SLK/X3為代表 解析怠速自動啟停系統(tǒng)
在本次上海車展中展出了很多裝備“起步-停車系統(tǒng)star/stop”的車型,其中不乏自主車型,例如福美來3代。而奔馳SLK和寶馬X3則代表了歐洲對這項(xiàng)技術(shù)的青睞,對于這項(xiàng)在歐洲已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用的環(huán)保技術(shù),在國內(nèi)推廣也是遲早的事情。這種系統(tǒng)到底如何工作,有什么特點(diǎn),給我們用車帶來什么幫助和問題呢?
什么是“起步-停車系統(tǒng)star/stop”
顧名思義,該系統(tǒng)就是在車輛行駛過程中臨時停車(例如等紅燈)的時候,自動熄火。當(dāng)需要繼續(xù)前進(jìn)的時候,系統(tǒng)自動重啟發(fā)動機(jī)的一套系統(tǒng)。
系統(tǒng)在得知駕駛員意圖后會自動重啟發(fā)動機(jī)
應(yīng)用背景
在今年的3月5日,香港特區(qū)政府審議通過了《汽車引擎空轉(zhuǎn)定額罰款草案》。按照規(guī)定,除巴士、混合動力車型等豁免情形之外,怠速三分鐘之后必須熄火,否則將定額罰款320港元,該條例預(yù)計(jì)將于6月份生效。
其實(shí)香港不是個例,美國、日本、英國、法國、德國、意大利、臺灣等國家和地區(qū)都已有立法監(jiān)管停車熄火,怠速停車熄火立法正在全球成為慣例。對于“起步-停車系統(tǒng)star/stop”。在所有混合動力車型里都有裝備。而有意思的是,在學(xué)術(shù)上會把具有起步-停車系統(tǒng)的車輛劃分為“微混合”,因?yàn)檫@一系統(tǒng)能大幅減少發(fā)動機(jī)的怠速工況,和加個電機(jī)所起到的作用部分類似。
起步/停車系統(tǒng)是這幾年來發(fā)展最迅猛的汽車環(huán)保技術(shù),特別適用于走走停停的城市路況。預(yù)計(jì)到2012年,歐洲新上市的車中將有50%配備起步停車系統(tǒng)。而據(jù)介紹,這么簡單的系統(tǒng),竟然能城市工況下,達(dá)到15%的節(jié)油能力。不過我們倒不必過多在意節(jié)油數(shù)據(jù),畢竟每個廠家給出來的參考值都不一樣,跟道路狀態(tài)也有關(guān)系。其實(shí)怠速停機(jī),減少燃油消耗是一方面,更重要而是為了降低排放。因?yàn)樵诘∷俟r下的發(fā)動機(jī),排放質(zhì)量會比正常行駛狀態(tài)下差很多。
2011年上海國際車展中展出的部分裝備“起步-停車系統(tǒng)star/stop”的車型
寶馬X3
奔馳SKL
帶自動啟停技術(shù)的世嘉將會在下半年投產(chǎn)
第三代福美來 自動啟停版
使用過程介紹
這項(xiàng)技術(shù)在手動車型和自動車型上都可以使用。關(guān)于手動變速器車型的工作方式,可以參考以下視頻。
對于裝備自動變速器的車型,自動啟停系統(tǒng)的工作方式如下:
行駛中只要直接踩制動踏板,車輛完全停止大概兩秒鐘后發(fā)動機(jī)就會自動熄火,一直踩著制動踏板,發(fā)動機(jī)就會保持關(guān)閉。只要一松開剎車,或者轉(zhuǎn)動方向盤,發(fā)動機(jī)又會馬上自動點(diǎn)火,立即又可以踩油門起步,整個過程都處于D檔狀態(tài)。
為了解決一直踩住剎車過于疲勞的問題,只要把AUTO HOLD電子手剎也一并開啟,那么發(fā)動機(jī)只會在輕踩油門踏板之后才啟動,右腳就不需要一直踩住剎車了。
需要更耐用的起動機(jī) 直噴發(fā)動機(jī)更適合應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)
自動啟停技術(shù)主要的技術(shù)難點(diǎn)在于需要更耐用的起動機(jī)以及反復(fù)啟動時如何減少沖擊感。一般的起動機(jī)設(shè)計(jì)允許通過很大的工作電流,但使用時間很短。反復(fù)使用起動機(jī)容易造成起動機(jī)過熱損壞,因此具備自動啟停功能的起動機(jī)必須比普通起動機(jī)耐用很多。
從原理上講,自動啟停無非就是我們主動熄火,然后重新扭動鑰匙點(diǎn)火而已。但實(shí)際上需要避免反復(fù)啟停帶來的啟動延遲才是最關(guān)鍵的,因?yàn)檫@一點(diǎn)會被用戶切身體會。
從X3的實(shí)際駕駛情況看來,完全不會出現(xiàn)延時的情況,因?yàn)閄3發(fā)動機(jī)在平常的啟動速度就很快。在這里,直噴發(fā)動機(jī)是一個關(guān)鍵。由于直噴發(fā)動機(jī)可以直接通過噴油器霧化汽油,原理上可以在一個工作循環(huán)內(nèi)完成啟動。而一般的進(jìn)氣管噴射發(fā)動機(jī),需要進(jìn)氣氣流霧化汽油再攜帶進(jìn)汽缸,啟動時間要比直噴慢不少。這就從根本上導(dǎo)致了這類發(fā)動機(jī)在運(yùn)用自動啟停裝置之后需要更長的時間來重啟,除了電能消耗大,燃油損失大,還造成車內(nèi)成員的不適。
直噴發(fā)動機(jī)更適合運(yùn)用自動啟停技術(shù)
必須使用高品質(zhì)機(jī)油
關(guān)于自動啟停系統(tǒng)的很多疑問,在設(shè)計(jì)之初就已經(jīng)考慮到了。例如開啟空調(diào),蓄電池電量很低、車外溫度過高或者過低,剎車系統(tǒng)內(nèi)壓力下降到某一點(diǎn)之下等等,都不會開始系統(tǒng)。盡管自動啟停系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時候已經(jīng)考慮了很多情況,但有一點(diǎn)我們必須要注意的,就是需要使用高品質(zhì)機(jī)油。
汽車發(fā)動機(jī)在正常行駛狀態(tài)的磨損是極小的,因?yàn)楫?dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)入正常工作溫度后,零件之間的配合間隙和機(jī)油潤滑都進(jìn)入了最理想的狀態(tài)。反而在冷啟動的時候,零件之間的配合間隙過大,外加沒有機(jī)油油膜的保護(hù),其磨損量占到了發(fā)動機(jī)磨損量的60%以上。
起動過程占據(jù)發(fā)動機(jī)缸體正常損耗中的大部分
因此,反復(fù)地啟停發(fā)動機(jī),必然會縮短發(fā)動機(jī)的壽命。不過由于在行駛過程中啟停,發(fā)動機(jī)工作溫度已經(jīng)達(dá)到正常值,因此影響發(fā)動機(jī)磨損的主要因素就是潤滑油膜。
不同發(fā)動機(jī)在設(shè)計(jì)的時候都會考慮到自身適用的潤滑油粘度等參數(shù)。不過國內(nèi)用戶對機(jī)油的重視程度普遍不夠,認(rèn)為差不多就行,往往會使用較為便宜的機(jī)油。如果在配置自動啟停技術(shù)的車型中使用低質(zhì)量的機(jī)油,對發(fā)動機(jī)的損害就會很大。
應(yīng)用自動啟停技術(shù)后 用戶需要更加注重機(jī)油質(zhì)量
總結(jié)
作為一項(xiàng)簡單有效,成本低廉的節(jié)能減排技術(shù),自動啟停在歐洲是很受歡迎的,國內(nèi)也有不少廠家跟進(jìn)。但真正要做到性能可靠,啟動平順,則需要多方面的支持,發(fā)動機(jī)本身的啟動性能就是其中一個關(guān)鍵而基礎(chǔ)的問題。因此,在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用估計(jì)還有待時日。
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