眾所周知，發動機的運動是依靠燃料（汽油、柴油、天然氣等）燃燒產生動力，由離合器將動力傳給變速箱，再變扭傳給驅動輪。在發動機的運動過程中，車輛得到了前進的動力，但也容易產生大量黑煙，造成環境汙染。那麼發動機究竟是如何運轉的？為什麼會產生黑煙呢？尾氣前處理技術水助動機又是如何在發動機運動過程中從前端消滅黑煙的呢？
實際上發動機在運動過程中依靠燃料（汽油、柴油、天然氣等）燃燒推動活塞往復直線運動轉換為曲軸的旋轉運動，其做功以轉動兩圈為一個週期，其中包含了4個衝程，即：吸氣衝程、壓縮衝程、做功衝程和排氣衝程。顧名思義，吸氣衝程就是打開進氣閥，讓燃油和空氣的混合物進入氣缸，而當活塞運動至最低時，將進氣閥關閉。在進入壓縮衝程時，進氣閥與排氣閥都關閉著，活塞向上運動，燃油和空氣的混合氣體被壓縮，當活塞運動至最頂部時，壓縮衝程結束，將機械能轉化為內能。隨後進入做功衝程，火花點燃混和氣體，燃燒的氣體急劇膨脹，推動活塞下行，此時內能轉化為機械能。當做功衝程結束後，發動機做功進入排氣衝程，此時排氣閥打開，活塞向上運動，將燃燒後的廢氣排出，當活塞運動至最頂部時，排氣閥關閉，此時開始進入新一輪的做功。
在發動機做功衝程中，柴油燃燒又經過4個階段。剛進入做功衝程時，發動機進入滯燃期，此時是柴油該燃燒但未燃燒的時段。隨後發動機由滯燃期變為速燃期，此時是從著火到缸內壓力最高的階段。80%燃油在此階段燃燒做功。速燃期後為緩燃期，一般在上止點後20-35度。此時一般處於等壓燃燒。易產生黑煙。最後進入後燃期，此時氣缸內從最高溫度到燃燒結束，遠離上止點放熱，易產生黑煙。因此，發動機運動中產生黑煙主要是由於速燃期柴油等燃料並未燃燒完全，在緩燃期和後燃期燃燒後形成了一氧化碳、氮氧化物以及顆粒物黑煙。
尾氣前處理技術便是針對黑煙形成的根本原因，利用水助動機電解蒸餾水，產生氫氣與氧氣。將氫氧氣通過管道在發動機進氣衝程時送入氣缸，利用氫氧氣助燃的特點，使燃料在做功衝程的速燃期加劇燃燒，提高利用效率，減少剩餘，在緩燃期和後燃期減少顆粒物的產生，最終達到減少黑煙，降低排放的效果。這就是尾氣前處理技術，也是水助動機在發動機內部消減黑煙的真正原因。
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