汽车的排气能否“二次利用”，比如利用推进力搞点什么？

作者：天和汽车科学岛
2023-01-23 12:45
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如何提升燃油车的动力并降低油耗是现在燃油车主最关心的问题。

曾经百公里十个左右的油还不觉得有什么大不了，百公里加速能达到十秒也不会觉得慢；可是老话说“没有对比就没有伤害”，燃油车面对使用成本超低和性能大幅领先的新能源汽车确实相形见绌。

所以如何进一步提升自己的燃油车才会成为热门话题，其中有些司机想要从排气系统动手；汽车的排气压力似乎很大，如果能利用排气压力搞点什么装置也许能起到节油和性能提升的作用吧。

这是网友留言提出的问题，在一系列的假设中没有一点具备操作空间。

下面就来盘点两个有意思的“大胆假设”吧。

1.尾气增压行不行？

普通乘用车的排气压力确实很大，达到七八个压力是没有问题的；所以才会有“废气涡轮增压器”的诞生，这种增压器的涡轮不是依靠机械结构获得动力，而是依靠高压排气吹动。涡轮的转速可以达到十几万转，这就是涡轮增压发动机能做到动力超越自然吸气发动机两倍的原因。

但是在已经有涡轮增压器的基础之上不能再增加废气涡轮，因为一组增压器对于排气背压的影响是可控的，再增加一组则会让排气背压变得过于高；结果则发动机无法正常排气，吸气压力也会减弱，发动机的扭矩会大幅缩减。

自然吸气发动机能不能改装废气涡轮增压器呢？

理论上当然是可以的，因为涡轮增压发动机的基础就是自然吸气发动机；但是实际量产装车的发动机就不能再搞了，原因在于增压器会带来动力的大幅提升，同时也会带来运行压力和温度的提升。按照低性能标准打造的发动机，其冷却系统和零部件材料标准都不符合新的标准，强行改装对于发动机的可靠性和使用寿命都会有很大的影响。

所以包括改装低标准机械增压器的车辆，其发动机的可靠性都已经被破坏掉了；并且变速器也可能无法承受，因为变速器有“最大扭矩容量”的概念，如果发动机的扭矩提升幅度超出其标准则变速器使用寿命也会缩短，并会出现各种故障甚至直接报废。有些变速器的最大扭矩容量和发动机最大扭矩相同，是不具备动力升级空间的。

2.尾气“暖风”行不行？

这是一个很有意思的假设，尾气的温度是非常高的，在排气歧管的位置有上千摄氏度，在三元催化器和颗粒物捕捉器的位置也有六百多摄氏度；所以如果能用尾气来加热防冻冷却液，暖风就能实现不增加油耗了。

然而现在的燃油车暖风本也就是利用“废热”来加热，内燃式发动机运行时产生的热能会传导到发动机的材料上，这些材料必须进行热能的继续传导才不会熔化变形；于是就有了水冷循环系统，利用防冻冷却液来吸收热能以保证发动机的可靠性。在这个过程中会加热防冻冷却液，这与使用尾气来加热是一个原理，而且都不造成更多的浪费。

高温尾气其实只有一个作用，但对于家用车而言还是没有意义。

柴油车可以有效利用尾气的高温，因为柴油会挂蜡（结冻）；其冰点温度很低，尤其是零号柴油，柴油的标准不是用于区分辛烷值，而是区分冰点温度，参考下图，这就是不同标号的柴油冰点。

由于柴油会挂蜡，负号柴油的价格又偏高；所以能够在低温环境中用零号柴油就显得很有意义了，于是尾气就可以加以利用。从排气管开口引出一条管路，位置放在靠近油箱的地方；车辆改用双腔油箱，也就是有一大一小两个腔体的油箱；大油箱加注零号柴油机，小油箱加注负号柴油；车辆启动时切换到小油箱，启动一会之后就能看到被排气管加热的零号柴油的融化了，之后再切换过去就行。

这个方案比使用是防冻冷却液加热油箱更理想，因为柴油会造成防冻冷却液的降温，会加大发动机的冷却动力损耗，这会直接影响油耗；但是排气的热能本就是废热，所以用排气管来熔化柴油是最佳方案。