汽车热车5分钟转速才会下到1千以下,是有什么原因引起的吗?

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汽车热车后转速降低是正常现象,原因在于ECU依据发动机和冷却液温度进行了适应性调整。

汽车冷启动后发动机转速会高于正常转速,这是一种动力补偿机制,关键字为“冷”。发动机冷启动潜含义为缸体与冷却液为低温状态,而燃油车使用的内燃式发动机是依靠燃烧产生的热能转化为动能以驱动汽车行驶。参考热力学第二定律,热能会从高温物体无序传导至低温物体,那么冷启动时发动机燃烧产生高温热能则会传导至低温的缸体金属材料和冷却液。

图1:发动机气缸内燃油做功产生的热进行了传导和被吸收。

图2:发动机冷却液循环吸收了发动机的热量。

而发动机产生的热能只能以小于等于40%的比例转化为动力,那么这40%的热能又要被发动机材料和冷却液吸收掉一部分,热能能转化的动力低于了40%,发动机输出的动力必然会减少喽。动力差是冷启动时发动机要面对的问题,但一台合格的量产车必须保证在任何状态下都能输出充足的动力,否则冷启动加速无力必然会引起车主们的差评,那么如何在冷启动时保证动力够用呢?

答案1:提高转速

判断汽车动力强弱的数据为发动机功率,功率与一般理解的马力可以互相转弯,1功率(kw)等于1.36马力(Ps)。而决定功率高低有两大因素,分别为转速和扭矩,计算公式为【转速×扭矩÷常数(9549)】;转速和扭矩只要有一项足够大则功率足够高,冷启动时热能转化比例下降导致发动机扭矩降低,所以想要提升功率只能提升转速。

作为非内燃机研发专业人士能想到这一方式,致力于研发专业的工程师们肯定会想到我们前面;于是发动机的运行状态被进行了特殊调教,在冷启动时通过对冷却液温度的侦测数据,由ECU行车电脑分析决定是否应该提高转速。温度越低转速提升越高,温度越高转速提升程度越小,直到温度合理不再刻意提升;在发动机启动后通过爆燃产生的温度能持续加热冷却液,温度越来越高则主动提升的转速则会越来越低,这就是问题的答案,但还不全面。

答案2:加浓喷油

转速的提升只是第一步,也就是说升转后发动机的功率只是升高但还未达到合格的水平;所以同步升高扭矩也是很重要的,扭矩来自发动机气缸内燃油燃烧产生的热能,燃烧的本质是燃油中能量物质在氧气的反应作用下出现剧烈的分子无规则运动,运动产生的能量是一般理解的热能。而每种燃料燃烧固定的量,其能产生的热能是固定的,那么增加喷油量让更多的分子参与运动则能保证出现的热能总量更大。

图解:燃料加热后分子运动的状态。

所以在冷启动阶段不仅要提升转速,同时要提高喷油量进行配合,以【大扭矩×高转速÷9549】获得能满足正常代步的功率(马力)。这是汽车热车阶段发动机的真实工况,可以理解为主动大量进气和主动大量喷油;不过有一点还是要说明,这种运行状态能在冷启动时带来充沛的动力,但同时也会造成大量积碳。

因为冷启动时的喷油量并不按照理论空气燃料比计算(理论空燃比为14.7:1),而是ECU按照设定喷油量进行超量喷油,这一阶段的喷油量大于标准比例。燃料燃烧的基础是有氧气助燃,在常压下空气中的氧含量约为20.9%;那么在空气氧含量不变的前提下,喷油量过大则会导致超量中的部分燃油没有氧气助燃,但燃料是在同一气缸内进行整体的燃烧,氧气在燃料彻底燃烧反应之前则被消耗完了,结果则会造成燃料总体的燃烧不充分。不充分燃烧会造成游离碳,该物质与空气中的杂质和机油蒸汽混合后则成为众所周知的积碳。冷启动是产生积碳的必然阶段,积碳会造成发动机工况变差导致动力下降、油耗升高以及怠速抖动等问题,所以如何避免积碳则为用车过程中的重点。

避免积碳大量积累的方式:不热车!

问题描述中热车五分钟观察怠速下降,这种方式是完全错误的用车方式,原因正是会产生积碳,同时加浓喷油还会出现非常高的油耗。想要发动机原理积碳则要在启动车辆后正常驾驶,因为怠速加主动提高的转速仍旧很低,其进排气压力小导致形成的湍流无法吹走形成的积碳;但是启动发动机后随即正常驾驶,发动机的转速能控制在2000转左右,稍微高的转速产生的进排气压力会大得多,这一压力是可以驱离刚刚形成的积碳的;而且在发动机水温达到中线后油耗也会按照空燃比调整(降低),在低油耗实现后可以适当加大几脚油门,转速超过3000转可以做到积碳的绝对清理,以这种方式驾车总能让发动机原理积碳。

而且高转速运行可以缩短热车的时间,转速指发动机一分钟内喷油做功的次数,一分钟内燃爆2000次产生的热量与1000次对比显然更高,发动机升高温度当然也会更快。所以想要让发动机远离积碳,最好的办法则是在启动后开始正常驾驶;至于润滑问题是不用担心的,因为发动机的机油润滑由机油泵提供动力,机油泵由发动机曲轴带动,启动发动机的瞬间是依靠启动电机带动飞轮、飞轮带动曲轴开始运转,也就是说启动的一瞬间机油泵随即开始泵油,启动后的3秒左右发动机即可形成有效的润滑,那么还有什么必要原地热车呢?

总结:原地热车是化油器时代的用车习惯,因为化油器需要足够高的温度才能有效雾化燃油,而今天已经是电喷发动机的时代,由电磁阀控制的喷油嘴正常喷油并不受到温度的影响,除非燃油结冻。所以热车后发动机转速降低是正常的,产生积碳也是正常的,想要远离积碳只需要正常驾驶即可,同时也能为节油减排做出贡献。




天和Auto


这个属于正常现象不必担心,原因就是冷车启动后,冷却液的温度没有达到发动机正常的工作温度,所以ECU根据水温传感器提供的温度数据修正喷油量,刚开始的喷油量肯定比热车高,随着冷却液的问题提升,喷油量也随之减少,这个就是冷车启动时怠速高的原因。


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