柴油车冒黑烟是怎么回事?黑烟是燃油不完全燃烧的产物预混合燃烧的汽油机扩散燃烧的柴油机
- 来源:车爱网 2022-01-04 汽车
无论是柴油机、或汽油机,出现冒黑烟的状态原因都是混合气过浓、或局部混合气过浓;而柴油机更容易出现冒黑烟状态主要的原因在于其燃烧方式,柴油机采用的扩散燃烧方式必然造成压燃初期的混合气浓度过大(没来得及与空气混合),所以柴油机更容易冒黑烟!
所以没循环作功冲程、燃油燃烧之初产生部分黑烟才是柴油机最真实的状态,这不是抹黑柴油机、只是扩散燃烧客观存在的短板;国三以及国三之前的柴油机、由于使用机械泵喷油很粗暴,严重影响油气扩散的效果,所以冒黑烟现象严重;从国四开始,喷油压力更高、电控喷射更加精准,改善了机械泵喷油粗糙的控制策略,从而减少了黑烟现象的产生;换句话说只要抑制住局部混合气浓度过大,就能很好的避免黑烟现象!
黑烟实际上就是燃油中的碳氢化物在氧浓度低时燃烧不完全的产物(也可以理解成是积炭的一种),排放中最主要的三大物质分别是一氧化碳、碳氢化物、氮氧化物,一氧化碳本身是无色的、而氮氧化物通过scr系统时被尿素给转换了,所以黑烟仅仅是燃油中的碳氢不完全燃烧的产物,这一点不要与氮氧化物混淆、现在的柴油车不冒黑烟与尿素也没关系,尿素是处理无颜色的氮氧化物气体的!
都说柴油机容易冒黑烟、实际上汽油机也会冒黑烟,但汽油机冒黑烟需要有特定的环境;比如直喷汽油机、在北方冬季冷启动时大脚轰油门,因为低温影响雾化、所以系统会加浓喷射燃油,再配上大脚猛踩油门,就会造成混合气浓度过大、即便汽油机是预混合燃烧也必然会冒黑烟;所以只要混合气、或局部混合气过浓时燃烧必然发生不完全燃烧现象,结果就是黑烟的产生,这是不可避免的现象;只不过汽油机的预混合燃烧能有效避免局部混合气过浓的现象!
汽油机采取的是预混合燃烧,简单点说就是油气、空气在点火前已经达到均质混合状态,然后跳火点燃、均匀的混合气燃烧的更完全所以避免了黑烟现象;压缩冲程活塞上行之初,空气、油气就开始混合,时间、空间充足,所以活塞上行、直到火花塞点火时,混合气已经接近均质,燃烧的就好;其次汽油机喷多少油会根据进气量来决定,所以不容易出现富氧、或缺氧燃烧状态,所以既不容易冒黑烟、也不像柴油机产生那么多的氮氧化物!
柴油机的燃烧是比较矛盾的,因为进气量不受限制、越多越好,所以从整体上看每循环的燃烧都是富氧状态,但因为是采用扩散燃烧的方式、局部又呈现缺氧燃烧状态?缺氧燃烧冒黑烟、富氧燃烧产生大量氮氧化物(富氧环境还会有效抑制贵金属铑的转化能力,所以只能用尿素了),这就是柴油机在排放上总做不到汽油机那么合理的原因;柴油机压缩冲程压的只是空气(汽油机压的是混合气),等压缩冲程快结束时、喷油被压缩空气产生的高温直接引燃,但要知道一点扩散是需要时间的、刚喷出的燃油还没来的扩散就着火了,所以就形成了局部混合气过浓的现象!
黑烟就是这么产生的,随着油气的燃烧、产生的湍流加速了未燃油气的扩散,而外部的大量空气很容易与油气混合、反而形成了富氧的状态,这就是整体富氧、局部缺氧的状态,也是柴油机很难克服的难题;当然现在的柴油车已经不太容易冒黑烟了,最多就是起步、或提速时偶尔冒一下,这就是起步或提速时加浓喷射油气所导致的;毕竟电控内燃机、配压力更大的喷油器、多次喷射的喷油策略能很好的缓解局部混合气过浓的问题,所以现在的柴油车冒黑烟的现象少了,国三之前的柴油车冒黑烟的比较常见!