汽車發動機為什麼需要強制通風，什麼是強制通風？

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三個問題：

曲軸箱為何要強制通風什麼是強制通風強制通的“風”指什麼想要搞清楚燃油汽車內燃式熱機的“通風設計”，首先要了解其運行原理。

Engine·發動機指能通過消耗某種能源而轉化為機械能的機器，內燃機屬於一類；這種機器是通過吸入空氣和噴射燃油，在機體內部的氣缸燃燒室中進行化學反應。燃燒的本質是氧氣與碳氫化合物的反應，過程中會產生熱能和光能；生熱的概念可以理解為分子碰撞產生的能量，過程中也會產生高壓，高壓力在不絕對密封的環境中會怎樣呢？參考下圖。

這就是強制通風的動態演示，所謂的「燃燒室」指的是氣缸內部的空氣，是活塞往上到頂端的小小空間；現代化的汽摩都裝備四衝程發動機，其實從上世紀六十年代就開始普及了，下面來了解一下四個衝程活塞的往復運行方式。

進氣衝程·活塞往下行壓縮衝程·活塞往上走做功衝程·活塞往下行排氣衝程·活塞往上擠活塞往復循環會產生負壓吸力，自然吸氣就是通過活塞下行，以及排氣衝程中進排氣門同時打開的瞬間，以排氣產生的負壓力從進氣門吸入空氣；隨後則是活塞往上走開始壓縮空氣，空氣中的各類分子是有間隙的，壓縮指擠壓分子間隙使其碰撞摩擦而產生高温，高温用於蒸發液態燃油使其汽化。

重點：氣態燃油的燃燒速度遠超液態燃油的燃燒速度，這是需要壓縮衝程的原因；汽化後的混合油氣在活塞達到上止點（接近氣缸頂端）的瞬間被火花塞的電弧引燃，此時燃燒產生的熱能等於活塞的推力，但是活塞下行需要時間，而混合油氣反應的速度卻更快，狀態則等於快速在氣缸內“膨脹”。

活塞與氣缸壁並不是絕對密封的哦，兩者之間是存在間隙的；用於填充間隙的是“機油膜”，密封效果不錯但達不到絕對。於是就會有部分沒有充分燃燒的混合油氣，以及燃燒後的產物從分析中被高壓進入活塞之下的空間並形成氣流，活塞之下的空間叫做「曲軸箱」。

現在需要再瞭解兩個知識點：

混合油氣無法充分燃燒燃油燃燒後的主要產物包括H20·水任何內燃機都無法讓混合油氣100%的反應，因其蒸發性能與燃燒效率都比較低，做功衝程的時間又太短；所以只能是非常不充分燃燒（冷車），以及熱車的相對充分燃燒。

不充分燃燒的產物包括遊離碳顆粒、膠質以及碳氫化合物等，充分燃燒的部分燃油會生成二氧化碳和水；碳氫化合物是汽油的主要組成，與機油混合會影響其性能。水則會與機油反應而造成其話乳化的現象，會快速地讓機油失去潤滑、密封、防蝕、清潔等等功能，這就是為什麼要強制通風，那麼到底怎樣通風呢？

通風的方式大致有兩種！

早期使用的是普通式的“自然通風”，目前也還有些農機使用；這種發動機的曲軸箱會與機油加註位置理由通氣孔，做功時進入曲軸箱的廢氣會加強曲軸箱內部的壓力，如果不將這些混合氣排出曲軸箱，久而久之則會因內壓過高而破壞缸蓋的密封性。

結果會是防凍冷卻液與機油道都泄露，以水為主的防凍液混合機油首先會造成曲軸箱內部機油量的增加；這個故障點叫做“機油增多”，本質是水與機油混合溶液的總量增多。隨之則是水與機油反應而造成機油乳化，發動機離報廢也就不遠了。

近幾年以日韓系汽車品牌為主的車輛，普遍出現過這種問題；究其原因除強制通風系統與油氣分離器異常以外，主要是機體材料不合格。

其次則是些行駛里程很多的老舊車輛，其中以三缸發動機為主的車輛也容易出現相同的問題；因其活塞氣缸磨損的程度過大，活塞間隙自然也會加大，因高壓進入曲軸箱的廢氣量會造成強制通風效果的變差。

達到這種程度後而依靠“自然通風”的效果就很不理想了，所以這種技術被淘汰了；隨之而來的強制通風是將曲軸箱與「進氣系統」連接，內燃機吸入空氣的時候也會產生負壓力，那麼與曲軸箱連接的管道則會被“抽吸”，混合氣則會在排入曲軸箱後隨即被抽走，並且會再次參與燃燒以達到節油與減少排放的效果。

這種技術類似於化油器的文丘裏管，參考下圖。

這張圖片説明了負壓力是如何抽曲軸箱廢氣的，至此應該可以理解曲軸箱的通風原理，以及為什麼要強制通風了。這種技術可以保證內燃式發動機的穩定運行，如果發動機在磨損程度不大的前提下而出現機油增多與乳化問題，故障點則要從這個系統着手。

（化油器技術已經被電噴技術取代）

最後再説明一個常見問題-「油泥」，這種雜質正是因竄氣而形成。雖然竄氣會被強制通風掉，但是高沸點成分與水蒸氣冷凝是避免不了的問題；比如冷啓動時的曲軸箱温度很低，混合油氣中的水蒸氣則會與雜質、碳黑（顆粒物）與金屬粒子混合後而冷凝，這些就會形成膠質物一樣的油泥。

不過生成油泥的時間與程度都不會很誇張，機油又能清理油泥；所以只要按照里程標準定期更換機油，油泥的程度則不會影響正常運行，反之則要出現問題哦。

編輯：天和Auto-汽車科學島

天和MCN授權發佈

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