Ar reguliarus anglies valymas gali pailginti variklio tarnavimo laiką?

Kaip anglies nuosėdos pažeidžia variklio našumą ir ilgaamžiškumą

Kaip anglių kaupimasis pablogina degimo efektyvumą

Kai anglis kaupiasi degimo kameros viduje, ji iš esmės veikia kaip izoliacija, trikdydama šiuolaikiniams varikliams būtiną orų ir kuro subalansavimą. Dėl šio nuosėdų kaupimosi valdymo blokas turi atlikti koregavimus, dažnai vėluodamas uždegimą ir paduodamas papildomo kuro. Tai gana smarkiai sumažina efektyvumą – galbūt net 10–12 % žemesnį nei turėtų būti. Toliau vykstantys procesai taip pat nėra geri: kuras sudega nevisiškai, todėl išmetamųjų dujų vamzdžiu išeina žymiai daugiau nepersideginusių angliavandenių. Tyrimai rodo, kad tokie nešvarūs varikliai išmeta 8–15 % daugiau teršalų lyginant su švariais ir sklandžiai veikiančiais varikliais.

Anglies nuosėdų poveikis kuro įpurškikliams ir įleidimo vožtuvams

Kai kuro įpurškikliai užsikimšta anglies nuosėdomis, jie pradeda nelygiai purkšti kuro į degimo kamerą. Tai sukuria liesas zonas, kuriose nėra pakankamai kuro, sumaišyto su oru, dėl ko padidėja cilindrų temperatūra ir didėja NOx emisija dėl nepilno sudegimo. Atsižvelgiant konkrečiai į įsiurbimo vožtuvus, anglies nuosėdos kai kuriais atvejais gali pasiekti apie pusę milimetro storį. Tokios nuosėdos iš tikrųjų blokuoja oro srautą į įpurškimo angas apie 10–15 procentų, pagal naujausius duomenis. Pernai atlikti pramonės tyrimai taip pat parodė, kad šios oro srauto kliūtys verčia turbokompresorius dirbti apie 20 procentų intensyviau, kad palaikytų tą patį slėgio padidinimo lygį. Papildomas apkrovimas ilgainiui neigiamai veikia guolius, žymiai sutrumpindamas jų tarnavimo laiką daugeliui šiuolaikinių našumo automobilių.

Dažni perteklinio anglies kiekio benzininiuose ir dyzelinuose varikliuose simptomai

• Benzininiai varikliai : Šaltas paleidimas su užsidegimo problemomis (14 % dažniau), smūgiavimas po uždegimo ir 5–9 % MPG kritimas per 15 000 mylių
• Dieseliniuose varikliuose : DPF regeneracijos gedimai, nestabilus bėginis veikimas dėl sukibusių EGR vozdų ir iki 30 % galios praradimo rimtesniu atveju
• Visuotiniai požymiai: Padidėjusi išmetamųjų dujų temperatūra (40–60 °C aukštesnė nei OEM specifikacijose) ir alaus užterštumas dėl prožūties dujų

Aktyvi techninė priežiūra, naudojant anglies šalinimo įrenginius, gali panaikinti šias problemas dar nepasireiškus komponentų gedimams.

Anglies šalinimo mokslo pagrindai ir variklio tarnavimo laiko pratęsimas

Ką rodo tyrimai: ar anglies šalinimas tikrai gali pratęsti variklio gyvavimo trukmę?

Tyrimai rodo, kad varikliai, kuriuose nesikaupia anglis, iš tiesų tarnauja ilgiau. Kai kuriuos 2023 metais atlikę automobilių meistrai atskleidė įdomų dalyką: varikliai, kuriems reguliariai buvo valoma anglis, veikė apie 12 procentų ilgiau, palyginti su tais, kurių nebuvo liečiama. Šių išvalytų variklių kuro purkštuvai veikė apie 95 % efektyvumo, o nešvarūs vos pasiekė 78 %. Tai atitinka tai, ką pastebėjo Automobilių inžinierių draugija. Jie pastebėjo mažesnį cilindrų sienelių dėvėjimąsi, kai varikliai buvo valomi kas maždaug 30 000 mylių. Iš tiesų logiška, nes anglies nuosėdos laikui bėgant tiesiog „suėda“ komponentus.

Šiluminės apkrovos ir mechaninio dėvėjimosi sumažinimas dekarbonizuojant

Anglies nuosėdos sukuria karščio taškus, izoliuodamos degimo kameros paviršius, dėl ko vietinė temperatūra padidėja 200–300 °F. Jų pašalinimas sumažina maksimalias šilumines apkrovas 18 % (Mičigano universitetas, 2023), mažindamas stresą žiedams ir turboįkėlimo guoliams. Tai taip pat sulėtina alyvos senėjimą, kuris yra veiksnys 23 % ankstyvų variklių gedimų.

Ar visi varikliai vienodai naudingai reaguoja į anglies šalinimą? Realybės patikrinimas

Benzininiai varikliai su tiesiogine įpurškimo sistema paprastai kaupia anglies nuosėdas apie 40 procentų greičiau, palyginti su tais, kurie naudoja įsiurbimo angos įpurškimą, dėl jų didesnio degimo slėgio lygio. Dėl to tokie varikliai yra pagrindiniai taikiniai šalinant susikaupusias anglies nuosėdas. Pagal 2022 m. pranešimą apie pramonę, pateiktą ACEA, natūraliai alsuojantys varikliai, kurių nuvažiuota apie 150 tūkstančių mylių, paprastai patiria tik nedidelį 4–7 procentų našumo padidėjimą po valymo procedūrų, kadangi nusidėvėję komponentai vis tiek pašalina daugumą pagerinimų. Situacija atrodo geriau turbouždegimo dyzeliniams varikliams. Po panašių procedūrų apie aštuonios iš dešimties atkuria savo pradinį suspaudimo santykį.

Anglies valymo įrenginio technologija ir metodų veiksmingumas

Kaip veikia anglies valymo įrenginys: vandenilio, deguonies ir cheminėmis sistemomis

Anglies valymo technologija pastaraisiais metais gerokai išsivystė, o dauguma šiuolaikinių sistemų remiasi vienu iš dviejų pagrindinių metodų. Pirmasis metodas naudoja HHO generatorius, kurie elektrolizės procesu gamina dujas. Kai ši mišinys patenka į variklio įsiurbimo kolektorius, jis įkaista tiek, kad faktiškai sudegina anglies nuosėdas maždaug 900 laipsnių pagal Farenheitą (plius ar minus). Šis metodas ypač patrauklus, nes meistrai gali išvalyti kuro purkštuvus ir įsiurbimo vožtuvus, nenuimdami jokių detalių. Tiems, kurie teikia pirmenybę cheminėms priemonėms, taip pat yra tirpiklių pagrindu sukurtų sprendimų. Jie veikia skaldydami anglies nuosėdas, kol variklis veikia normaliai. Pagal praėjusiais metais paskelbtus tyrimus „Automotive Engineering Journal“, abu metodai paprastai padidina degimo efektyvumą nuo 12 iki 18 procentų. Svarbus skirtumas, vertas dėmesio, yra tas, kad vandenilio sistemos neįveda jokių papildomų skysčių į jautrias variklio dalis, ką daugelis technikų laiko dideliu privalumu dirbant su aukštos našumo transporto priemonėmis.

Vandenilis ir priedų metodai: palyginamoji veiksmingumas ilgalaikėje priežiūroje

Nepriklausomų laboratorijų atlikti tyrimai rodo, kad vandenilio valymas pašalina apie 40 procentų daugiau anglies nuosėdų iš degimo kamerų nei įprasti kuro priedai, nuvažiavus maždaug 15 tūkstančių mylių. Kai reikia kovoti su atspariomis anglies nuosėdomis tiesioginio įpurškimo varikliuose, kuro priedai paprastai nepakanka, o daugeliu atvejų vairuotojams tenka naudoti kelis gydymo kursus. Vandenilio pranašumas slypi jo veikimo būde – oksidacijoje. Jis ne tik išvalo esamas nuosėdas, bet taip pat sukuria ploną apsauginį sluoksnį variklio viduje, kuris padeda užkirsti kelią naujų nuosėdų greitam susidarymui. Automobilių savininkai, turintys senesnius automobilius, pastebėjo, kad jų techninio aptarnavimo intervalai pailgėja maždaug 23 procentų, kai jie pereina nuo tradicinių cheminių metodų prie vandenilio valymo. Nors įrangos pirminės investicijos gali būti didesnės, daugelis pastebi, kad ilgainiui taupymas kaupiasi, nes jų varikliai ilgiau išlieka švarūs tarp aptarnavimų.

Realios aplinkos duomenys: variklio ilgaamžiškumas po reguliarios anglies šalinimo procedūros

Parko transporto priemonių tyrimas: 30 % sumažėję ankstyvi gedimai, atliekant anglies šalinimą kas penkerius metus

Remiantis neseniai paskelbtu Transporto tyrimų tarybos tyrimu, kuriame buvo išanalizuota apie 12 000 komercinių sunkvežimių, įmonės, kurios kas pusmetį profesionaliai valė anglies nuosėdas nuo savo transporto priemonių, patyrė apie 30 procentų mažiau atvejų, kai reikėjo visiškai keisti variklius, lyginant su įmonėmis, neatliekančiomis reguliarios priežiūros. Tyrimų komanda mano, kad šis pagerėjimas siejamas su dviem pagrindiniais procesais, vykstančiais po kapotu. Varikliams, veikiantiems būgnine, anglies šalinimo procedūra padeda atkurti tinkamus suspaudimo lygius, kurie yra būtini efektyviam veikimui. Dyzeliniams varikliams nauda kita, tačiau ne mažiau svarbi – pašalinus kaupiamas nuosėdas, stabilizuojamas kuro purškimas per įpurškimo vožtuvus. Šie patobulinimai leidžia brangiems komponentams, tokiems kaip stūmoklio žiedai ir įpurškimo vožtuvai, ilgiau tinkamai veikti, o ne sugesti anksčiau laiko.

Turboįsiurbimo varikliuose po valymo apžiūros metu buvo nustatyta, kad dalelių padengimas įsiurbimo vožtuvuose sumažėjo nuo 23 % iki 8 %, sumažinant atbulinio slėgio sukeltą apkrovą 18 kPa. Šie rezultatai patvirtina pažangių dekarbonizacijos technikų veiksmingumą išsaugant tolesnes dalis, tokias kaip kataliziniai konvertoriai.

Našumo tendencijos didelį riedėjimą pasiekusiuose turboįsiurbimo varikliuose, periodiškai taikant dekarbonizaciją

SAE International duomenys (2022 m.) rodo, kad turboįsiurbimo varikliai, kuriems kasmet atliekamas anglies šalinimas, išlaikė 92 % pradinės galios pasiekus 150 000 mylių, palyginti su 76 % neapdorotuose varikliuose. Po 80 000 mylių žymiai skirtėsi alyvos sąnaudos: išvalyti varikliai naudojo 0,5 L/1 000 km, o anglimi užsikimšę – 1,2 L/1 000 km.

Didžiausias ilgaamžiškumo padidėjimas buvo pastebėtas dyzeliniuose DPF filtrais: transporto priemonės, kurių filtrai valomi kas šešis mėnesius, pasiekė 300 000 mylių eksploatacijos trukmę, palyginti su 190 000 mylių neapdorotuose parkuose – tai 58 % ilgesnė trukmė. Tai tiesiogiai koreliuoja su žemesniu variklio atbuliniu slėgiu ir sumažėjusiu EGR vožtuvų keitimo dažnumu.

Optimalios prevencinės techninės priežiūros strategijos, naudojant anglies šalinimo įrenginius

Rekomenduojamas anglies šalinimo dažnis pagal transporto priemonės tipą ir naudojimo modelį

Techninės priežiūros intervalai turėtų atsižvelgti į važiavimo sąlygas. Miesto keleivines transporto priemones, kurios dažnai važinėja trumpais maršrutais, rekomenduojama valyti kas 25 000–30 000 mylių. Komercinėms dyzelinėms sunkvežimių priemonėms, dirbančioms intensyvioje eismo zonoje, apdorojimas gali būti reikalingas kas 15 000 mylių. 2023 metų flotų valdymo tyrimas parodė, kad taksi operatoriai, naudojantys dviejų kartų per metus valymą, sumažino variklio gedimus 34 %, palyginti su tomis įmonėmis, kurios laikėsi metinio grafiko.

Anglies kaupimosi prevencija, integruojant kuro priedus ir aukščiausios kokybės benzina

Mechaninio valymo metodų derinimas su tinkama kuro valdymo praktika yra geriausias būdas užtikrinti sklandų variklių veikimą. Pagal 2022 metų Kuro kokybės iniciatyvos tyrimą, aukščiausios kokybės benzino mišiniai, kuriuose yra specialių valymo priedų, gali sumažinti erzinančius įsiurbimo vožtuvų nuosėdas apie 70 %, lyginant su įprastu nešviestu benzinu. Kalbant apie dyzelinius variklius, dauguma meistrų rekomenduoja kartą per mėnesį naudoti cetano skaičiaus padidinimo priemones, kad purkštuvai išliktų švarūs ir tinkamai veiktų. Šių techninės priežiūros procedūrų kombinacija pratęsia vandeniliu paremtą anglies valymą apie 40 % ilgesniam laikotarpiui, atliekant ilgalaikius bandymus, kas reiškia mažesnį lankomumą dirbtuvėse ilgainiui.

Geriausios praktikos ir aptarnavimo grafikai variklio trukmei maksimaliai padidinti naudojant anglies valymo įrenginius

Geriausias laikas atlikti dekarbonizacijos darbus – tai, kai variklis pasiekia normalią darbinę temperatūrą, nes tai padeda pašalinti tas atsparias nuosėdas. Dauguma dirbtuvių šiuos gyvavimus planuoja apie įprastus alyvos keitimus, kurie paprastai atliekami kas 7 500–15 000 mylių, priklausomai nuo važiavimo sąlygų. Baigus valymo procesą, technikai turėtų atlikti kelis pagrindinius patikrinimus, tokius kaip stabilaus tušinio eigos testai ir OBD-II įranga skaityti klaidų kodai, kad įsitikintų, jog suspaudimo lygiai ir oro srautas vėl yra normalūs. Turbina varomus modelius taip pat reikia ypatingai stebėti. Mechanikai dažnai rekomenduoja derinti anglies valymą su išsamia įsiurbimo kolektoriaus zonos apžiūra kas 50 tūkst. mylių arba maždaug tiek, nes ilgainiui nekontroliuojamas užterštumas ten gali rimtai pakenkti našumui.