最近從網站、調頻廣播等媒體中,看到一個蠻流行的引擎清積碳方式 - 「氫氧除碳」。其中的重點就是它不需要任何藥劑,用「水」就能將燃燒室的積碳清除,而且還不傷引擎,只要40分鐘就可以完成。這一套原理並不複雜,不過坊間一堆體驗心得都比不上自己用一次清楚,來看看這葫蘆裡到底是賣著甚麼樣的藥。


幾個月前我曾在汽車綜合版發表過一篇[DIY]老車壯陽回春術,300元輕鬆搞定積碳抖動的文章,裡面介紹的是用化油器清潔劑清除燃燒室積碳的做法,討論中也有許多朋友提到泡沫藥水清除積碳的方式,不過方式都大同小異;反正一個重點,就是將藥劑灌入燃燒室,利用藥劑來溶解燃燒室的積碳,然後再將含有積碳的藥水排出,完成清潔的功用。清除完畢後發動引擎,在初期都會有剩餘藥水的燃燒生成物經由排氣管排出,大致上也會產生白煙以及難聞的刺鼻味道,當然這是會影響環保的做法,所以一定要在空曠處為之。而且除碳步驟有一定的複雜程度及危險性,所以也不是人人都願意自己去DIY的。


由於我以前也是原廠技師出身,所以當看到氫氧除碳的方式時,心中是相當好奇的。最主要的是它不使用藥劑,而是用蒸餾水來當除碳原料來源,而且對技師來說,它的連接方式超簡單,只要10秒就可以連接完成,所以今天我就來仔細的介紹一下氫氧除碳的奧妙。

eFuel氫氧除碳全紀實

為什麼要清除積碳?因為汽油中無法燃燒完全的碳氫化合物會被燒成膠碳物,造成燃燒室積碳的情形,使得燃燒效率不佳進而發生爆震的情形,而這個狀況也會導致油耗增加及加速不順暢的現象。積碳也會讓燃燒室的壓縮比提高,進而影響引擎的效能;所以如有積碳的問題,就必須儘量清除之。

氫氧除碳的基本原理
其實水並不是清除燃燒室積碳的直接物體,它只是原料的來源,清除積碳的東西是水分子化學結構H2O中的,H2氫氣及O2氧氣。靠著浩騰科技公司研發的一套電解還原機器輔助,它可以將蒸餾水電解成氫氣及氧氣,這兩種氣體才是清除燃燒室積碳的主角。

首先先將水分子電解。


水分子經過電解後變成高純度氫氧氣體。


氫氧氣體送入燃燒室後,點火變成氫氧火焰。


較高溫的氫氧火焰會使得燃燒室積碳一併被燃燒清除,而氫氧火焰燃燒後的排放物並不會導致環境汙染,因為它又會還原成水的結構,唯一的汙染源就是引擎怠速燃燒油料時的氣體。




氫氧除碳的實做
清除前,浩騰科技的工程師先將排放物檢測儀器接上,看一下除碳前的排放量數據。最主要就是查看CO一氧化碳、HC碳氫化合物、CO2二氧化碳的數值,其中CO的含量是1.19%、HC是113PPM、CO2是15.86%。




再來就是主角登場了,Epoch的EP-350B氫氧氣體除碳機。這台機器每小時可以產生800公升的氫氧氣體,耗水量500c.c.,消耗功率2.3kW/h,看這樣的消耗量,就曉得這套機器的原料成本有多麼節能了。目前這一套機器的除碳對象主要是針對排氣量3000c.c.以下的車輛,而其它更大排氣量的車款就要另外設定除碳時間,一般是40分鐘,而大排氣量車種的時間就要再延長一些。




打開機台頂端的活動門,裡面就是一個裝滿蒸餾水的儲水桶。


儲水桶的一端有兩條管線,一條是接到抽水泵浦(左端),抽水桶內的水去進行電解反應;另一邊就是接到水位偵測感應器(右端),隨時偵測儲水桶的水量是否在安全存量之上。


機台的正面上方是一個壓力表,它主要就是顯示機台內產生氫氧氣體時的壓力。這組機器內部並沒有儲氣槽的設計,所以所有氣體都是零庫存,通通都是即時電解產生的。這個設計的原因就在於不用多一個儲氣槽的配置所以能節省間,另一個重要的原因也就在於少了氫氧氣體儲氣槽,安全的顧慮也就可以減少一層。


另一邊的開關及液晶螢幕就是控制產氣及歸零使用的按鈕,螢幕中有電解時間、電壓、電流、溫度、壓力等顯示項目。


機器的下面是一個出氣閥門的開關,以及出氣口的三通閥設置。


當按下產氣的按鍵後,氫氧氣體開始產生,於是壓力表的壓力也上升到12psi的位置。


這時候液晶顯示螢幕的產氣GAS及壓力PRESSURE字幕都會反白顯示。


而出氣口的三通閥,紅色的位置接著一條管線,這一條就是負責輸送氫氧氣到引擎的管路。藍色的位置是一條空氣導入口,它在引擎發動後,會因為進氣岐管所產生的負壓(真空壓力),而將空氣一起吸入氫氧輸送管內。橘色的位置就是氫氧氣從機器送出外部的出口。


而汽車引擎的連接部位其實不一定是固定在某處,它只要能在不影響怠速情形下,連接進氣岐管上的真空管就行了。這裡簡單的解釋一下真空管是什麼:汽車的真空管就是開在進氣岐管端(節氣門之後)的一些管路,這些管路利用進汽門進氣時、活塞下行的吸力所造成進氣歧管真空負壓,而連接一些利用其負壓作動的元件,例如廢氣再循環閥門。不過廢氣再循環閥門如果抽掉,引擎會出現故障碼,所以這裡選用的是一條連接到剎車總泵輔助閥體的真空管,因為清積碳的時候車子不會移動,所以用不到剎車系統,也不會造成其它的影響。


紅圈的部分就是煞車輔助泵浦的真空管端,這裡因為管線在進氣岐管端的位置比較好下手動作,所以就拆另一端的管路位置。


拔掉剎車系統的真空管後,將氫氧輸送管的管線連接上去,等一下引擎一發動,進氣岐管就會將吸進來的氫氧氣體送到燃燒室去一同燃燒。






在氫氧氣體送到引擎室前,我看了一下水溫表,在正常熱車時的位置。進行過程中也將燈光、空調等負載通通關閉。


而在出氣閥切到ON的位置,氫氧氣體送到燃燒室後,引擎轉速間拉升了一下,大約從原來的800轉拉到1000轉上下後,又恢復正常。我的推測是當氫氧氣體送到燃燒室後,燃燒室火焰因為突然進來的純氧而更劇烈所以將轉速提高,結果引擎電腦偵測到怠速時的轉速居然高出原本的設定值,所以又立刻叫怠速馬達將怠速閥門關小一點,降低空氣的進氣量以維持正常的轉速所致。我想如果是一般沒有怠速馬達的舊式化油器引擎,應該是一接上去就會拉轉,而且是不會自動降下來的。


再看一下壓力表,原來12psi的氫氧氣體壓力,現在也變成差不多在0的低壓位置,因為氣體已經被吸入引擎的燃燒室內,所以壓力自然減低了。另外在液晶顯示幕的PRESSURE壓力反白字樣也消失,變成一般的模式。而一開始送氣後,機器裡面就有一個計時器,自動開始倒數計算40分鐘的清除工作時間。


出氣閥的另一個空氣入口在整個過程開始操作時,就已經套上一個粉塵的濾嘴,以免雜質也同時被吸入燃燒室。


在浩騰科技的展示中心裡,可以看到它的天花板上已經有設計完善的廢氣回收管路系統,讓來這裡清積碳的車輛,不會因為怠速時的廢氣而汙染環境。




不過我仍很好奇的將廢氣回收系統的管線拉開來,看一下到底排出來的東西有沒有味道或是顏色。我只有聞到一般的排氣味,倒是沒有以前用藥水清積碳時的刺鼻異味出現。而且從排氣管的尾端還可以看到有一點點水從管口滴落。


我又去引擎室看一下風扇的作動,發現它也只是間歇性的正常轉動而已。為何我會去看風扇的作動呢?因為在我來體驗這個流程之前,我也研究了很多網友的心得跟疑問,有人曾質疑氫氧火焰的燃燒溫度較高,所以是不是會對燃燒室內部的機件有影響?就這一點我去觀察了好一會兒風扇的作動來求證,我發現它也只是在正常的工作範圍內,引擎溫度高了風扇就轉動,降溫了風扇就停止,似乎沒有持續高溫的問題。因為如果是持續高溫的話,水箱風扇是會一直轉個不停的。只要是在風扇還能有效替引擎降溫的情況下,應該都是屬於正常的引擎工作溫度範圍值。


再看一下引擎轉速及溫度的儀表顯示,也仍與原本的怠速情形一致,沒有特別拉高或是異狀出現。


40分鐘之後,氫氧除碳機發出定時器的蜂鳴聲,表示40分鐘的設定已經到了。從機台儀表中可以看到GAS的時間數據從21:41變成22:25,這應該是說產氣過程的時間變化只有44秒而已,而溫度也從21度變成62度,其餘的都不變。


看一下出氣管的位置,由於高壓氣體快速流動,所以管線外面已經開始冒汗,有一層冰冷的水氣出現了。

拔掉引擎連接的管線將一切恢復原狀後,重踩油門10幾20下,轉速大約都拉在4千轉上下,讓已經燃燒掉的碳粒隨著排氣的推力噴出排氣管外。


這時後仍可以見到排氣管內滴出一些黑色的水滴,我用衛生紙吸一下,發現溶解在水裡的顆粒不像一般用藥劑清除積碳的顆粒那麼大,而比較像是粉末的感覺。




最後仍然接上廢氣測試儀器,發現CO變成0.01%(原本1.19%)、HC變成4PPM(原本113PPM)、CO2也變成14.9%(原本15.86%)。




不過浩騰科技的工程師也很實際的表示,剛清完積碳時排廢氣的數值都會瞬間掉到極低的位置,等到正式行車上路一段時間後,數值會恢復正常。所謂正常就是CO、HC、CO2都有一個固定的比例才是正常,趨近於零的數值只是當時的表現,正常行車當然不會維持這樣的水準。關於這個說法我覺得他們還蠻誠懇的,不會運用片面的假象來吹噓。工程師也拿出他們送檢驗廠測試的驗車單來給我看,其中1號單就是送測前的數值,2號單就是剛測完時的數據,3號單就是測完第二天又重測一次的數據。


這裡面我們可以看到2號單的CO即HC都降到極低,其中CO還是零。不過第二天就可以發現一切數據都正常了,雖然各方面都有減低,但畢竟不是那種如同服用了仙丹或是大補丸的誇張差異。

上路實際體驗
這一次的受測車輛是Colt Plus 1.6,這也是我個人的代步車輛,所以相關引擎反應的變化我也都能清楚的辨別。不過很多朋友用過後說油門變輕了,的確我也有這樣的感覺,不過我參考有很多油門變輕的經驗反應是來自於心理層面,所以在沒有經過加速測試儀器的驗證前,我暫時保留我的個人感覺。另外油耗的部分,大家也知道油耗多寡牽涉的層面很廣,所以我僅就自己的感覺來說,這方面還是維持與原先一樣的水平,因為我的車子本來就是蠻省油的,跑了兩桶油下來,這中間的差異並不大。唯一讓我覺得最明顯的就是重踩油門時的引擎雜音不見了。原本比較明顯的引擎雜音,現在運轉聲變得比較精緻多了。

浩騰科技的氫氧火焰應用範圍

在40分鐘清積碳的等候過程中,工程師帶我參觀了一些他們公司有關電解水而至產生氫氧火焰的一些實際運用科技,也真的讓我大開了眼界。

首先是EP-130的小型氫氧焰設備,這一套設備其實就是運用在機車除碳的機台。


它每小時可以用100c.c.的水,產出300公升的氫氧氣體。


外接一個降溫裝置,還可以變成一個迷你氫氧吹管。






作切割、或是焊接都沒有問題。


再來就是一個小型的家用氫氧焰爐具,其實就是家庭瓦斯爐的功能,只不過它是加水使用,儲水桶就在爐灶的下方。它的功率是每小時300c.c.的水可產出680公升的氫氧氣體。




這一台就說雙爐氫氧焰爐具,它的功率是每小時600c.c.的水可產出1800公升的氫氧氣體。




再來這一台就很過癮了,它就是快炒店必備的快速爐,它一個爐灶內有13個爐嘴同時出力。它的功率是每小時1600c.c.的水可產出3600公升的氫氧氣體。






這裡還有氫氧吹管的實際應用,鋼板也能切下來。比起一般家工廠還要準備兩個燃料鋼瓶,這樣用水就能變出氫氧吹管,真的是太環保了。它對應機台的功率是每小時3500c.c.的水可產出5600公升的氫氧氣體。








這是氫氧焰的火力示範,還真的很猛。底下是影片示範。


按這裡檢視外部影片 (按這裡在新視窗中開啟影片)

另外還有可以提供熱能來燃燒水,產生水蒸氣的大型機具,例如蒸氣室就是應用範圍。



我特地跑到這個機具的外面,看一下它的排氣管是否有燃燒後的雜質或排汙,結果真的很乾淨、很環保,氫氧焰燒完了也沒有什麼明顯可見的汙染排出。


心得分享
我覺得這套氫氧除碳的機具對技師來說真的是很好用,看我之前介紹的那些步驟有多麼複雜,而且還有一定的危險性存在,清完了之後最好還要換機油。而現在這一套方法只要拆下一根管子,接上機具的出氣管就行了,而且事後還不用換機油真是太方便啦。它唯一的不同就是不能自行DIY,因為一套機台約定價50幾萬元,所以沒有人會買一台回家用吧。就坊間清積碳的價格來說,從數百元到2~3千元的都有人開價,不過這一套氫氧除碳法的定價是1600元,採全省統一的方式倒也省事。

我覺得目前應該是在推廣的階段,所以在機台成本還沒有回來之前,價格應該不容易有所更動,但是就以它的原料以及技師工時來說,幾乎是沒有什麼成本。最好是在這套系統普及一點的時後,能夠降低每一次清碳的費用,這樣就能時常維持燃燒室的清潔,不會久久才想做一次,那樣的效果也是有限的。就我的觀念來說,其實除碳只是將引擎原本的功能恢復,時常保時引擎最佳狀況才是節能的最好辦法。