「哒哒哒哒」声音基本为内燃机正常运行结果-冬季会更明显
随着气温的不断降低,燃油动力汽车的工况会出现一些特殊的变化;缺少用车经验的司机总会有些担心,但如果只是以下状态则不是故障。
哒哒异响
启动转速升高
怠速偶尔抖动等
这些现象都与温度的变化有关系。比如哒哒声音的增强的原因是启动转速的升高造成,为什么转速会升高呢?
「冷」·知识燃油汽车装备的发动机类型为「往复循环式·内燃机」,指燃油在机体内部的气缸里燃烧做功,转化出的热能推动活塞连杆曲轴运转形成机械能(动力)。而不论内燃机还是外燃机,只要是以燃烧为基础的运行,都会受到温度降低的影响。
热力学第二定律的解释很清晰,热能会无序的从高温物体传导至低温物体,或者理解为低温物体会吸热;而内燃机的热能是需要转化为动力的,被吸收了多少则动力会减弱多少,这点应该是可以理解的。至于和转速的关系其实也很好理解,做功的概念是转化出扭矩,扭矩就是“力量”。
参考上图,扭矩是每次做功输出的能量,转速是喷油做功的频率(单位为分钟);热车的怠速转速是800rpm,四冲程机为转速除以二等于做功的次数,也就是每分钟做功400次,同时也是产生等量热能四百次。
在春夏秋三个季节中,环境温度都会比较高;车辆长时间停放后的机体与防冻冷却液的温度只会与环境温度相同,启动后加热到100℃左右所需要的时间不会很长。但是在冬季的温度可以低至零下一二十度,与其他季节相比低了几十摄氏度;那么低温机体与溶液吸收热能的程度与时间就会更长,热能持续被吸收等于持续降低扭矩,而扭矩降低会直接降低马力,结果则是动力变差,想要正常的驾驶就要拉升转速(喷油频率),油耗是不是会升高呢?
系统设定:想要让汽车节油就得让发动机与防冻冷却液达到理想的高温标准,只有接近热饱和状态才能少量吸收热能,也就是达到正常冷却的标准扭矩。而快速热车就需要提升怠速转速,说白了就是提升做功(产生热能)的次数,在相同时间内转化出更多热能以达到快速加热的目的。
这就是怠速转速为什么会升高的原因,冬季升高的程度加大只是因为温度过低;发动机水箱中有温度传感器,如果想要在相当的时间内完成热车,方式只有更大程度的提高怠速转速了,而转速的提升会带来“异响”强度的提升。
「哒哒」的源头进排气门
碳罐系统
发动机的每组气缸都有进气门和排气门,运行时总是交替的开合;打开进门的方式很简单,气门凸轮轴会与发动机曲轴连接,连接的是「正时皮带或正时链条」。凸轮轴与各组气缸的垂直位置会有两个“突桃”,其形状为锥形,凸起点在旋转到接触气门弹簧座时,会推动弹簧带动气门往内部伸入,这种状态就是打开,转动到没有凸起的位置弹簧回力则会闭合。
突桃、底座、气门、气缸都存在物理接触,在打开与闭合时都会出现正常摩擦的噪音与碰撞噪音;运行中的进排气门的闭合时间是按照毫秒计算的,正常怠速时也会有明显的噪音,只是发动机舱的隔音有效缓冲了声波。在习惯于这种音强标准后,进入冬季冷启动怠速升高,气门碰撞频率高则音强加大,噪音就会显得更加明显了,其实没有什么问题。
【碳罐电磁阀】也是会有这种噪音的。汽油在零下几十度的环境中都会挥发,挥发时产生的汽油蒸汽必须从油箱里排出车外,否则液态变气态会出现体积的膨胀,不泄压就会撑破油箱;但是汽油蒸汽也还是汽油,直接挥发不仅会因碳氢化合物破坏空气质量,同时也会浪费燃油。
所以油路系统中设计出了碳罐,汽油蒸汽从油箱顶部流动到碳罐被活性炭吸附,空气从呼吸孔排除;启动发动机后的呼吸孔会产生负压吸力,吸入空气并带动活性炭的汽油进入发动机参与燃烧。而碳罐系统会通过电磁阀控制开合,保证不影响正常空气燃料比;而开合的翻板闭合过程就会出现哒哒声,加上转速升高后的也会比较明显。
特殊原因:很多汽车用户在其他季节停车时会选择地面,冬季可能会在地库停车;而地库中的墙壁、立柱,以及近距离停放的其他车辆都会反射声波,这就像汽车在畅通道路行驶时不会感觉到明显的噪音,但是在狭窄的巷子里驾驶,或者单侧有道路护栏时就会感觉到噪音增强了。
因为发动机舱因共振产生声波会设计出合理的方向,行驶中不会有什么问题;但是只有周围有了反射物,噪音就会反射到车内了,如果打开车窗则会更加的明显。
关于哒哒的噪音的问题就谈这些,剩下的哗哗啦啦声音多为正时链条,正是皮带一般没有这种声音,但老化后启动瞬间会有尖锐的声音出现,不过也是稍纵即逝;其他的噗噗呲呲的声音主要是喷油嘴和火花塞的声音,涡轮增压发动机会有泄压的声音。
只要发动机的工况正常,也就是油耗没有明显升高(冬季因低温会升高),热车后动力合格,尾气没有黑烟的话,发动机总是没有问题的。液压助力方向机会因为低温对助力油的影响,出现转向时的噪音略大,不过也没有问题。
至于低温冷启动怠速偶尔会出现抖动,这种状态也没有什么问题;因为温度过低时发动机会过度加浓喷油,混合油气燃烧不充分,而且会交替出现转化扭矩大小不等的情况,这就会出现怠速抖动甚至是尾气有黑烟了,出现频率低或程度不严重都是不用担心的。