汽车发动机在使用一段时间后会在发动机内部产生大量积碳，不仅会导致发动机工作效能下降、油耗增加，严重的还能对发动机造成损害。氢氧除碳作为近年来新出现的除碳方式，与先前点滴式、泡沫式等除碳方式相比，具有效率高、成本低、无污染的优点，能够在短时间内有效清除发动机内积碳。虽然国内已有多种型号氢氧除碳机实际应用于发动机除碳，但对氢氧除碳这一过程的原理目前还没有形成系统的理论认识。本文将从多方面对氢氧除碳的原理和过程进行理论分析与描述，并对氢氧除碳效果的直接评定、间接评定以及氢氧除碳的实时监控进行实验研究。本文首先介绍氢氧除碳所需氢气的性质及其在氢氧除碳行业所采用的制备方法，并对发动机内积碳的成因及其对发动机造成的危害和影响进行分析。根据氢氧气性质、积碳成因及危害，分别从化学、燃烧学、超微分子扩散等方面分析氢氧除碳的原理，对氢氧除碳的过程进行数学描述，并对氢气去除发动机积碳的通用化学方程式进行推导。为了对氢氧除碳机的除碳效果进行更好的检验，本课题将通过内窥镜方法对发动机内的积碳情况进行检测，对发动机氢氧除碳的效果进行直接评定。此外，本文还将对氢氧除碳对发动机尾气排放的影响进行分析，通过检测尾气中有害气体成分排放量的变化来间接对氢氧除碳的效果做出评定。在利用发动机尾气变化对氢氧除碳效果进行间接评定的过程中，本课题根据工程实际提出了氢氧除碳发动机尾气检测方案，并对汽车尾气检测的硬件电路、软件通信以及数据库进行了一体化设计。通过选取合适的传感器对尾气成分进行检测，利用下位机与上位机进行数据的处理和采集并完成数据通信，最后利用开发的多通道气体传感器数据采集系统对数据进行存储与显示，得到尾气检测的结果，根据该结果对氢氧除碳的效果进行间接评定。为了对氢氧除碳的过程进行实时地安全监控，避免因氢氧机在发动机熄火后仍持续工作引发安全隐患，本课题通过对发动机工作的物理信号进行提取、处理、判断，利用氢氧除碳机控制系统中内置可编程逻辑控制器完成对氢氧除碳实验过程的实时监控。