为什么行驶中汽车排气管会滴水,性能是代表是好还是坏?
汽车排气管是否滴水-不能作为判断工况的绝对参考
不知何时「排气管是否滴水」成为了判断燃油汽车工况的参考,似乎只有滴水的车辆才算高标准,甚至出现了以“车系”滴水量和滴水比例为参考而区分技术水平高低的说法;这些说法未免太极端了,决定尾气是否滴水的因素不仅有内燃机本身,还有温度和湿度这两个因素。
内燃机运行中是一定会产生大量的水蒸气的,不论是冷车还是热车;因为即便达到热车状态时,这种内燃式发动机也远达不到“燃烧充分”的程度,原因是做功时间太短。冷车时只是先对燃烧更加不充分,但依然会产生很多水蒸气。
燃油的“燃烧概念”本质是氧化反应,燃油是碳氢化合物。
在完全燃烧的前提下,碳元素会全部转化为二氧化碳,氢元素则是氧反应生成“H20-水”。所以说只要内燃机运转就会生成水,不充分的燃烧只是会多余生成一氧化碳、氮氧化物,并且有没有充分反应的碳氢化合物;尾气检测就是对这三种物质成分的比例进行检测,这也说明了热车时同样无法充分燃烧。
以汽油动力为主的乘用车型为参考,消耗一升燃油会反应出接近2.5公斤的尾气;虽说一升汽油的质量只是0.75公斤左右,但是反应过程中的“结合”与“转化”则会让质量加大,毕竟参与反应的还有空气。而在这接近2.5公斤的尾气中,二氧化碳就有2.3公斤左右,剩下的主要部分是270g左右的水;目前使用的是乙醇汽油,无水乙醇消耗一升会反应出929g的水,以“0.1+0.9=1.0L乙醇汽油”的比例混合之后,1升汽油就能产生约309克的水哦。
尾气中为何没有看到大量的水流出呢?
原因很简单,那就是因为高温让液态水变成了水蒸气;常压标准达到100℃就能让水沸腾,内燃机运行的温度非常高,以燃烧火焰温度为参考吧。
- 汽油 1200℃
- 柴油 1800℃
在不增压的前提下就有这个标准了,那么排气系统的温度自然也会非常之高。
与发动机连接的排歧管温度可以达到900℃左右,三元催化器可以达到600-800℃,催化器、DPF/GPF颗粒物捕捉器的启动温度都要超过200℃,温度不够高的话则连尾气都无法进行净化。在排气系统末端是消音器,其内部结构中包括冷却隔板,经过冷却之后才会排出车外,而也就是到排出之后才会低于100℃。
「水蒸气遇冷凝结为液态水」是小常识,沸腾汽化之后的水蒸气是真正的气体,并不是悬浮在空气中的小水珠;水会凝结为液态水则是从气态变成液态,这需要一个前提条件——水蒸气分压力大于饱和水蒸气分压力。
水蒸气分压是概念是在“某个温度标准下”空气中水蒸气的部分压力,饱和水蒸气分压力可以理解为空气中的水蒸气达到饱和状态时的水蒸气的部分压力;这样的描述可能不好理解,直白的描述就是在温度固定的前提下,空气承载气态水的能力是有限的,空气中的水蒸气压力达到极限,再有“潮湿的空气”中的水蒸气就不是空气能继续承载的了,这些气态水就会变成液态水,这就是水蒸气预冷凝结的概念。
排气管一定要滴水吗?答案并不是这样的。
空气的温度不是恒定不变的,一年四季都会有很大的气温差;空气温度越高则承载水蒸气的能力越强,可以理解为空气膨胀、间歇扩大,能“塞入更多的水蒸气”。反之空气温度低则承载水蒸气的能力就会变差,那么尾气中的水蒸气想要凝结为水反而有些难度;比如冬季的气温足够低,总会有一种“干冷”的感觉,确实空气的湿度比较低,怠速时产生的水蒸气比较少,不超过饱和水蒸气分压力就不会凝结为水了。
同时如果气温已经低于零度,通过排气管排除的水蒸气会瞬间变成「冰晶」;这种冰晶其实极其小的,小到悬浮在空气中而肉眼无法识别;自然生成的冰晶倒是会逐渐变大,遇到水汽会继续凝结,最终形成六边形的雪花。但汽车尾部的空气温度会略高一些,如果超过零度则会融化冰晶使其变成水蒸气,超过空气的承载能力之后则会成为雾气,什么是“雾”?
「雾」是空气达到绝对湿度之后,水蒸气凝结为小水珠悬浮在空气中的状态;所以在低温环境中的汽车尾部可能会出现雾气,但不见得会滴水,达到绝对湿度的时候也会形成雾气。滴水往往是在空气温度偏高且湿度本身比较大的环境中,排气管温度和尾气差值较大,从而预冷凝结为液态水。
所以很多工况良好的汽车不见得会有排气管滴水的问题,在特定的环境中工况很差的车辆也会滴水;判断发动机工况的参考是动力有没有明显变差,耗油量有没有明显升高,怠速时会不会出现明显的共振等,仅看尾气的水就能判断发动机工况的话,怕是谁都是机修工了。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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为什么行驶中汽车排气管会滴水,性能是代表是好还是坏?
肯定每个人都已经在路上注意到了这一点:液体从个别车辆的排气系统中滴落。但这有什么关系呢?
排气管滴的是冷凝水当所有碳氢化合物(包括汽油和柴油)燃烧时,燃烧过程会产生二氧化碳和水等。
如果发动机在冷态下启动,而排气系统也还是冷的,燃烧过程中产生的水会凝结在排气上。根据温度和驾驶行为,可以收集更多的水。然后排气系统充满越来越多的水。这时在加速时就会从排气管中出现。
当发动机和排气处于工作温度并且部件因废气温度高而升温时,燃烧过程中释放的水会立即在热部件上蒸发。然后水以气态形式离开废气,不再以液态形式存在。这就是为什么在工作温度下,很少会看到汽车排气系统中滴水的原因。
短途驾驶对排气管的危害产生的水完全离开排气系统是很重要的。如果水留在管道或其他部件中,就会发生腐蚀过程,从而破坏排气装置。因此,短途驾驶对发动机和排气不利。这就解释了为什么长途车辆往往具有更长的使用寿命。
综上所述,这种从排气管滴出的液体很有可能是水,尤其是在冷车的情况下。
如果不是水——还能是什么?如果气缸盖密封垫有缺陷,大量冷却水可能会进入废气中。这通常很明显,因为冷却水经常缺少,经常需要添加,会发动机失去动力。
功率损失是由在燃烧室中进入冷却水造成的,实际上应该只有可燃混合物。
虽然冷凝水尝起来没有任何味道(或由于水在排气系统中吸收金属离子而略带金属味),但冷却水可能具有类似酒精或甜味的余味,因为与糖类化学相关的乙二醇是冷却液主要成份。
这意味着:冷凝水是正常无害的;但是,如果流出的液体是冷却水,则应检查引擎是否泄漏。
如果排气管中没有出现清澈液体,而是出现黑色或混浊液体,也建议对车辆进行全面检查。
总结:正常情况下不需要担心,如果冷却液经常缺少就需要注意了。另外,避免短途驾驶有利于延长排气管的使用寿命。
为什么行驶中汽车排气管会滴水,性能是代表是好还是坏?
有水雾和水滴是还是 说明燃油充分燃烧了 对车来说是好事
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