曲轴

科普燃油汽车和电动汽车涉水驾驶的注意事项

发布时间:2022/8/13 20:46:32   

#老司机聊汽车知识#

每年的夏季都以开篇聊一聊涉水驾驶的问题,因为道路积水还是比较常见的现象;驾驶车辆难免有涉水通行的需要,那么汽车究竟有多高的涉水驾驶能力,涉水熄火又会导致车辆出现哪些问题呢?基于很多司机仍然会盲目(胆大)的任性“冲水”,每年又都会增加很多缺少驾驶经验的新手司机,年还是有必要再聊一聊的。

燃油汽车电动汽车首先要了解燃油汽车的涉水极限,参考下图。

涉水驾驶最怕熄火,因为只要熄火就不是小问题!

上图标注的是发动机的进气口,燃油汽车装备的是「活塞往复循环式-内燃式热机」;说白了就是一种依靠吸入空气,通过空气中的氧气与燃油进行氧化反应产生热能,再将热能转化为机械能(动力)的发动机。

燃油的氧化反应就是燃烧,汽车使用的是四冲程机,运行步骤为:进气,压缩,做功,排气,其中压缩和排气冲程都是活塞在气缸内“由下往上”运行,上止点非常接近气缸顶端;压缩到上止点的瞬间开始燃烧做功,随即活塞往下运行并推动曲轴转动以输出动力。

活塞是通过连杆与曲轴连接的,那么活塞在气缸内上下往复运转的行程也必然是固定的;也就是说只要发动机启动之后,每次做功动作的活塞都必须运行到上止点,或者理解为曲轴必须把活塞通过连杆推到上止点的位置。涉水驾驶车辆时最大的问题就是“气缸进水”,内燃机的进气管路能通风自然可以吸水,只要外部的水位高于内燃机的进气口,大量的水就会通过进气管进入发动机的气缸内。

家用代步汽车大多是1.5L/T-L4(直列四缸),每个旗杆的容积为0.L,普通饮料瓶的容积都能比这个容积大;试想在涉水驾驶时的水量配合内燃机运行时的吸力,只要进水会是一点点吗?重点是上止点到顶端的空间可不是0.L,按照不算很高的10:1的压缩比计算,超过37.5毫升就无法让活塞达到上止点了,水是极难压缩的哦。

在了解了内燃机运行原理和压缩比的概念后,涉水驾驶想来总会很谨慎了;但是涉水驾驶的极限高度可不是发动机进气口到地面的垂直高度哦,行驶中的汽车会把车头的水位冲高,车速不稳或对向车道来车会让水位更高,就是充起了浪而高于进气口。

所以涉水行车一定是水位低于进气口的高度至少20厘米左右,车速还要非常慢且足够稳(避免加减速)才算稳妥;其次变速箱也是有通气孔的,因为变速箱运行也会产生高温而造成内部压力升高的问题,那么水位还必须低于变速箱通气孔,否则变速箱油进水则会缓慢乳化而加大磨损,这与发动机的瞬间熄火是不一样的。

重点是涉水熄火后应当怎么办?

熄火之后应当这么做:

尽快离开车辆锁好车辆拍摄记录通知保险公司等待维修或报废万万不可做的是「重复启动」。

涉水熄火的原因是缸内有积水且体积超过上止点到顶端的容积,活塞无法达到上止点,造成曲轴被迫停转(熄火就是曲轴停转);启动发动机是通过起动电机通电之后,将小齿轮推到与曲轴飞轮上的齿圈结合,以电机强行带动还内燃机曲轴运转。

电机的特点是起步(开始运转)就能爆发最大扭矩,启动系统在启动时会让电瓶以最强的电流放电,为的就是形成最大扭矩;普通乘用车的起动电机功率也可以达到2kw左右,折合2.72马力左右。一马力等于75公斤力,试想重复启动让作用力全部作用于连杆上,频繁启动会怎样呢?

答案毫无疑问是连杆变形甚至断裂,连杆断裂可能会击穿缸体,发动机也就算报废了;涉水熄火等于一次强行启动,问题往往不会很大,重复启动的结果无法预测。尤其是一些有自动启停系统的车辆,要避免涉水后自动启动;启动按键有OFF可以手动关闭,没有的话也可以将变速箱的前进挡切换到S/L/M模式以避免自动启动。

(没有二次启动则车损险可以负责车辆维修,反之涉水险也没用,没有车损险自己去修车,但也要及时离开可能会持续上涨水位的区域)

电动汽车怕涉水吗?

「电+水」等于“触电”是个很普遍的常识性错误,纯净的水中基本没有自由移动正负离子,实际是不能导电的;普通水中有各种杂质,其中的正负离子决定了水有导电性。涉水驾驶的那种水是导电的,那么动力电池组动辄-V的高压电,在涉水时是不是会很危险呢?

这是个不用担心的问题,因为电池组是一定有IP67级密封的;这是个能防止尘埃进入壳体,总成在1米深的水下浸泡半小时不会渗水的标准。电池组泡水有四面环绕的水压,涉水时只是底部才会有些冲击,这完全没有达到IP67的测试标准,标注那只是IP66的“强力喷水”的概念。现在的电动汽车总会将电池组作为底盘的结构件,底部是个完整的壳体,四周与底盘结合,这就等于底盘“坐在水面上”,容易进水?

电池组是不用担心的,IP67其实也只是低标准,很多电动汽车的电池组进行过泡水试验,1~3小时不出现任何问题的总成也有很多;而且电动汽车涉水抛锚的概率很低,因其使用的发动机是电机,运行中不依靠氧气,也没有复杂的活塞气门连杆,只有简单的定子转子结构,依靠磁极互斥驱动电机运转。

电机不怕水、电池组不怕水,电控单元有高标准的防水保护,即便进水也能够断电保护;这样的汽车是不用担心涉水的,公交车的新能源汽车有七成,其中大部分都是纯电动汽车,在积水路段中,这些电动客车就像是大船……

结语:电动汽车不担心涉水抛锚,但也不建议涉水过深,如高度超过车门底部则会有车内进水的问题,届时不是泡水车也是泡水车了;燃油汽车一定不能任性的涉水,在无法直观判断水深之前,可以用树枝什么的测试一下深度,综合进口气和变速箱通气孔的高度自己判断就好。

有些越野车的涉水深度极大,原因是这些车将位于车头正面的进气口去掉,将进气口的管道连接一直延伸到车辆A柱顶端的位置吸气;这种进气系统叫做“高位进气”或“涉水喉”,基本都是改装车才有。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

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