在相同的狀態下、高轉速造成的磨損一定比低轉速更大(程度的比較,但要理解磨損程度高與磨損壞是兩個概念),那麼為什麼發動機在低溫冷啟時、要將怠速轉速設置的那麼高?換句話說低溫冷啟怠速轉速低一些、造成的磨損一定比高轉速要更低,那為什麼不將低溫冷啟怠速轉速設置的低一些呢?
實際上低溫冷啟時的高怠速設定也是不得已而為之,因為有比磨損更嚴重的問題需要去進行解決;比如環保因素的制約、比如是否能保證怠速的穩定(低溫下保持怠速穩定是很難解決的問題),都比磨損更重要;環保不達標車子都沒辦法生產、更不用談銷售了,而低溫怠速不穩定、發動機可能頻繁熄火,這時候談磨損多餘,只有發動機能穩定運行時、才有必要去考慮磨損的高低,所以存在優先級、也必然要進行取捨;與高轉速造成的磨損相比較,環保以及怠速穩定更重要,所以怠速設定就是低溫冷啟高轉速、且溫度越低怠速越高!
高怠速第一階段是確保三元迅速升溫
400°是三元催化器轉化效率最搞丟溫度(加速化學反應不僅要有催化器、高溫也重要),低溫冷啟時的三元催化器溫度很低、幾乎沒有任何的廢氣轉化效果,所以此時的排放水平是很低的,所以低溫冷啟時高怠速的第一階段在於加速暖三元,這個階段怠速轉速一般會達到約1500轉左右(北方冬季的轉速,南方地區可能會低一些);這個階段持續時間40秒左右,之後轉速會下降,這種暖三元高怠速、在國五車上發揮到了極致!
平心而論1500轉的怠速造成的磨損、肯定要比1200轉或更低轉速造成的磨損大,但沒有任何辦法、在環保規則的制約下,是必須要進行妥協的,磨損大是相對的、換句話說沒有任何發動機因低溫磨損導致問題(無論熱車、或者不熱車,相反拉缸、抱瓦皆因高溫、高轉速、高負荷),所以這時候就需要取捨、也就是為了保證排放寧可多幾分無所謂的磨損;在這個階段下,點火會滯後幾度、如此一來燃料燃燒的能量更多轉換為熱能、而動能減少,所以個別車款即便是全新、低溫冷啟依然會出現怠速抖動!
高怠速第二階段是確保怠速穩定
當第一階段、接近1500轉的怠速持續四十多秒後,轉速會下降一部分、進入第二階段,一般這個階段轉速會從1200轉開始(不同主機廠的暖季策略,可能導致細微差異)、隨著溫度上升而逐漸下降;那麼問題來了,如果說第一階段是暖三元、確保排放,是不得已而為之,那麼第二階段怠速為何依然還是1200轉左右的高怠速,這個階段怠速低一些是否可行?怠速與溫度又存在哪些關係呢?為什麼溫度上升、而怠速會下降呢?相信上述這些正是很多朋友所疑惑的問題!
怠速的高低與燃油的霧化程度有關係
從表面上看怠速高低與溫度高低息息相關,但實際上影響怠速轉速的是燃油霧化水平,而燃油霧化水平則受到溫度的影響;可以這麼去理解,低溫下燃油霧化水平差,所以怠速轉速更高、只有這樣可以保持怠速穩定,再思考下常溫時、怠速為什麼那麼低?實際上就是常溫時燃油霧化水平正常、所以發動機保持正常怠速即可,也不用去提防加濃噴射時產生的負面影響、自然用不著高怠速了、高怠速在系統加濃噴射時,更多起到一個調整、緩衝的作用,來保持怠速穩定,注意冷啟搞怠速、並不是需要熱車的標誌,僅僅是針對燃油霧化差的一種應急策略!
低溫冷啟時、燃油霧化差(如上圖所示),比如低溫時每一份燃油霧化只有平常的10%,那麼確保一份燃油完全霧化該怎麼辦?最簡單的辦法就是噴10.份燃油(10*10%=1*100%的道理都明白吧),這就是加濃噴射的意義、也是內燃機低溫冷啟時必然要採取的手段;只不過問題並沒有那麼簡單,因為車子賣到全球各個區域、所添加的汽油也各不相同;有的偏重質一些(霧化很差、受溫度上升影響小),而有的則偏輕質(霧化受溫度上升影響小),所以加濃噴射又會引起新的問題!
高怠速轉速的緩衝意義
重質燃油:重質燃油霧化水平很差、即便系統加濃噴射,依然有可能導致混合氣偏稀,而混合氣偏稀的後果就是跌轉速,轉速跌得太快則怠速不穩定(抖動嚴重)、甚至熄火;遇到這種情況時,系統需要做的就是增加燃油的加濃倍數、來拉高混合氣濃度,只不過這個過程是需要時間的,換句話說系統需要在機器出現怠速不穩、甚至熄火前來拉高混合氣濃度,那麼如此一來怠速轉速低了根本來不及!假如冷啟怠速600..轉。一旦混合氣稀了、跌個200轉可能導致機器熄火,而如果是1200轉呢?下跌了200轉、還剩1000轉依然保持怠速穩定,所以這就是高怠速的緩衝意義,為系統拉高混合氣濃度提供了時間上的緩衝、餘量!
輕質燃油:當燃油偏輕質時、受到溫度的影響就比較大,可能前幾秒還處於偏稀的混合氣後幾秒濃度就大幅度上升(因為機器的溫度是逐漸上升的),混合氣濃度迅速上升、同樣會導致發動機怠速不穩甚至熄火,那麼此時系統該採取的策略就是繼續拉高轉速、增加空氣的流速來稀釋混合氣,假如需要拉高到1700轉才能保持住穩定、而怠速為1200轉時,上升500轉即可;而如果低溫怠速600轉、上升到1700轉要經過1100轉,耗時太長、很可能轉速還沒拉起來、就已經因為混合氣濃度太大而導致熄火了!
所以冷啟高怠速一為了快速給三元升溫,二為了在低溫下保持怠速穩定;在這兩個先決條件面前,轉速高低帶來的磨損差異根本不值得一提,解決問題有先後、講究的是個取捨;怠速都穩定不住,還談什麼磨損呢?只有怠速穩定進行,才能考慮其它問題對吧?所以冷啟高怠速是為了暖三元、為了保證怠速穩定,雖然更高的怠速必然導致磨損嚴重、但是相對的,現在的車子沒有因為冷啟動磨損導致損壞的,拉缸、抱瓦都是在高溫、高負荷、高轉速時油膜破裂所導致的,而低溫下機油粘度大、油膜後而不存在油膜破裂的可能性,所以轉速高點低點差異不大!