Bei den meisten Dieselmotoren stehen die Auswirkungen übermäßiger Kohlenstoffablagerungen in direktem Zusammenhang mit der Menge bzw. dem Gesamtvolumen der Kohlenstoffablagerungen in einer bestimmten Verbrennungskammer. Wenn wir davon ausgehen, dass sich der Motor in einem guten mechanischen Zustand befindet, ist das Gesamtvolumen des Kohlenstoffs in jeder Verbrennungskammer gleich oder annähernd gleich groß. Für die Zwecke dieses Artikels gehen wir also davon aus, dass der Motor in einem guten Zustand ist, und die Auswirkungen übermäßiger Kohlenstoffablagerungen auf den Motor sind wie folgt:
Die Verbrennung wird beeinträchtigt
Da Dieselmotoren zur Zündung auf Kompression angewiesen sind, ist das Gesamtvolumen des Brennraums von entscheidender Bedeutung. Da Dieselmotoren nicht wie Benzinmotoren gedrosselt werden, steuert die ECU (Engine/Electronic Control Unit) nicht das Volumen der Ansaugluft. Vereinfacht ausgedrückt, geht die ECU davon aus, dass genügend Luft vorhanden ist, um die jedem Zylinder zugeführte Kraftstoffmenge zu verbrennen, wobei die Kraftstoffmenge auf der Grundlage von Eingangsdaten von einer Vielzahl von Motor- und Fahrverhaltenssensoren bestimmt wird.
In der Praxis ist ein Parameter, den ein Dieselkraftstoff-Steuerungssystem bei der Berechnung der Kraftstoffzufuhrstrategie berücksichtigt, das Volumen des Brennraums zum Zeitpunkt der vollen Verdichtung. Wenn also ein Teil dieses Raums von Kohlenstoff eingenommen wird, kann das Steuergerät dies nicht kompensieren, da es das Volumen der Ansaugluft nicht steuert/überwacht, mit dem Ergebnis, dass möglicherweise nicht genügend Luft vorhanden ist, um den gesamten oder den größten Teil des eingespritzten Kraftstoffs zu verbrennen.
Die Flammenfront der Detonation wird unterbrochen
Wie bei Benzinmotoren hängt der Verbrennungsprozess in einem Dieselmotor von einer gleichmäßigen und vorhersehbaren Ausbreitung der Detonationsflammenfront ab, um eine effektive Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu erreichen, und wenn eine Kohlenstoffablagerung vollkommen glatt wäre, würde die Ausbreitung der Flammenfront wahrscheinlich in keiner Weise beeinflusst.
In der Praxis sieht eine Kohlenstoffablagerung in einem Verbrennungsraum jedoch wie eine Miniaturgebirgslandschaft aus, mit Gipfeln, Tälern und Dickenunterschieden, die von einigen Mikrometern bis zu mehreren Millimetern reichen können. Wenn sich der Motor erwärmt, erwärmen sich daher auch die Kohlenstoffablagerungen, bis einige Teile davon rotglühend werden, die dann wie Miniaturglühkerzen wirken, die wiederum das Luft-Kraftstoff-Gemisch vorzeitig entzünden können.
Dies hat in der Praxis zur Folge, dass sich die Detonationsflammenfront auf unvorhersehbare Weise ausbreitet, und in einigen Fällen kann die Flammenfront durch mehrere konkurrierende Zündungen gelöscht werden, lange bevor der Kolben überhaupt den Punkt erreicht, an dem die Zündung normalerweise erfolgt wäre. Moderne Dieselkraftstoffregelungsstrategien haben das Auftreten von Vorzündungen zwar weitgehend reduziert, aber nicht vollständig beseitigt, und wenn Vorzündungen über längere Zeiträume hinweg zugelassen werden, sind schwere Motorschäden in der Regel die Folge.
