汽车电化喷油装置积炭产生的研讨

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进气门积碳的形成形成进气门积碳的因素有很多方面，除了自身结构方面的影响以外，首先发动机的运行参数，例如发动机的转速和载荷，进气道几何形状及喷油嘴位置及参数，冷却液温度，进气温度，空燃比，压缩比，点火提前角等均对进气门积碳的形成有一定关联，其次是燃料品质，燃油添加剂，以及机油对积碳的形成产生影响，除此之外，发动机参数，比如机油渗透率、曲轴箱通风、气门温度、egr率等，也会影响积碳的生成。

温度温度是决定积碳形成最重要的因素之一。进气门不同部分积碳形成的差异主要是由温度所导致。积碳的成分和温度有关，不同温度下积碳的成分会有差异，同时也会导致积碳的形状和在进气门上的位置的有所不同。进气门积碳受很多因素的影响，最主要的外因就是温度。

德国卡尔斯鲁厄工业大学的恩格勒本特研究所研究了在进气门处燃油的蒸发条件以及与此相关的积碳生成机理。在进气门的热学条件下对炽热面上碳氢化合物混合物的油滴蒸发过程进行了试验研究。得出结论：只有在气门温度超过180℃的时候才会发生结焦，在较低温度下，化学结焦反应变得缓慢。另一方面在非常高的气门温度下，超过了莱登弗洛斯特温度（leidenfrost）时，在炽热的气门上发生了油膜的蒸发，形成了燃油蒸气层，燃油油滴会悬浮在燃油蒸气层之上，传热受到了阻碍，燃油油滴的温度不会升高到沸点以上，此时不会生成积碳。

yasuoesaki设计一种非常有效和准确的设备来模拟不同温度下进气门积碳的形成情况。结果如3所示：进气门温度会影响积碳的位置和形状。积碳生成最重要的进气门温度范围是200350℃。几乎所有的机油都可以在进气门低温度下流动，而在进气门高温度下蒸发，留下一少部分转化成积碳。当进气门温度非常高时，弯曲面上的积碳会减少，并且沿气门杆上移。

汽油及其添加剂汽油对积碳的影响很复杂，它既是形成积碳的最主要来源，同时它对积碳还有一定的溶解作用，另外它还会对进气门起冷却冲刷的保洁作用。汽油的主要成分为烯烃、芳香烃和饱和烃等，由于烯烃对热的不稳定性，烯烃被氧化后会形成胶质，而胶质恰恰是进气门积碳的主要成份。汽油中烯烃含量过高，易在发动机进气系统形成积碳。烯烃主要是原油催化裂化的产物，在我国，受技术和工艺条件限制，催化裂化是我国原油深加工的主要工艺手段，导致烯烃含量过高（达到35%40%左右），而美国、日本等发达国家汽油烯烃的含量一般为13%20%.中国石油兰州润滑油研究开发中心利用从美国引进的进气系统积碳（isd）模拟试验装置，研究了烯烃和二烯烃含量对清净性能的影响规律。日本科研人员利用toyota1g-fe发动机进行进气门积碳测试。结果的分析都证明了烯烃含量对ivd有着非常大的影响，增加汽油中烯烃含量会大幅提高进气门积碳数量。

结论和建议（1）进气门积碳主要来自于汽油。汽油烯烃含量较高，容易在进气门产生积碳。合适的配比与泄漏量的高黏度机油对进气门积碳的生成有一定的抑制作用。进气门温度是积碳生成的最重要的外因。

（2）形成进气门积碳的因素有很多方面，除了以上因素以外，自身结构方面与发动机的运行参数对进气门积碳的形成也有一定关联，另外，发动机参数如曲轴箱通风、egr率等，也一定程度的影响积碳的生成。

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