲缸、噪音增大、油耗增加、尾气排放超标，严重污染环境，使发动机的动力性、经济性和排放清洁性大大降低，因此，发动机除积碳必要时是必须进行的。
二、各种发动机除积碳方法的比较
目前，汽车后市场出现了多种多样的发动机除积碳技术，为了验证各类技术的具体实施效果，笔者对主流的除积碳技术进行了对比试验。
(一)高速行驶清除积碳
有许多车主认为可以通过跑高速来烧掉积碳，其实不是这样的。我们选择本校教师的一辆行驶75000多公里的1.6L排量的奇瑞作为试验车。首先进行现场拆解，通过目测发现，这台奇瑞的发动机进气道和节气门体积碳非常明显。再用内窥镜检查了气缸内，发现积碳情况也比较严重。检查完积碳后，我们按照规定规范的装回各部件，记录现在里程，为避免发生意外，检查了车辆轮胎和油液等。我们以低档5000左右的高转速，跑了大庆一个来回近300公里。回到实训车间，再一次拆解进气道等检查积碳情况，发现除积碳效果微乎其微。
通过验证，我们再一次证实了利用低档位高转速清理积碳的作用是微乎其微的。对新车来说，经常跑一下抵挡位高转速是可以缓解积碳形成的，高速行驶只是不容易产生积碳，而不是可以清理积碳，所以对于积碳严重的车来说，就必须选用其他方法来对积碳进行清洁了。
(二)拆机清洗除积碳如果积碳危害，影响到汽车行驶的情况，必须进行彻底清除。可以彻底清除积碳的方法，毋庸置疑，就是传统的拆机修理清除积碳。
拆机清除积碳工作时间长，对维修人员的素质、维修技术手段、维修场地和环境要求较高。同时，受配件和技术的差异影响，经常发生并发性遗留故障，有时会对发动机产生伤害。总之，费时、费力、费钱、质量不易保障，不到万不得已，不建议解体发动机进行积碳清理。
(三)吸入化学试剂方式除积碳
吸入化学试剂方式除积碳的方法，因其操作时挂了一个充装试剂的吊瓶，所以俗称“打吊瓶”。这种方法是利用化学药剂作为清除积碳原料，使化学药剂进入发动机内部，与积碳及缸壁、密封件等发生剧烈的化学反应，通过化学反应，使积碳中的物质产生分子变化，从而得到清洗。
我们仍然使用那辆1.6L排量的奇瑞作为试验车，切换供油系统，让化学药剂替代燃油，在压缩空气的带动下进入发动机燃烧，再用专用喷剂清洗进气道。一吊瓶约500ml化学试剂完全耗尽后，装复车辆供油系统，运行一会儿发动机，再出去跑了50公里高速。回到实训车间，再一次拆解进气道等部件，目测发现，这台发动机的进气道和节气门体积碳基本清除干净，再用内窥镜检查了气缸内，发现积碳清除效果良好。实践证明，“打吊瓶”清除积碳效果还是不错的。
(四)泡沫注入化学试剂方式除积碳
泡沫注入化学试剂方式除积碳，即通过局部拆解发动机，将发泡的化学药剂注入发动机来腐蚀清除气缸中的积碳。
我们选择本校教师的一辆行驶50000多公里的1.6L排量的高尔夫作为试验车。首先进行现场拆解，通过目测和内窥镜检查了积碳情况，该车正常上下班代步，未做过任何积碳清理工作，积碳情况比较严重。用内窥镜检查完积碳后，不装复火花塞，依次对各个气缸注入化学药剂泡沫，之后静置15分钟，再用专业机器吸出化学药剂。清洁后，重新用内窥镜检查气缸内，发现积碳清除效果较好，但气门与进气道等处效果不良，用专用喷剂清洗进气道等处，积碳清除效果才可以接受。
(五)燃料添加化学试剂方式免拆除积碳
有很多车主还认为使用燃油系统积碳清洗剂也可以清除积碳，而且这种方法更加方便，且不需要借助任何设备，只要加油前加注一瓶燃料添加剂到汽油箱，然后再加满汽油，就可以清洗发动机内的积碳了。那么，这种方法到底有没有效果呢?我们找来了两位热心的教师车主，一起试验一下这种燃料添加化学试剂方式免拆除积碳的效果。
两台车经前期拆检与内窥镜检查，江淮瑞鹰行驶了30000多公里，积碳比较明显，帕萨特行驶150000多公里，积碳严重。正常使用燃油系统积碳清洗剂十多天后，一箱油基本用尽后，对两台车分别进行了二次检查。江淮瑞鹰清除积碳有一定的效果，帕萨特基本看不出有大的改善。汽车燃油里加入积碳清洗剂后，要时常低挡高转速的跑一下，这样利于冲刷掉软化溶解的积碳，清洗效果会好一些。燃烧室比较顽固的积碳，必须循序渐进，慢慢软化溶解清洗，否则，积碳成块的脱落会造成发动机拉缸等故障。
通过对以上两台车的试验情况来看，燃料添加化学试剂方式使用起来比较方便，对于积碳不是特别严重的车辆来说还是比较有效的。同时，化学试剂燃烧后污染环境的问题还是有待进一步关注的。
(六)基于氢能源的氢氧机免拆除积碳
基于氢能源的氢氧机免拆除积碳，是在发动机怠速状态下，将氢氧气体经发动机进气岐管送入发动机内部，并迅速扩散到发动机以及与发动机相连的各处，与燃料进行混合燃烧。由于氢氧气燃烧时产生的氢氧焰具有内壁附着特性、催化特性和高温特性，可以对发动机内部及三元催化中积留长久的顽固积碳，边熔解边燃烧直至积碳完全清除。
我们仍然使用刚才提到的那辆帕萨特作为试验车，通过进气管真空管连接智能型发动机氢氧除碳机，正常怠速着车即可，清洗过程大约持续30分钟左右。移除氢氧除碳机，回复真空软管安装，高转速运行一会儿发动机，眼见着黑色的污水从排气管喷出，几次加油门后，尾气就看不出异常了。当车辆冷却后，进行内窥镜检查，发现积碳清除效果非常好，活塞表面恢复了金属本色，而且无任何损伤痕迹。
实验结果表明，氢氧除碳机除碳过程不会对发动机造成任何损害，而且回避了传统化学除碳方式存在污染环境的问题，受技术人员的影响因素降到最低。综合分析，除积碳的方法是最科学环保而且能够收到良好效果的方法。
三、基于氢能源的智能型发动机除碳装置技术推广可行
基于氢能源的智能型发动机除碳装置是智能化系统的集成，以纯净水为原料，通过电解分为氢气和氧气，再以氢气为原料，以氧气助燃，通过进气歧管送入发动机内部，与燃料和空气进行混合燃烧。通过氢氧催化原理、富氧燃烧原理、水氢循环原理等特性，对发动机积碳进行全面彻底的清除，恢复发动机的动力，并且不对发动机造成任何损害，避免了传统化学除碳剂污染环境的不足，必将对全社会的汽车节能减排领域产生积极而深远的影响。
能源紧缺和污染治理已经成为世界关注的焦点，汽车污染已经成为国家重点治理对象，减排刻不容缓，汽车行业的节能减排首当其冲。使用基于氢能源的智能型发动机除碳装置，在恢复汽车动力的同时，能有效减少尾气排放，必然成为未来重点发展的减排利器。国内汽车的保有量增长趋势还在不断扩大，因此该技术的应用，必然会使整个汽车后市场的整体养护水平和方法有一个巨大的质的飞跃与提升。
