#老司機聊汽車知識#
問題:
汽車是否需要原地熱車?解析此問題不需要依靠經驗判斷,需要思考的問題也不是熱車本身,而是為什麼冷啓動發動機時的怠速轉速會升高,以及瞬間的啓動轉速可以飆升至接近2000rpm!找到這兩個問題的答案,想要説服自己繼續原地熱車就只有一個主觀的理由了。
01啓動系統·潤滑形成
很多汽車用户認為原地熱車是為了「緩慢形成潤滑」,以克服所謂的“80%的磨損都出在冷啓動階段”的問題;這種説法本身沒錯,但是描述得非常不清晰——80%的磨損,都出在以電動機帶動內燃機啓動的瞬間(2秒左右)。
燃油汽車的啓動系統核心是【啓動電機】,用鑰匙控制啓動開關或一鍵啓動系統的按鍵,實際只是控制電瓶為啓動電路供電的開關而已;在通電後的瞬間電瓶會以最大的電流輸出到電機,電機瞬間形成最大扭矩並拉昇轉速,並將小齒輪推動到與內燃機的飛輪圈齒結合,從而帶動其運轉。
圖1:曲軸飛輪和起動電機結構
圖2:啓動系統結構
重點:啓動發動機的過程中,電機往往只會把內燃機的(曲軸)轉速拉昇至600rpm左右,此時內燃機開始點火做功,依靠自身產生動力將轉速瞬間拉昇到接近2000轉,為什麼要讓啓動轉速瞬間達到如此高的標準呢?
目的在於減少磨損!雖然啓動之前沒有潤滑,但是啓動過程是在形成潤滑;因為電動機帶動的是飛輪運轉,飛輪連接的是發動機的曲軸,而曲軸還會連接內燃機的「機油泵」!也就是説只要曲軸開始轉,油泵就會從油底殼裏抽油,轉速越高抽油並給機油增壓、送至油道形成有效潤滑的速度就會越快。
那麼啓動完成後發動機“噌的一聲”把轉速拉高,這一瞬間的壓力是不是就能快速形成潤滑了呢?答案就是這樣了,涵蓋電機啓動內燃機的過程,實際只需要幾秒鐘就能通過油泵,將機油送至各條油道實現對氣門、活塞、曲軸等等結構的潤滑——瞎擔心什麼呢。
02怠速轉速·加速熱車
假設所謂的“80%磨損”都出在熱機過程中,那麼所有將怠速轉速主動升高的車輛,難道都是工程師們傻了嗎?很顯然這是錯誤的理解,轉速的主動升高再次説明了是否需要“原地潤滑”,這種想象只是門外漢的猜想而已!——只要機油的低温粘度的温度標準不低於環境温度,形成潤滑都會非常快。
所謂的機油低温粘度指「0/5/10W」等參數,用數字加上(負)﹣35,得出的數值就是機油的凝固點;比如0W可以低至零下35度凝固,零下30度左右都是沒有任何問題的。
(實際使用的機油低温粘度標準,一般都有超過最低温度≤10℃的冗餘)
為什麼要主動提升轉速呢?原因在於內燃機需要快速加熱機體與防凍冷卻液的温度,達到100℃左右才能實現最佳的熱效率和動力。因為低温物體會吸收高温物體的熱能,燃燒過程中產生的熱能是需要轉化為動力的,但是在熱車狀態下也還是會因冷卻液、進排氣、機構運動等因素而損耗平均超過60%的熱能。
那麼在低温冷啓動階段,機體與防凍液與理想運行温度有如此大的温差,熱能是不是會被以更大的比例吸收呢?答案是肯定的,被吸收的熱能中的相當部分會是本該轉化為動力的熱能,這就會讓發動機的扭矩明顯下降。
問題:扭矩×轉速÷9549=功率,發動機輸出的功率越高,則加速能力越強且車速越高;扭矩和轉速是相乘的關係,扭矩因冷卻而下降則動力必然下滑,想要提升動力就要拉昇轉速,而高轉速等於高油耗。
所以與其以低怠速轉速緩慢的升温,不如主動提升轉速,以相對高的油耗加快熱車;兩種方式是高轉熱車的效率更高,也就是會更加節油,結果也才有了這種怠速升轉的設定。而想要省油的駕駛車輛,最佳方式就是以更高的轉速熱車——方式為啓動後隨即正常駕駛,平均2000rpm左右的行駛轉速會在單位時間內產生更高的熱能,熱車速度當熱會提升。
這就是怠速升轉的原因,除了因環境温度過低,車內太冷而無法正常駕駛以外,其他環境中都沒有原地熱車的理由。
編輯:天和Auto-小編
天和MCN授權發佈
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