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內容概述:自動啟停系統與油耗和電瓶的關係,離合器在關閉啟停後的注意事項。SST·engine start stop technology,釋義為還「引擎啟動停止技術」(自動實現)。這套系統的出現是為了實現節油減排,說白了就是在長時間停車的過程中,應當熄火降低耗油與排放量。
理論上SST程序是一項很不錯的技術,但是理論與現實總還是有些差異的;啟停考慮的是不擁堵道路的節油,然而擁堵早已成為公路的常態,下面就來計算一下自動啟停是否節油吧。
01油耗差值
汽車怠速耗油量確實比較高,按照理論空燃比(14.7:1),以及平均800rpm的怠速轉速為標準,耗油量其實並不難計算。比如普通的2.0L/T汽油動力發動機,每組氣缸的設計容積為0.5L(升)。
汽油密度約0.725kg·1L空氣密度約0.001293kg·1L0.5L空氣的重量約為0.0006465kg,按照空氣燃料比計算,噴油量則為0.000439796kg。轉化為體積作為「0.000318852L」,也就是每次做功噴油就要消耗超過31毫升的汽油。
曲軸每運轉兩圈會做功一次,做功的基礎是燃燒混合油氣;那麼800rpm的怠速轉速則等於每分鐘做功400次,耗油量則為744毫升每小時。然而實際怠速油耗還要綜合很多因素計算,比如冷啟動階段的加濃噴油量,空調壓縮機消耗的3kw左右功率,燃油密度以及燃油蒸發性能等等。
加入這些影響油耗的因素之後,2.0L/T發動機在不使用冷空調的前提下,油耗大約是計算數值的一倍;而在打開壓縮機後則會更高,標準基本會與排量相當。
所以如果有一種方式能降低怠速油耗,對於節油減排確實會非常有價值;因為每消耗一升燃油,產生的排放物就會接近2.5公斤。
問題:汽車啟動瞬間會加大噴油量,因為啟動過程中空燃比無法精確計算;且電動機帶動內燃機的啟動轉速比較低,平均只能達到600rpm左右,之後則要通過燃燒做功產生的熱能自行提高轉速。
所以啟動過程需要加濃噴油量,標準可以達到「1starts≤10秒左右怠速油耗」,如果仍以2.0L/T發動機為參考的話,每次啟動耗油量大約為3/5毫升。這就可以算一算自動啟停是否節油了。
計算題:
怠速60秒-耗油量≤33毫升啟動引擎-耗油量≤3/5毫升如果能夠在熄火後等待時間超過1分鐘,節油效果似乎是相當明顯的。但如果在擁堵道路中行駛,每分鐘走走停停的次數可能會有接近10次,那麼頻繁啟動消耗的燃油是不是就得有30-50毫升了呢?怠速一分鐘也不需要這麼多的消耗;所以說SST系統並不見得能夠節油,除非基本不堵車。
02啟停影響
1:電瓶是肯定會受到頻繁啟停影響的。因為啟動發動機使用的是電動機,而內燃機的運行阻力又非常大,電機必須瞬間輸出足夠大的扭矩和功率,才能將內燃機拉升到600rpm左右的轉速。
啟動的時間大約為1-2秒,啟動電流平均有500庫倫左右,中大排量發動機可以達到上千的標準。汽車啟動電瓶的容量不過是12V-65Ah左右,概念是以每秒65安培,可以連續放電1小時;那麼該標準的10~20倍發電,是不是說持續放電的時間也會等比例縮小呢?
其實還不如說電池容量會按照這個比例縮小,如果每小時平均啟停50次,耗電量就按照平均(500×50=25000)計算;消耗的電量已經是電池容量的10.68%,而耗電量也就等於電瓶需要的充電量。
這種高頻率的「充放」勢必加速電瓶的損壞,因為鉛酸電瓶完整充放350次左右就會報廢;有些車輛每小時啟停的次數是只比這個數值高,所以即使用加強型的「SST·電瓶」也會在兩年左右就要換新。
2:裝備雙離合變速箱的汽車可能受到影響。因為汽車在D擋剎車停穩後,理論上只要在行駛擋中就會持續輸出動力;而離合器與發動機飛輪的結合持續傳動,面對的是制動器強行摩擦不允許車輛移動,兩種作用力的對抗肯定會加速離合器摩擦片的磨損。
不過裝備自動駐車系統的車輛往往不用擔心,因為在D擋剎車後離合器會自動分離,智能化程度較高的系統還會自動拉起手剎。具備該程序的車輛無需擔心磨損問題,但裝備SST系統的車車輛就不同了。
SST自動啟停會在車輛停穩後熄火,此時發動機停轉則離合器分離與結合併不重要;而且這些車大多數在鬆開剎車時並不自動啟動,而是輕觸油門踏板才會發動。所以這種設計也能夠保護離合器,但如果因堵車而強行關閉SST系統,那麼在長時間停車時就要注意擋位切換。
否則離合器會有更長時間的半聯動,車輛停穩後即使全聯動也會增加磨損。
總結:啟停系統真的是很麻煩,真正省心且體驗良好(熄火後能繼續使用空調)的系統,應當是PHEV插電混動汽車——堵車用EV模式完全沒有怠速概念,長距離通勤才有必要用油電混合,SST已經落後了。
編輯:天和Auto-汽車科學島
責編:天和MCN
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