发动机下排气是什么?
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发布时间：2022-05-29 20:39
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热心网友
时间：2023-11-24 01:41
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时间：2023-11-24 01:42
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不仅仅是柴油发动机，汽油发动机也可以这样检查。一些比较老旧的汽油车出现了发动机动力不足、机油消耗量过大等故障去修理厂维修时，修理工也是首先检查发动机的下排气。不过汽油发动机一般检查机油尺管处的排气量，如果从这里排出来过多的废气，或者废气呈蓝色或白色，我们也可以判断是发动机磨损过大、需要大修了。
那么这个“下排气”究竟是怎么形成的呢？为什么查看它的状态就可以判断发动机的工作状态呢？下面老侯来给大家说说其中的道理。
大家知道，现在汽车上使用的发动机学名叫做“往复活塞式四冲程发动机”，它的工作原理是：在进气冲程中吸入空气或者可燃混合气，然后在压缩冲程中把它们压缩成高温高压的气体，随后由火花塞点火或者向其中喷入高压柴油，使可燃混合气燃烧并膨胀做功，形成了做功冲程，最后将燃烧后产生的废气排出发动机的行程称为排气冲程。这四个冲程反复进行，发动机就会自动的运行下去。
这四个冲程能够持续的运行下去，有一个前提条件是：必须有一个密闭的空间。只有在一个密闭的空间内，气体才能产生高温高压，压缩与做功才能完成。在发动机中，燃烧室就是这样的一个密闭空间，可燃混合气在燃烧室内被压缩、点燃，产生高温高压的气体推动活塞向下运动，在膨胀过程中达到了做功的目的。
我们来具体的看看这个密闭空间是怎么形成的：气缸套紧密的镶嵌在气缸体上，气缸盖和气缸体之间用螺栓紧密的连接在一起，中间有起到加强密封作用的汽缸垫；在气缸盖上有气门，它们与气缸盖紧密配合，形成良好的密封面；活塞和活塞环安装在气缸套中，并在其中上下往复运动，活塞与气缸套之间大约有0.05~0.15mm的间隙；活塞环套在活塞上，外表面与气缸套接触，上下端面和内表面与活塞接触，形成了几处密封面。这样，气缸盖、气缸套、活塞、活塞环以一定的位置和工艺安装后，一个密闭的空间（燃烧室）就形成了。
那么这个密闭空间可以做到绝对的密封吗？答案是不能。原因就在于：气缸套、活塞、活塞环三者安装后，会形成三个间隙，我们称之为活塞环“三隙”：端隙、侧隙和背隙。这几个间隙，一方面是给活塞环留出受热膨胀的余地，防止工作时活塞环膨胀卡死在气缸套中；另一方面也是安装工艺的需要，如果没有这几个开口，活塞环是无法安装在活塞上的。
一般活塞环的端隙小于0.5mm，侧隙小于0.1mm，背隙小于0.2mm。与活塞的直径和行程相比，这些间隙显得微不足道。但是，就是由于这几个间隙的存在，燃烧室中高温高压的气体会通过它们泄漏到曲轴箱中，这就是所说的“下排气”。一般发动机的每个气缸有两道气环和一道油环，下排气产生的具体路径是：
燃烧室中高温高压的气体从活塞与气缸套之间的间隙进入，到达第一道活塞环；然后通过第一道活塞环的侧隙与背隙再从端隙流出，进入到第一道活塞环与第二道活塞环之间；然后通过第二道活塞环的侧隙与背隙再从端隙流出，进入到第二道活塞环与油环之间；最后从油环端隙流出，通过活塞与气缸套之间的间隙进入到曲轴箱中，形成了所谓的“下排气”，也叫做气缸窜气或曲轴箱窜气。
这种泄漏无疑会降低发动机的工作效率，导致发动机无法到达设计的压缩压力，进而导致发动机功率和扭矩的降低；同时它还会增加曲轴箱内部的压力，导致曲轴箱密封困难、窜气量增多、机油消耗量增多、发动机运行阻力增大等故障。因此发动机要尽可能的减少这种泄漏量。常见的做法一是采用合适的材料制作活塞和活塞环，让它们与气缸套之间的配合间隙以及活塞环三隙尽可能的小，以缩窄漏气通道；另外活塞环在安装时，端隙互相错开180°，形成了迷宫式的漏气通道，以延长漏气通道和衰减漏气的压力，达到减少漏气量的目的。
但即使这样，下排气仍然是不可避免的，一般来说，发动机下排气的量为进气量的0.2~1%之间，在正常使用中只能轻微的感受到，并且越优秀的发动机下排气量越小。另外，温度也会影响下排气的大小，一般在低温时发动机中活塞、活塞环与气缸套之间的间隙较大，下排气量较多；等发动机达到正常工作温度后，这些间隙受热缩小，下排气的量也随之减少了。
当发动机运行超过一定里程或年限后，由于自然磨损和金属的疲劳，发动机中的活塞、活塞环、气缸套三者之间的间隙会增大，活塞环的三隙也会增大；由于金属疲劳导致的活塞环弹力下降，也会导致活塞环的密封性下降；另外，活塞环在发动机运行中会自动的旋转，如果在某一时刻这三道活塞环的端隙在一条直线上，俗称的“活塞环对口了”。此时，下排气的漏气通道会大幅度的拓宽，漏气量随之大幅度增加，发动机的下排气也就明显增大了，严重时甚至有大量的燃烧废气从下排气口窜出，呈现白色或蓝色的烟雾，或者有机油颗粒从里面流出。另外，由于活塞环三隙的增大，活塞环的泵油作用也会大幅度增加，发动机的机油消耗量随之增大，也就是我们俗称的“烧机油了”。
有经验的修理老师傅或者老司机，可以通过这个下排气的量和颜色来大致判断发动机的磨损情况，进而判断发动机是否需要大修。我们也可以采用测量气缸压力的方法来大致判断，如果气缸压力比正常值下降一半以上，就说明这台发动机彻底不行了。当然，我们也可以更精准的测试发动机的下排气量。有一种发动机窜气量检测仪，通过测量曲轴箱中的气体压力，可以比较精准的测试发动机的窜气量。当它的数值超过一定程度时，就说明发动机的磨损过大了。
还有一种情况，那就是发动机出现了拉缸的故障（就是我们俗称的“发动机爆缸”）。这种故障一般都是由于发动机过热，导致活塞与活塞环过度膨胀，卡死在气缸套中，在巨大的惯性力作用下，仍然上下运动，从而将活塞、活塞环、气缸套上拉出较深的沟痕；或者活塞与气缸壁之间润滑不良，二者产生粘着磨损，并在活塞和气缸套上拉出深深的沟痕。发动机拉缸后，燃烧室的密封性会大幅度下降，发动机的压缩压力下降，功率和扭矩也随之大幅度下降，同时还会伴有异响；另外由于有大量的气体从沟痕处泄漏到曲轴箱中，曲轴箱压力剧增，下排气口处泄漏的气体大量增加，呈现灰白色的烟雾，汽油机从机油尺处会窜出一股股的烟雾，这些都是发动机拉缸的明显症状，严重时发动机甚至无法启动。
当发动机出现下排气量过大、汽车动力下降的情况时，一般需要通过更换活塞、活塞环、气缸套、修理气门密封面等方式方法来恢复燃烧室的密封性能，也就是我们所说的发动机大修。大修后的发动机在运行初期，由于各摩擦副配合不是很完美，燃烧室密封性不是很好，下排气量也会较大；运行一段时间之后，各摩擦副表面的毛刺、凸起等磨损掉了，燃烧室密封性良好，下排气也随之减小了。这个过程就是发动机磨合的过程。
很早以前的发动机，曲轴箱都是直接与大气相通的，曲轴箱中的废气会直接排放到大气中，这种技术称为曲轴箱自然通风，从发动机外部直接就可以看到下排气。现在的汽车发动机出于减少环境污染和提高发动机经济性的考虑，一般都采用曲轴箱强制通风技术，它可以把曲轴箱中的废气抽出并送入发动机的进气管，吸入气缸再燃烧。如果发动机磨损严重，下排气过大，曲轴箱中的废气过多，返回到气缸中的废气过多，会导致发动机的燃烧状况不好，发动机功率下降。这种发动机我们通常都是从机油尺处查看下排气的程度。
