清除和预防柴油机部件表面积炭的方法
摘要：积炭主要是因为柴油燃烧不完全，残留的碳和其他杂质在高温下沉积在部件表面，比如喷油嘴、活塞、气缸盖这些地方。积炭多了会影响发动机性能，比如动力下降、油耗增加，甚至可能损坏部件。清除柴油机部件表面积炭的方法需要根据积炭的严重程度、部件材质以及可用工具来选择；而预防措施应从日常维护、燃油管理、使用习惯、技术优化等方面进行。总之，清除和预防柴油机积炭的形成是延长发动机使用寿命、保持高效运行的关键措施之一。
一、常见有效的积碳处理方式
积碳（或称积炭）是柴油机运行过程中因燃烧不完全或杂质沉积形成的硬质碳化物，主要附着在燃烧室、喷油嘴、活塞、气门、EGR阀等关键部件表面，其发生位置如图1所示。其影响不仅限于性能下降，还会引发连锁性机械问题，严重时甚至导致发动机损坏。
1、机械清除法
（1）手工刮除
① 工具：使用铜刷、塑料刮刀或木质刮片（避免金属工具划伤部件）。
② 适用场景：小面积积炭或易接触的部件（如气缸盖、活塞顶部）。
注意：动作需轻柔，防止损伤金属表面。
（2）喷砂/抛丸处理
① 工具：用压缩空气带动石英砂或钢丸冲击积炭表面。
② 适用场景：大型部件（如缸体、排气管）。
③ 缺点：需专业设备，可能需拆卸部件。
2、化学清洗法
（1）专用积炭清洗剂
① 步骤：将部件浸泡在清洗剂（如柴油、煤油或市售除碳剂）中数小时。软化后用软布擦拭或高压水冲洗。
② 推荐产品：含表面活性剂和溶剂的化学制剂（如3M、Wynns品牌）。
注意：戴手套和护目镜，避免接触皮肤。
（2）碱性/酸性溶液
① 配方：氢氧化钠溶液（碱性）或稀盐酸（酸性），按比例稀释。
② 适用场景：耐腐蚀金属部件（如铸铁缸体）。
③ 风险：铝制部件慎用，可能被腐蚀。
3、热力学方法
（1）高温热解
① 步骤：将部件加热至300-400°C，使积炭碳化后刷除。
② 适用场景：耐高温部件（如排气歧管）。
注意：需控温设备，避免材料退火。
（2）干冰清洗
① 原理：用干冰颗粒高速冲击积炭，通过低温脆化和物理冲击剥离。
② 优点：无残留、不损伤表面，环保。
③ 缺点：需专业设备，成本较高。
4、超声波清洗
（1）步骤：将部件放入超声波清洗机，配合专用溶剂，利用高频振动剥离积炭。
（2）适用场景：精密部件（如喷油嘴、涡轮增压器叶片）。
（3）效率：清洁彻底，但设备成本高。
5、高压水/蒸汽清洗
（1）工具：使用高压水枪（200-500 bar）或高温蒸汽机。
（2）适用场景：大型部件或不便拆卸的场合。
注意：清洗后需彻底干燥并涂抹防锈油。
图1 柴油机积碳形成部位和影响
二、防止积碳的预防措施
1、日常维护与保养
（1）定期更换滤清器
① 空气滤清器：堵塞会导致进气不足，燃烧不充分，增加积炭。
② 燃油滤清器：过滤柴油杂质，避免油路堵塞和喷油嘴积炭。
③ 机油滤清器：减少机油中碳颗粒循环，防止油泥沉积。
建议周期：按厂家手册更换（通常每5000~10000公里）。
（2）使用高品质机油
① 低灰分机油（如API CK-4、ACEA E9）：减少燃烧残留物。
② 合成机油：高温稳定性更好，减少氧化结焦。
③ 更换周期：避免超期使用，防止机油劣化。
（3）清洁燃油系统
① 燃油添加剂：聚醚胺（PEA）可分解现有积炭并抑制新积炭形成。每运行300小时添加一次（如Redline、Liqui Moly品牌）。
② 喷油嘴清洗：定期拆洗或使用免拆清洗设备，确保雾化效果。
2、燃油管理与油品选择
（1）使用低硫柴油
① 硫含量低（如国六标准柴油）：减少燃烧后硫化物与积炭生成。
② 避免劣质油：杂质多的柴油易堵塞喷油嘴，导致燃烧不充分。
（2）油箱防水防污
① 加装油水分离器：过滤柴油中的水分，防止微生物滋生污染油路。
② 定期排空油箱底部：排出沉积的水分和杂质。
3、优化使用习惯
（1）避免长期低负荷运行
问题：低转速下燃烧温度不足，柴油无法完全燃烧，易生成积炭。
解决方法：定期以中高转速（如1500~1800转/分钟）运行20~30分钟。避免长时间空载怠速。
（2）冷启动后预热
① 冷机状态：直接高负荷运行会导致燃油雾化不良，增加积炭。
② 正确操作：启动后怠速1~2分钟再行驶，冬季适当延长。
（3）减少怠速时间
① 怠速危害：燃烧效率低，碳颗粒易沉积在气缸和EGR阀。
② 建议：停机超过5分钟建议熄火。
4、技术升级与硬件优化
（1）安装废气再循环（EGR）清洗装置
① EGR阀积炭：是柴油机积炭重灾区，定期清洗或加装EGR冷却器。
② 改装方案：部分车型可加装EGR废气过滤装置。
（2）升级燃油喷射系统
① 高压共轨技术：提高燃油雾化效果，促进充分燃烧。
② 压电喷油嘴：精准控制喷油量，减少燃油残留。
（3）使用DPF（柴油颗粒过滤器）
① 作用：捕捉尾气中的碳颗粒，定期通过高温再生烧掉积炭。
② 维护：避免频繁短途行驶，防止DPF堵塞。
5、特殊工况应对
（1）高海拔地区：氧气稀薄导致燃烧不充分。措施：调整涡轮增压压力或使用高标号柴油。
（2）寒冷环境：低温加剧燃油凝结，增加积炭风险。措施：使用冬季低凝点柴油（如-10#、-20#），加装发动机预热装置。
预防柴油发电机积炭的关键点
|
类别
|
具体措施
|
|
燃油与机油
|
低硫柴油 + 合成低灰分机油 + 定期添加剂
|
|
使用习惯
|
避免长期怠速 + 定期高负荷运行
|
|
硬件维护
|
清洁EGR/DPF + 升级喷油系统
|
|
环境适应
|
寒冷/高原地区针对性调整
|
总结：
综上所述，轻度积炭可采用化学清洗剂浸泡+手工擦拭；顽固积炭可采用干冰清洗或喷砂处理；精密部可采用超声波清洗。无论选择何种方案都应根据实际情况，并结合预防措施，方可显著延长柴油机寿命。另外，预防措施能减少积炭形成，所以建议用户定期维护，使用添加剂，这样减少清理频率。但是要保证使用了正确的操作步骤，防止因操作不当导致其他问题。通过以上方法，可显著降低柴油机积炭形成概率，减少维修成本，同时提升动力性能和燃油经济性。
---------------
■ 质量量方针
以最低的成本及时向用户提供产品和服务，始终如一地满足或超出客户提出的标准和要求。
■ 获取资讯
了解更多柴油发电机组的产品动态和资讯，请关注康明斯官网，官方互联网发布渠道：https://www.sgfdj.com
