
有进必有出 – 燃烧后废气的去向
- 1 什么是排气歧管?其重要性何在?
- 2 歧管材质
- 3
排气歧管故障症状
- 3.1 发动机异响过大
- 3.2 动力与加速性能下降
- 3.3 燃油经济性恶化
- 3.4 歧管锈蚀
- 3.5 可见裂纹
- 3.6 排气异味
- 4 如何更换排气歧管与垫片
燃烧过程堪称精妙绝伦。仅通过空气与燃料,运用压缩或点火产生机械动力的这一过程,堪称史上最重要的科学发现之一。但伴随动力产生的废气必须通过排气系统排出,这正是排气歧管的核心使命。这使得歧管即使仅是气体流通的部件,也成为了发动机最重要的组件之一。
这个发动机关键部件还承担着部分冷却发动机、保障持续燃烧的功能。若其失效,所有科学原理都将失去意义。但它究竟是什么?排气歧管温度有多高?为何排气歧管螺栓会断裂?请继续阅读,了解关于这个关键汽车发动机部件的一切知识及常见故障识别方法。
什么是排气歧管?其重要性何在?
汽车排气歧管用于将发动机气缸产生的废气引导至底盘下方的排气管。废气离开排气歧管后,会流经排放系统和车辆消音器,最终从尾管排出。
歧管作为金属部件,在L型头发动机中通过螺栓固定在气缸体侧面,在I型头发动机中则安装在气缸盖侧面。对于二缸、三缸、四缸发动机,由于仅有一个排放废气的气缸列,故只配备单个排气歧管。
但采用“V”形布局的发动机(V6、V8、V12)则为每个气缸列配备两个歧管。部分V8发动机中,每个歧管连接独立的排气管、消音器和尾管。其他发动机则通过交叉管道连接,共享消音器和尾管构成单一排气系统。
排气门通过旋转清除发动机燃烧过程的残余物。当发动机进气门开启且活塞下行(即空燃混合气被吸入进气门时),排气门也会微启。若无歧管,所有燃烧气体会急速涌出,使排气门成为气缸内气流阻力最小的通道。伴随进气吸入的空气与燃料,发动机将通过排气门吸入冷空气,导致燃烧室温度呈指数级上升,迅速熔毁排气门、气门座和活塞顶部。这种现象被称为“回火”,以摧毁发动机而闻名。歧管正是防止此现象的关键。
排气歧管内的气体温度极高且压力巨大。这种高压会推动气体“喷射”通过歧管进入排气管。由于废气具有质量,因而产生惯性,在离开歧管时形成所谓“扫气”效应产生的真空。这能将剩余气体从发动机中吸出,为下一燃烧周期做好充分准备,提升效率。标准铸铁或“原木”型歧管通常几乎没有这种动力扫气效果。该效应在专为改善扫气设计的管状集气头中最为显著。
歧管材质
通常歧管由钢管、不锈钢或铸铁制成。不锈钢因防锈且寿命最长而价格最高,钢管能提供良好气体流动性也广为使用。
但您会发现大多数车辆使用铸铁歧管。虽然制造成本较低,但比钢材更重,随时间推移会变脆易裂。后续将详述此点。
多数歧管仅为裸露金属,但有时会采用陶瓷涂层进行隔热处理。这种方式成本高昂,故常使用相对廉价的“排气包裹”替代。但这种包裹会缩短歧管寿命。
因排气歧管温度极高,大多配备金属隔热罩以保护引擎舱内其他部件。这可防止发动机不必要的熔损!
更换歧管时,可选择原厂件、售后替代品甚至其他车辆的二手件。首要需确认其材质与使用年限。
排气歧管故障症状
排气歧管故障可能导致发动机动力下降、预热时间延长、燃油经济性恶化及催化转化器早期损坏等严重后果。为避免这些问题,了解预示歧管存在裂纹、泄漏或其他故障的征兆至关重要。
发动机异响过大
发动机异响是排气歧管垫片泄漏的重要指标。歧管垫片通过在歧管与气缸盖间形成气密防止泄漏。损坏的垫片会产生嘶嘶声或咔嗒声。冷启动时声响最明显,加速时加剧。
动力与加速性能下降
若歧管垫片泄漏,您会察觉车辆性能不如以往或应有状态。歧管提供的背压确保燃烧过程尽可能完善。若未产生真空,过程效率将大打折扣。车辆提速缓慢,静止起步加速无力。若不修复泄漏,问题只会恶化。但需注意,动力与加速下降并非仅由歧管引起。
燃油经济性恶化
燃油经济性与性能密切相关,车辆动力损失时油耗会增加。为维持排气系统正常时应有的性能水平,发动机需更高效运作。或许您会权衡维修歧管的成本,但长期累积的额外燃油费用将远超维修支出。
歧管锈蚀
锈蚀可能发生在所有金属部件,尤其暴露在空气中的零件(锈蚀由金属氧化引起)。歧管作为金属件,特别是铸铁材质更易生锈。其靠近地面且暴露于潮湿碎石环境的特点使其尤为脆弱。当锈蚀严重导致歧管出现孔洞或裂纹时,气体泄漏会产生巨大发动机轰鸣或嘶嘶声。这无疑需要专业处理,很可能需更换歧管。
可见裂纹
除可能的异响与性能下降外,歧管裂纹最直观的表现就是表面可见裂缝。检查时需仔细勘察歧管,特别关注螺栓固定处及热集中区域。较大裂纹较易发现,但细微发丝状裂痕可能难以察觉。全面检测可能需要拆卸歧管。此类问题直接提示更换排气歧管的必要性。
排气异味
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排气异味是排气歧管泄漏最明显的症状之一。歧管裂纹也会导致部分废气从裂缝而非尾管末端泄漏,引发强烈异味。车内可能不易察觉,但若打开发动机舱发现歧管周边散发恶臭,则是明确信号。存在排气异味意味着裂纹或泄漏已相当严重,可能危害健康。
如何更换排气歧管与垫片
对于裂纹型排气歧管,基本没有替代更换的方案。试图密封裂纹实属不妥,使用某些密封产品若操作不当甚至可能损害歧管本身性能。
排气歧管垫片也可通过更换解决泄漏问题,但也可进行维修。“爆裂”的排