Bij de meeste dieselmotoren zijn de effecten van overmatige koolafzetting direct gerelateerd aan de hoeveelheid of het totale volume van de koolafzetting in een bepaalde verbrandingskamer. Als we ervan uitgaan dat de motor in goede mechanische conditie is, zal het totale volume koolstof in elke verbrandingskamer hetzelfde zijn, of bijna hetzelfde. In dit artikel gaan we er dus van uit dat de motor in goede conditie is en dat overmatige koolafzetting de volgende effecten heeft op de motor:
De verbranding lijdt eronder
Aangezien dieselmotoren afhankelijk zijn van compressie voor ontsteking, is het totale volume van de verbrandingskamer van cruciaal belang. Omdat dieselmotoren niet worden geregeld zoals benzinemotoren, regelt de ECU (Engine/Electronic Control Unit) het volume van de inlaatlucht niet. Eenvoudig gezegd gaat de ECU ervan uit dat er voldoende lucht beschikbaar is om de hoeveelheid brandstof te verbranden die aan elke cilinder wordt geleverd, waarbij de hoeveelheid brandstof wordt bepaald op basis van de invoergegevens van diverse motor- en rijeigenschappenssensoren.
In de praktijk is een parameter die een dieselbrandstofregelsysteem in beschouwing neemt bij het berekenen van een brandstoftoevoerstrategie, het volume van de verbrandingskamer op het punt van volledige compressie. Dus als een deel van die ruimte wordt ingenomen door koolstof, kan de ECU dit niet compenseren omdat het het volume van de inlaatlucht niet controleert/bewaakt, met als gevolg dat er mogelijk niet genoeg lucht aanwezig is om alle of het grootste deel van de geïnjecteerde brandstof te verbranden.
Het detonatievlamfront wordt verstoord
Net als bij benzinemotoren is het verbrandingsproces in een dieselmotor afhankelijk van een soepele, gelijkmatige en voorspelbare voortplanting van het detonatievlamfront om een effectieve verbranding van het lucht/brandstofmengsel te bereiken, en als een koolstofafzetting perfect glad zou zijn, zou de voortplanting van het vlamfront waarschijnlijk op geen enkele manier worden beïnvloed.
In de praktijk ziet een koolstofafzetting in een verbrandingskamer er echter uit als een miniatuur berglandschap, met pieken, dalen en variaties in dikte die kunnen variëren van enkele microns tot enkele millimeters. Als de motor warmer wordt, warmt de koolstofafzetting dus ook op tot sommige delen roodgloeiend worden, die dan werken als miniatuur gloeibougies, die op hun beurt het lucht/brandstofmengsel voortijdig kunnen ontsteken.
Het praktische effect hiervan is dat het detonatievlamfront zich op onvoorspelbare wijze voortplant en in sommige gevallen kan het vlamfront door meerdere, concurrerende ontstekingen worden gedoofd, lang voordat de zuiger zelfs maar het punt bereikt waar normaal gesproken ontsteking zou hebben plaatsgevonden. Hoewel moderne dieselbrandstofcontrolestrategieën de incidentie van voortijdige ontsteking grotendeels hebben teruggedrongen, hebben deze strategieën het probleem niet volledig geëlimineerd en als voortijdige ontsteking gedurende langere perioden kan doorgaan, is ernstige motorschade meestal het gevolg.
