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随着环保要求的日益严格,节能减排成为汽车逐渐被重视的因素,越来越多的汽车开始装备发动机自动启停技术。这种技术特别适合城市路况,在等红灯时发动机暂时关闭,可以节省怠速产生的油耗。和所有新技术被实装到产品时一样,发动机自动启停技术也面临着诸多的质疑。它是否能真的节能减排,为环保做贡献,给车主省油钱?走走停停的路况,对发动机是否有伤害?
想要知道发动机自动启停技术是否对车有害,我们就得从它的原理说起。
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,车轮转速传感器读数为零,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。
发动机启停技术的想法早在上个世纪30年代就出现过,应用的车上就要追溯到70年代了。当时丰田在皇冠轿车上曾进行过相似技术的实用性测试,当车辆停止1.5秒后,发动机会自动断油熄火,这可以说是之后发动机自动启停技术的雏形。到了80年代,大众和菲亚特将旗下量产车上,但直到2006年,自动启停技术才得以普及。
发动机启停技术是近几年来一个新亮点,目前很多汽车也已经配备了这项技术,特别是在欧洲,现在覆盖率已经带到了40%,预计2019年将会高达到90%。而这项功能技术含量其实不高,并且成本也不高。
而在国内,这项技术貌似被定位成“高大上”的配置,像豪华品牌中像奥迪、宝马、奔驰已经有部分车型标配或即将搭载自动启停系统,而在其他品牌上,发动机启停技术往往成为一个卖点。但是,目前国内的很多车主眼里,即使是有了这些配置,很多车主都选择关掉,这也让这项节能的新科学成为了一个摆设。其中这里有许多原因,除了部分车型反映体验不好以外,更多的车主担心如此频繁的启停发动机,会给发动机带来一定的损伤。
其实,发动机的磨损主要来自于冷启动,在发动机正常工作温度内的磨损是非常小的,而我们担心的启停技术的唤醒条件也是有限制的。车辆在冷启动或者是发动机水温以及机油温度在没有达到正常值的情况下,这样功能是不会被激活的,也就是说这时候即使停车,发动机也是不会自行启停的。而当热启动的时候,由于发动机零件之间的配合间隙和机油润滑油都已经进入到了最佳的状态,这个时候就会激活发动机启停,而这时候对于发动机的磨损也是很小的。但是,有一点不能忽视的是,这时候机油起到的作用就非常的重要,所以对于搭载了启停技术的车辆应该使用非常高级的机油,这样才能有效的保护发动机不受损害。
启停系统进入工作状态是不能以牺牲车辆其它系统正常工作为代价的,比如在蓄电池电量低于限定值、车辆空调系统在进行除雾工作、刹车系统内压力下降到某一点之下、车辆出现向前或者向后“溜车”等情况时,启停系统不会熄灭发动机,如果发动机熄火后也会毫无延迟地重新启动。
总得来说,基本上每一项被广泛推行的技术都具有非常高的实用性,至于发动机启停技术,最能衡量它的实用性无非就是看看到底能不能省油,能省多少油。其实有统计称,如果是在非常拥挤且红绿灯多的道路上,启停系统最高可以节油达到15%,至于能不能做到这个数据,教授也没有真实体验过,不过从实际使用上,这项技术是一定能对节油提供贡献,只不过这点油耗换来的驾乘体验到底值不值,这点还需自己去衡量。不过教授认为,既然可以节约能源和减少尾气,而且还省钱,这种两全其美效果,何乐而不为。如果你的用车环境多数是并不拥挤的情况下,那么这项技术对你来说并不太实用。
听一万遍,不如验证一遍!
而且理论看着也累,刚好之前做过启停系统的油耗验证,用真实情况来答一下。
当时我和我的小伙伴找来两辆相同版本的A3,一辆开启停系统,一辆不开启停系统,验证时在同一路况下车辆工况保持一致。哎,118个红绿灯、两个半小时、残废了右脚。
下面开门见山,给大家直接看验证结果
跑完计划路程
车辆仪表记录的油耗分别是7.9L100km和10L/100km
根据加油量推算的油耗分别是8.9L/100km和9.9L/100km(跑前先加满油,跑完后再加满油,按所加油量和所跑里程推算)
换算过来的话,带有启停功能的车型100公里可以省1L油左右!(正常的城市路况)
自动启停系统:简单说就是车辆在拥堵路段或红绿灯短暂停车时自动控制熄火和启动,实现不必要的燃油消耗,提高燃油经济性。但现实生活中,很多车主出于这样那样的原因上车便会关闭这一功能,觉得烦或者不省油呗!
启停技术对节能减排的效果究竟如何?有资料显示,搭载自动启停系统后,实际使用情况下节油率可达到10%左右,百公里还可减少15.1g的二氧化碳排放。博世公司之前也做过这项实验,他们得到的结论是:平均节油率为8%-15%左右,越拥堵、排量越大效果越明显。中国汽车技术研究中心也测试过,节油率甚至达到7%-27%。
美国一家测试机构也曾针对上面三款启停车型进行冷启动试验(上面这张图片),该实验在UDDS(美国联邦测试程序)循环下进行。可以看出三款车型中启停功能均起到了降低油耗的作用(实线为启动启停功能,虚线为关闭启停功能)。
博世公司一位发动机工程师说:“如果每天只跑高速,节省相对会少一些。如果经常拥堵节省较多。按照一个平均值我们做了一个估算,每1万公里大概节省1000块钱人民币左右。”纳尼?1万公里能省1000块?
这么看来,中国作为一个拥堵严重的国家,搭载启停系统确实是有必要的。不过节油的背后也得付出点代价。相信很多搭载自动启停系统的车主都有亲身体会,当松开刹车踏板,发动机开始启动时,工作速度会略慢显得迟疑,还会感到明显的抖动。这点宝马、奥迪等豪车也不例外。
也就是说,自动启停技术还有很多需要优化的地方。目前能够做到的就是尽量让发动机快速平稳地启动,减少对整车的震动和冲击。至于其他的智能化,为了节油你们暂时就忍忍吧。
启停系统让人们争论最多的还是其耐久性。因为这套系统大大增加了发动机启动次数。普通发动机一共启动次数只有几万次,而搭载自动启停技术的发动机启动次数可能达到几十万次,发动机是否能够经得起如此高强度的冲击?
针对这个问题,一般的做法有两种,一种是对零部件的优化,例如强化曲轴;另一种是优化传感器,让其保证足够的机油压力,润滑发动机零部件表面。当然对搭载启停系统的发动机来讲也有个优点,跑相同的里程,其比普通发动机的运行时间要少,因为停车时发动机是休息的,这多少可以减轻对发动机的损害。
另外,这套系统的耐久性和匹配性也有很大的关系。这就要求发动机在前期开发时必须考虑到发动机和起动机、蓄电池等之间的关系。其实目前启停技术也分为三种,分别为增强启动系统、BSG启停系统和i-stop启停系统。其改进的部分可见下图。
从图中看得出,BSG启停系统的改进最多,一方面是由于其工作原理差异,另一方面也看得出其在发动机研发之初就充分考虑到这套启停系统的可靠性、灵敏性等方面。但就目前绝大部分品牌使用的是增强启动系统,因为其增加零部件数量较少,技术难度低,成本也较低,所以推广起来有优势。而目前采用BSG技术的只有少数几家,例如通用、日产、东风、奇瑞等。而i-stop系统只有马自达一家在使用。
上面这几种启停系统虽然都被证明可以节油,但后期的维护费用也会相对高一些,这时候你就应该考虑,1万公里省1000块和后期维护费用相比,哪个更划算?而随着法规对油耗的要求越来越严格,面对压力,可会有越来越多的车型搭载自动启停系统这项技术。
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