柴油机积碳的形式、危害及处理方法
摘要：积碳是柴油机或燃油系统中因不完全燃烧或机油挥发形成的碳质沉积物，主要由碳氢化合物、胶质、灰分等物质组成。其危害会造成柴油机动力下降，油耗增加，启动困难，怠速不稳，排放超标，甚至损坏部件。因此，应根据轻度、中度和严重积碳程度的不同，分别给予优选、经济且合理的处置方案，并且要保持定期清洁、改善使用习惯和选择正品的保养耗材等方式，避免积碳在柴油机中重新生成。
一、积碳的主要形式
1、节气门积碳
（1）形成原因：曲轴箱废气（含机油蒸汽）通过通风阀进入节气门，高温下凝结为胶质碳层。
（2）表现：节气门开合受阻，导致进气量计算偏差，影响空燃比。
2、进气门积碳
（1）形成原因：燃油中的胶质或直喷柴油机的机油蒸汽在高温下附着。
（2）表现：阻碍混合气进入燃烧室，降低充气效率，严重时导致气门关闭不严。
3、燃烧室积碳
（1）形成原因：燃油未完全燃烧的残留物（如烯烃、芳烃）在高温下碳化。
（2）表现：附着在活塞顶部、缸壁或喷油嘴，改变压缩比，引发爆震。
4、喷油嘴积碳
（1）形成原因：燃油杂质或添加剂劣化堵塞喷孔。
（2）表现：雾化效果变差，燃油喷射不均匀，燃烧效率下降。
5、火花塞积碳
（1）形成原因：机油渗入燃烧室（如烧机油）或混合气过浓。
（2）表现：电极间绝缘性下降，导致点火不良或失火。
柴油机活塞积碳的形成区域
二、积碳的危害
1、动力性能下降
燃烧室积碳降低热效率，喷油不均或点火延迟导致动力输出减弱。
2、油耗增加
ECU为补偿进气或燃烧异常，调整空燃比至“浓混合气”状态，燃油消耗上升。
3、冷启动困难
低温时燃油雾化差，积碳吸附燃油加剧启动困难，尤其在直喷柴油机中显著。
4、怠速抖动或熄火
进气门积碳导致进气量波动，ECU调节滞后，引发转速不稳。
5、排放超标
未燃碳氢化合物（HC）和颗粒物（PM）排放增加，可能触发故障灯（如OBD报警）。
6、机械损伤风险
爆震（燃烧室积碳）引发活塞环或缸壁磨损；严重气门积碳可能导致气门杆卡滞。
7、散热效率降低
燃烧室积碳阻碍热量传导，局部过热可能损伤柴油机部件（如活塞熔损）。
三、处理和预防措施
积碳的处置和预防需要结合机械清洁、化学清洁和日常维护，以下为具体措施：
1、积碳的处置措施
（1）物理清洗
① 节气门/进气系统清洗：拆下节气门，用专用清洗剂擦拭积碳；或使用进气系统免拆清洗设备。
② 燃烧室清洗：通过火花塞孔注入燃烧室清洁剂，溶解活塞顶部的积碳。
③ 核桃砂清洗（针对进气门积碳）：用核桃砂喷砂机冲刷直喷柴油机的进气门，清除顽固积碳（适合严重积碳机型）。
（2）化学清洗
① 燃油添加剂：喷油嘴清洁型：含PEA（聚醚胺）成分，可溶解喷油嘴和燃烧室积碳（如雪佛龙TCP、红线SI-1）。
② 油路清洁型：清除油箱到喷油嘴的胶质沉淀。
③ 机油清洗剂：更换机油前加入清洗剂，溶解油泥和积碳（如力魔柴油机清洗剂）。
（3）专业设备处理
① 氢氧除碳机：通过高温氢氧气体分解燃烧室积碳，无需拆解柴油机。
② 超声波清洗：用于喷油嘴、火花塞等精密部件的深度清洁。
（4）机械维修：严重积碳导致气门卡滞或活塞环粘连时，需拆解柴油机进行人工清理或更换部件。
2、积碳的预防措施
（1）日常使用习惯
① 避免长期短途/怠速：柴油机低温运行时燃油蒸发不充分，易产生积碳。
② 定期高负荷运行：每周一次保持高负荷转运行10分钟，利用高温和气流冲刷积碳（适合自然吸气柴油机）。
③ 减少突加突减负荷：稳定燃烧可降低未燃碳氢化合物残留。
（2）油品与机油选择
① 使用高标号燃油：0#轻柴油抗爆性更好，减少燃烧室积碳。
② 选择低灰分机油：如API SP或ACEA C级认证机油（如壳牌超凡喜力、美孚ESP），减少机油蒸汽中的灰分沉积。
③ 避免劣质燃油：私营加油站的低品质燃油含硫量高，易生成胶质。
（3）定期维护
① 更换空气滤芯：脏污滤芯导致进气不足，燃烧不充分。
② 清理曲轴箱通风系统：防止机油蒸汽携带杂质进入进气系统（尤其涡轮增压机型）。
③ 按运行时间清洁关键部位：每运行2000小时清洗喷油嘴；每运行4000小时检查进气门和燃烧室积碳。
（4）针对性防护
① 直喷柴油机：定期使用进气门清洁剂（如BG 208），弥补无燃油冲洗的缺陷。
② 涡轮增压机型：缩短机油更换周期，减少高温导致的机油碳化。
总结：
综上所述，大部分柴油机是由于低温运行时间长，燃油挥发不充分，造成积碳形成。或者使用低品质的高硫燃油而增加胶质与灰分沉积。积碳的长期累积会显著影响柴油机寿命与性能，可通过科学维护，积碳问题方能得到缓解和控制。特别是长期闲置或短期使用的用户，更应主动积极预防，早期干预可降低维修成本。
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