汽车发动机的进气口在车头前面,下雨开车为什么不会进水?

汽车进气系统不仅有进气口·雨天行车不用担心进水

趣味问题:

  • 汽车进气口朝向车头前方,雨天行驶为什么不会进水?

很多新手司机都对这套系统感兴趣,其实这是个再简单不过的问题了。想一想不打伞冒雨行走或奔跑的时候,通过鼻子会不会吸入大量的水呢?答案显然是否定的,否则雨天就不能出门了。

燃油汽车装备的内燃机的运行基础是燃烧,燃烧的基础是可燃物的氧化还原反应;运行步骤包括活塞在气缸中的往复循环,燃烧室的空间会被压缩到非常小,如果进入的水量超过燃烧室的实际容积,活塞无法达到上止点完成压缩和排气,曲轴就会被迫停转,所以内燃机也要设计出防止进水的进气系统。



进气系统结构

  1. 进气口
  2. 进气管
  3. 空滤盒
  4. 节气门
  5. 进气歧管

空气需要通过这五个位置才能进入发动机的燃烧室,在复杂的进气管路中防止正常的雨水再简单不过了。

首先进气口总是要朝向前方,因为行驶中的所谓风阻实际为汽车不断推开环绕在地表的空气;过程中会存在一定程度的压缩,那么进气口超前就能挤入一定量的空气,配合内燃机运行的负压吸力则可以提升进气效率。但是在雨天也确实会进水,所以才会把进气口布局在进气格栅的后部,上部会通过引擎盖遮挡,这样的进水量就会非常非常少了。


重点:进气管路的设计是「蜿蜒曲轴」的,理论上想要提高进气效率用一根直管连接在节气门就好;而之所以要设计成弯管,初衷则有防止雨水和高湿度空气进入燃烧室的考量(之一)。

那么本就很少的进水量在足够长且蜿蜒的管道中流动,最多也就是“湿壁”的标准了;假设进水量过于大的话,水流达到空气滤清器的盒子里,首先会被纸质滤芯吸附掉大部分,剩余的少量水会通过空滤盒的底部通过进气压力排出,当然这种设计不属于漏气的标准,不会影响车辆的正常驾驶。


综上所述,内燃机的进气系统会充分考虑到防水的问题,正常的雨天驾驶即使是倾盆暴雨也不用担心;而且中网的格栅设计角度本也会有相当程度的导流效果,雨水随着高压气流会分散到引擎舱的各个位置,最多的是与散热水箱直接接触。而高温的水箱会直接把这些雨水蒸发掉,所以大可不用担心发动机会进水。


驾驶即使极少量的水透过空滤进入到进气歧管的位置,在高温的歧管中也会被蒸发;最终仍然有水进入燃烧室,只要没有超过燃烧室的容积则同样不同担心,在压缩冲程中会因数百摄氏度的高温被蒸发掉,随即会通过排气系统排出车外。要知道燃油燃烧后的主要成分是水,每消耗一升汽油可以转化出270克以上的水哦!



常见问题

1:发动机真正的进水只有两种可能性,首先是进气管路的设计存在缺陷,这种会有这种愚蠢设计的车毕竟很少,似乎只有工匠品质的德系汽车出现过一些。

其次则是刻意的涉水驾驶,行驶中的车辆会挤压水在车头形成浪花,此时会有很多水进入进气管;轻微程度是渗透空滤造成进气不畅,动力会感觉到明显或快速的下降,此时不能熄火但是要减慢车速。而如果涉水的水位高度超过进气口,此时就是水流而不是水花了;进入的水量超过燃烧室容积就会熄火,熄火后要怎么处理呢?


涉水熄火万万不能尝试重新启动发动机,燃油汽车的启动系统比较特殊;由于内燃机不能自行完成启动,所以必须通过电动机带动内燃机运转。步骤为控制启动开关为启动系统通电,电瓶以最大放电倍率电机供电;电机的离合器推动小齿轮别住内燃机的圈齿,之后瞬间以最大扭矩和马力带动飞轮和曲轴运转,曲轴连接的活塞则要开始压缩。

然而熄火后是因为气缸内有难以压缩的水,那么重新启动当然还是无法压缩而被迫熄火;电机输出的马力就成为了不能移动的活塞,与通过连杆连接的曲轴的「相互作用力」。一旦作用力大于连杆的材料抗拉强度则会断裂,发动机就算报废了。

(涉水熄火没有重新启动则可以通过车损险维修,反之即使有涉水险也只能自己维修发动机)



2:部分车主懂得进气口不容易进水,于是在洗车时会打开引擎盖直接冲洗发动机舱;这种清洗的方式仍旧不会造成发动机进水,但是会带来更多的问题。

比如ECU行车电脑在发动机舱里,这块电脑板是没有什么严格防水保护的,所以涉水熄火时有些情况是发动机没进水,可是ECU短路烧坏后也无法让内燃机正常运行。而且ECU往往是只换不修,成本低则数千高则数万。所以发动机舱是不可以用高压水直接冲洗的,重点是也没有什么必要去清理机舱。


「大灯进水」的原因是什么呢?其实不论有多大的雨水,或者是内外温差,严格密封的大灯总成都是不应该进水的。然而确实有些大灯存在进水或起雾的问题,原因排除制造工艺过差以外,最大的可能性还是涉水或者用高压水冲洗机舱。

因为大灯在运行中会产生相当高的温度,灯组必须留有通气孔(排气恒压空·高温会造成空气膨胀);这些孔都会用防水海绵填充,而且都在设计大灯的背部。那么用高压水冲洗的过程中,超量的水就会透过海绵进入大灯内部了,所以想要大灯也不怕雨天,包括发动机舱内部的保险盒和线束都不用担心,防止涉水飞溅和高压喷水即可。



编辑:天和Auto-汽车科学岛

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