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发动机启停技术利弊分析

来源: 作者:网络更新日期:2017-08-13 17:26

什么是发动机启停技术

发动机启停技术就是在车辆行驶过程中临时停车(例如等红灯)的时候,自动熄火。当需要继续前进的时候,系统自动重启发动机的一套系统。



启停系统的工作原理

当车辆因为拥堵或者路口停止行进。驾驶员踩下制动踏板,停车摘挡。这时候,Start/Stop系统自动检测:发动机空转且没有挂挡;防锁定系统的车轮转速传感器显示为零;电子电池传感器显示有足够的能量进行下一次启动。满足这三个条件后,发动机自动停止转动。

或者

当车辆因拥堵而停止行进时,驾驶员踩下制动踏板并摘挡,车辆静止,这时自动启停系统开始自检。当它发现发动机正在空转且没有挂挡,车轮转速读数为零,于是它继续检查车辆是否有足够的电量进行下一次启动。当以上条件都满足时,发动机就会自动停止工作。不一会儿,你要走了,于是松开刹车、踩下油门踏板,发动机又会马上重新点火这就是发动机启停技术。

发动机启停技术


“起步-停车系统start/stop”的由来

顾名思义,贝尔法的这个系统

对于装备自动变速器的车型,自动启停系统的工作方式如下:

行驶中只要直接踩制动踏板,车辆完全停止大概两秒钟后就会自动熄火,一直踩着制动踏板,发动机就会保持关闭。只要一松开刹车,或者转动方向盘,发动机又会马上自动点火,立即又可以踩油门起步,整个过程都处于D档状态。

为了解决一直踩住刹车过于疲劳的问题,只要把AUTO HOLD电子手刹也一并开启,那么发动机只会在轻踩油门踏板之后才启动,右脚就不需要一直踩住了。


工作原理


而当信号灯变绿后,驾驶员踩下,随即就可以启动“启动停止器”,并快速地启动发动机。驾驶员挂挡,踩油门,车辆快速启动。在高效的蓄电池技术和相应的发动机管理程序的支持下,启停系统在较低的温度下也能正常工作,只需短暂的预热过程便可激活。

发动机启停技术利弊分析


启停技术对燃油油耗增加问题。

自动主要用在堵车情况下, 这种情况多半发动机是热的,热车着车本身油耗没多大。发动机通常在转速350转/分就可以启动,比怠速转速低近一半,假设除了发动机启动过程中的自身内阻和必须设备如变速箱的损耗之外没有其他负荷,那么,油耗肯定要小于怠速时


频繁启动对发动机带来磨损问题。

发动机内部主要靠油膜润滑,鉴于自动启停时间都很短,被机油泵打上去的机油不会都流回干净,摩擦零件上还保留着足够的机油,在启动而且是热启动那么点和时间内对摩擦件的润滑没什么不利影响。传统上,认为对发动机磨损大,是在和高温冷启动状态下的情况,以目前机油质量, 只要能用好的机油,那么对磨损的影响应该是低于高温带来的影响。


车载电瓶的寿命和可靠性问题。

普通车用的和有用的电池不同,我们用的通常叫起动型电瓶,这种电瓶设计时考虑了暂时大电流放电问题,但不能长时间使用,否则很快就损坏。 目前的更新电池技术可以实现即可提供大电流输出又可保证一定的寿命,只是价格比较高。另外还有很多尚未投使用的新技术,比如电容电池、燃料电池等, 据说某个品牌的自动启停车在澳大利亚实际使用60万公里后电瓶衰减到需要更换的状态,但只是衰减,并不是完全损坏。


我们为什么要使用发动机自动启停技术?

抛开环保节能减排等说辞,我们之所以使用自动启停,最直接的原因就是——省钱。

很多人认为,在城市道路中频繁地熄火/起动,反而会增加燃油的消耗,并不能达到节油的目的,其实不然。车辆短时间停止后再次起动时,由于发动机处于正常运转温度,起动阻力较小。而且在起动时,发动机飞轮是通过起动机的帮助进行起动的,此时起动的耗仅相当于怠速0.7秒的耗油量,所以理论上停车超过0.7秒就都有节油效果。

而如果如果停车时不熄火呢?一般1.4T发动机的怠速油耗在2.7升/小时左右,我们算2升/小时好了。折算下来怠速10秒钟消耗5.5毫升,按一个红绿灯平均等候60秒算,刨去启动的燃油消耗,11个红灯就能省出一听可乐(355ml)的油。长此以往,这得省多大一堆油啊!

德国博世公司之前针对发动机启停技术做过实验,得到的结论是:平均节油率为8%-15%左右,越拥堵、排量越大效果越明显。中国技术研究中心也有过类似,得出的结果是节油率达到7%-27%。

但是我们要知道的一点是,这个世界上的所有事物都不是完美的。一项技术的利与弊是同时存在的,厂商往往会着重宣传它的优点,对缺点则是一笔带过,甚至提都不提。


自动启停技术对发动机有损坏吗?

对于这个问题,我身边的朋友大多也有疑问。有人认为自动启停功能最好不要用,因为频繁的其他会造成活塞磨损,产生的金属碎屑也会磨损发动机其他关键部件。久而久之对发动机的损坏很大。听起来好像是那么回事,但仔细想想大可不必如此担心。


频繁的启停发动机确实是对发动机磨损要大一些这话不假,但他们都忽略了一点——发动机的磨损大都发生在冷车启动时。汽车发动机的磨损有80%以上来自冷启动时的瞬间,正常怠速运行磨损占20%左右。而自动启停工作的环境是热启动,只是在短暂停车时暂时关闭发动机,此时的发动机温度还很高,机油粘稠度较小,流动性较强,容易附着在零部件上。这时的磨损不会很大。


蓄电池与起动机维护成本较高

虽然对发动机没有太大的损害,但发动机自动启停技术还是有它的弊端的。频繁的启停发动机,会对相关部件——如起动机和蓄电池造成损害。虽然带有自动启停系统的车都会采用增强型启动机和蓄电池,但实际使用中,它们的故障都会高于未搭载自动启停系统的普通车辆。

与此同时,增强型的起动机和蓄电池养护费用也会高于普通起动机和蓄电池。这就带来保养维修费用较高的问题。另外,由于发动机频繁地反复启停,这就对机油品质有了更高的要求,令保养费用进一步增加。


用户体验较差 易产生积碳

各个品牌的不同车型,自动启停系统的设计也不同。一些车型的启停逻辑不是很好,介入时间拿捏不准,有时候长时间停车启停系统没有动作,而在收费站刷卡时轻轻一脚刹车却让它不请自来。另外,启动时噪音和震动较大,也是乘坐者最为诟病的一项缺点。

此外,如果遇上严重堵车,发动机停止工作的时间较长,燃烧室温度降低,未完全燃烧的碳氢氧化物和石蜡会形成积碳附着在内壁。如果油品不好,情况会更严重。积碳会令油耗变高、动力变弱,本是为降低油耗设计的自动启停功能,反倒增加了油耗。

总结:

发动机自动启停技术设计的初衷是为了环保节能,在理论环境下它也确实可以达到这个目标。但如果结合我国的路况——堵车时间较长,长时间的走走停停势必会给起动机增加负担。

所以,在长时间拥堵时,最好将自动启停功能关闭,这样更有利于延长起动机和蓄电池的寿命。而如果在开空调的情况下,蓄电池负担较大,为了给下一次启动积蓄电量,发动机可能会在刚停下没多久就启动。此时也尽量不要开自动启停功能。

而在交通路况较好的情况下,如果红灯较多,那自动启停功能就可以发挥它的作用。总之,事在人为,发动机启停技术在实际应用中可能不太适合我国的路况,但随着技术的日渐成熟,这套系统终会得到广泛的应用。


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