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冬季汽车「尾气白烟」为何部分车辆才会出现?

2020-12-02 13:5011600
 问题概述:
随着气温的逐渐降低,汽车尾气又开始不断出现白色烟雾了;但为什么有些车会冒白烟,有些车却不会,而且同一台车有些时候也会看不到尾气烟雾呢?
这是冬季汽车比较常见的现象,原因其实并不难理解,重点是基本都不是故障引起;因为汽柴油包括天然气燃烧后的主要产物就是「H20-水」,这是燃料自身成本绝对的结果。
燃烧的本质其实就是可燃物的氧化还原反应,以碳氢化合物(各类烃类物质)为主的燃油,燃烧后产生的水量可能是超出很多汽车用户想象的。比如汽油每燃烧一升就能产生271克的水,目前使用的汽油是E10标准的乙醇汽油,无水乙醇燃烧1L会产生929克的水;那么以10%的比例替代无铅汽油,清洁汽油的标准则为【1L≈336.8克】,是不是很多呢?
 
01
水的形态
气态-水蒸气
液态-水
固态-冰
在不同的温度环境中,水会呈现为三种形态;常压标准下超过100℃就会成为气态,相信这是都了解的科学常识。所以即使发动机运行时会产生很多的水,但也不会“淹缸”或者浸泡排气管路。
因为汽油燃烧的过程中会产生热能,火焰温度可以达到1200℃;缸内温度也是超过1k标准的,所以燃烧过程中的水会是气态,而且这些水直到排出车外都有可能持续为气态。
 
排气系统的结构包括:排气歧管,前端消音器,三元催化器,尾段消音器和尾管;三元催化的功能是利用催化剂(铂铑钯)与氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物进行反应,分解出水、二氧化碳和氧气。
然而催化反应也许需要热能的,启动催化的标准温度在200℃以上,实际催化器的极限温度可以接近800℃;那么排气歧管和前后管路的温度之高也就可想而知了,尾气中的水蒸气总会是气态。直到达到尾段消音器的冷却隔板时,温度还会在200℃左右,冷却之后才会低于100℃。
 
「遇冷凝结」是水蒸气的特点,如果尾气中含有大量的水蒸气,并且尾管的温度被低温空气冷却到很低的话;那么水蒸气就会在尾管上凝结为液态水,从尾喉喷出或者从消音器预留排水孔滴出。然而在冬季冷启动阶段往往不会有冷却水,原因有两点。
 
02
差异解析
原因:冬季尾气以「水雾」为主,原因是冷启动热车阶段中,ECU行车电脑会主动加大喷油量,而且要提高转速到1200rpm左右。
这要比正常的怠速标准高400转,那么进排气的压力就都会比较大;尾气在排气管中的流速也会更高,那么含有大量水蒸气的尾气就无法与低温尾管有效接触并凝结。结果只能是快速地喷到空气中,在低温空气里凝结为水珠;然而空气温度越低则承载水分子的能力就会越差,超过其绝对湿度标准后就会形成雾气——雾的本质就是>绝对湿度,水珠悬浮在空气中的特殊气象。
 
问题:为何有些时候看不到尾气的水雾呢?原因其实有两点,其一为空气温度会随时变化,清晨的温度可能是零下,而正午就会是零上十余摄氏度;此时空气承载水分子的能力就会更强,冷却凝结的能力会更差,所以就很难看到水雾了。
同时热车状态中的怠速转速会下降到800rpm左右,尾气的压力是会变低的;于是就会有充足的时间在消音器里凝结为水,而预留排水孔往往是在最低位,且是在车尾往内部的位置。滴水不容易被发现,但并不代表不会产生水。
 
故障解析:如果全时都有过于明显的尾气水雾,排除环境温度始终很低的因素,可能性也许是防冻冷却液通过缸盖渗漏到燃烧室。
如果缸盖密封性被破坏,防冻冷却液就有可能参与燃烧;这种溶液的主要成分是水,蒸发后的尾气含水量就会超标,所以尾气始终都会有白雾。检查的方式比较简单,打开发动机盖,以“周”为周期观察防冻液是否快速减少;检查时建议都在冷车状态,这是最标准的储量哦。
 
 
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