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    燃油添加剂是智商税吗?看看动力总成工程师怎么说

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    动力总成黑科技2021-02-05

    每次去加油站,大妈大叔们会通过摸排气管/看加油口来判断是否有积碳,网络上各种自媒体吹嘘"省油10%,动力提升10%,92#变95#" 等无所不能的燃油宝宣传,这些"骚操作"很容易让包括我在内的消费者反感。

    但是,燃油添加剂是否要添加呢?我的建议是加,比如直喷发动机10000km加一瓶,电喷发动机20000km或者40000km加一瓶(电喷喷油器不在燃烧室内部,相对工作环境好一些)。

    大家可以看看自己的车主手册,对于发动机保养基本都建议添加燃油添加剂,对于涡轮增压或者直喷发动机或多或少要求加燃油添加剂。

    积碳的原因

    积碳的原因比较复杂,我估计消费者对形成过程也不感兴趣,就不展开了。简单而言,发动机积碳是燃油燃烧而产生的沉积物。积碳有密实、疏松、柔软等各种形态,其成份随发动机工况、燃料质量以及进入燃烧室中的杂质不同而有差异。

    积碳形成主要是燃油、空气、驾驶条件引起的。燃油品质和空气污染存在不确定性,有的地方质量很好,有的地方一般。中国交通环境普遍较为恶劣(对发动机),一二线城市主要是低速儒行工况较多;三四线城市主要工况是单次行驶距离短(5km内),日常使用车辆处于冷车状态。

    积碳的危害

    积碳比较容易堆积的地方是喷油器、节气门、进排气门、燃烧室(气缸壁面/活塞)。

    容易积碳位置示意图


    积碳的典型案例


    一般来说,由于目前发动机控制足够的精确并且有各种补正逻辑,少量的积碳并不会影响日常驾驶。如果积碳严重,比如喷油器积碳堆积,实际喷油量会少于要求喷油量,空燃比稀薄,导致发动机冷启动后怠速抖动,加速乏力;如果堆积在节气门处(受到EGR和空气质量影响),同样油门下,同样节气门开度下,实际进气量容易偏少,空燃比过浓,也会导致抖动,积碳加剧等;如果在进气门背面堆积,对电喷射发动机有较大影响,会让电喷发动机加减速乏力(壁面附着效应),怠速抖动,低温冷启动时间增长甚至打不着;如果堆积在燃烧室内的气缸壁面和活塞,容易导致低速早燃或大负荷下的爆震,日常使用的油耗也会增加。

    发动机的对策

    对于发动机相关的工程师来说,设计也考虑到这些风险,而且在评价的时候也专门用一些特殊汽油进行耐久,模拟积碳增多的工况。比如喷油器的积碳堵塞,可以通过空燃比传感器的反馈,对燃油喷射脉宽进行修正;节气门也同样有节气门位置学习功能,通过进气温度传感器和流量传感器的校准,对节气门的位置度进行修正,从而缓解因积碳导致的进气不准问题;如果是燃烧室的积碳,那么通过KCS爆震传感器限制点火角度,虽然增加了油耗和损失了动力,但是可以让发动机保证在安全的工况下运行。

    举个例子,简单介绍一个燃油补偿策略:当汽油中的含硫化合物以及其他杂质经过燃烧后形成积碳滞留在喷油嘴,发生了喷油器堵塞,它的喷射量减小,A/F传感器检测到空燃比变大,为了保证恒定的空燃比,PCM通过增加燃油喷射脉宽进行辅助修正。随着积碳增多,燃油反馈修正量(实时反馈值)与燃油修正量(学习值)之和大于等于设定阀值(比如30 %) 。PCM存储故障码,并点亮发动机警示灯,以通知用户进行及时处理。

    简易的控制过程如下图所示,通过补偿可以让发动机维持在正常的工作模式下。

    但是这个逻辑只能维持,并不能自发的解决积碳问题,随着积碳问题的严重,燃油补偿提高到某一个极限值之后仍然无法满足的话,只能报维修码了。

    对于消费者比较尴尬的地方在于不出现故障码无法判断哪里有积碳,出现故障码就代表着积碳进入了"癌症晚期",再使用添加剂只能缓解,想要彻底根除只能"动手术"进行拆洗。比如把喷油器都拆出来进行清洗或者更换再安装,工时成本较高。

    喷油器拆洗前后对比照片

    燃油添加剂的选择

    正是因为有这些不可控的外界因素,很难在日常使用上规避积碳的问题。而且受制于排放法规和燃烧策略的精细化,积碳对燃烧的影响被放大。很多老车有了积碳也无伤大雅,无非就是怠速抖动一点、动力变差、油耗增加。但是新车面对OBD检出法规要求,积碳堆积会影响排放,所以OBD检出容易报故障码,因此不少新车型的说明书上都已经要求维护保养的时候加燃油添加剂。

    燃油添加剂配方基本上都是由清洁成分+载体+其他添加剂构成,其中清洁成分被称为母液,由PEA聚醚胺/PIBA聚异丁烯胺等构成(目前更推荐PEA方案,适合直喷发动机,且清洁效果更好),母液基本都是从几家行业巨头买来自己配(巴斯夫、雪佛龙等等)。理论上含有清洁成分越多的添加剂,清除积碳的效果更好,价格更贵。现在市场上鱼龙混杂,且价格跨度很大,我的建议就是选择世界大厂或者原厂推荐,而且最好买清洁型,不要买养护型,购买途径京东、天猫、途虎都可以。

    雪佛龙特劲:世界最大的能源公司出品,没啥好说的,我自己避免被坑,基本都买这个。不要买它的养护型。

    巴斯夫快乐跑:德国品牌首选,巴斯夫为国际化工巨头,BBA大众等德系品牌原厂推荐的燃油添加剂基本为巴斯夫提供。

    3M强效:老牌大厂,航母式企业,什么都造。3M这款比较适合直喷发动机。

    还有就是原厂推荐,他们的产品其实是主要添加剂品牌的代工,但是经过厂家检验,可靠性较好。当然还有很多好的产品,比如中石油中石化出品的等等,但是我觉得这个1万公里用一瓶,也没多少钱,功效都大差不差,没必要精挑细选。

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