柴油车冒黑烟是怎么回事?

01-09

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!

柴油车冒黑烟是怎么回事?

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!

柴油车冒黑烟是怎么回事?

黑烟是燃油不完全燃烧的产物

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!

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柴油车冒黑烟是怎么回事?

预混合燃烧的汽油机

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!

柴油车冒黑烟是怎么回事?

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!

柴油车冒黑烟是怎么回事?

扩散燃烧的柴油机

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!

柴油车冒黑烟是怎么回事?

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!

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