每到冬季,年復一年的靈魂拷問照例在耳邊迴響:怠速熱車,到底是愛車還是傷車?——話題不新鮮,新鮮的是,真正能搞明白的人仍然是少數派。
熱車,還是開走?這是一個問題
美國媒體近日又搬出某權威機構發動機專家的警告:長時間怠速熱車,會導致發動機中兩種至關重要的部件磨損。
缸內直噴機的新煩惱冬天氣溫下降,尤其是高緯度地區,氣溫降到了零下若干度。一些人愛惜自己的汽車,在打火後習慣原地熱熱車,等幾分鐘再起步。這種做法並不科學,很多汽車廠商也在隨車的使用者手冊裡建議車主沒必要這樣做。
很多汽車使用者手冊提醒不必原地熱車
我們已經知道,原地怠速熱車會白白浪費汽油,如果時間過長,還會導致發動機內部積碳的產生。而美國阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)內燃發動機部門的技術專家又有新提醒:原地怠速熱車,還會讓發動機內的活塞和氣缸失去良好的潤滑。
這是近些年流行的缸內直噴發動機面臨的新問題。
所謂缸內直噴發動機,就是汽油直接往氣缸內噴射。在低溫下,汽油的揮發性變差,從噴油嘴噴射出來後,霧化效果不好,也就是說,噴出來的一部分保持了液體狀態,變不成油霧。
汽油發動機,就是靠霧化的汽油與空氣混合,在氣缸內點火燃燒後,推動活塞產生動力。汽油霧化不好,混合氣中汽油成份比例不夠,就沒辦法正常燃燒,怎麼辦?
發動機的大腦(ECU)會指揮噴油嘴大幹快上,奮力多噴油,在低溫啟動後,噴出的油量會達到正常的若干倍。多噴出來的汽油,有一部分會附著在氣缸內壁上,形成所謂的“溼壁”現象。
“溼壁”?這個詞有點眼熟?對,就是它把本田CR-V、AVANCIER、CIVIC等眾多車型拖進了“機油門”。
本田1.5T發動機陷入“機油增多”困局,主要原因就是在低溫下,汽油噴多了造成氣缸“溼壁”。氣缸壁上的汽油被上下運動的活塞環(環繞活塞,與氣缸壁接觸的金屬圓環)刮下,混到了活塞下方的機油裡。機油裡摻進了汽油,又沒辦法及時排出去,於是本田的1.5T發動機就出現“機油稀釋”,機油越來越多,被人戲稱“自產機油”。
美國阿貢國家實驗室的發動機專家,說的是同一問題的另一面。
汽油是一種很好的溶劑,清洗能力很強,“溼壁”以後,附著在氣缸內壁上的機油就會被汽油清洗掉一部分。機油是負責潤滑的,“遭到清洗”後,活塞環和氣缸壁之間的潤滑會變差。而活塞是發動機內最重要的運動部件之一,發動機一旦啟動,活塞就會在氣缸內高速上下運動,如果與氣缸壁之間潤滑不好,就會出現異常磨損,影響到發動機使用壽命。
當發動機工作溫度升高到一定程度,汽油霧化效果變好,噴油量恢復正常,“溼壁”現象才會消失。原地怠速熱車,發動機升溫慢,“溼壁”持續時間長,對活塞和氣缸的磨損就大,這也正是發動機專家提示的重點。
點火後多長時間起步?長時間怠速熱車不好,並不意味著冷天最好點火就走,一點時間的等待還是有必要的。
人們之所以“熱車”,主要是想防止發動機內部零部件的磨損。
發動機點火後,內部一些零部件開始高速運轉,比如曲軸、活塞、凸輪軸、進氣門、排氣門等。正常情況下,運動的金屬部件之間不會直接接觸,而是隔著一層機油油膜。這層油膜,可以讓機械部件運轉順滑,減少彼此之間的摩擦,保護它們不受損傷。
機油多長時間可以到位?
放了一夜之後,在重力作用下,機油大部分流回到了發動機最下方的油底殼,由於自身的粘性,少量機油殘留在零部件之間,以油膜的形式堅守崗位。只要不是放了太久,發動機在冷啟動時是不存在“幹磨”的。
啟動之後,油底殼中的機油泵開始“吸油”,加壓後送到機油濾芯裡;在濾芯裡過濾雜質以後,機油被依次送到曲軸軸承、活塞等部位,最後到達發動機頂部控制進氣門和排氣門的凸輪軸——這是機油在發動機內到達的最高位置。此後,順著管道又回到油底殼,完成一次迴圈。
機油在發動機內的旅行,從發動機底部的油底殼開始
機油到達發動機頂部的凸輪軸時,一次旅行即將結束
這個過程需要多長時間?不同發動機、不同的機油粘度,時間有所不同。按機油供應商道達爾的說法,最快只要5秒鐘左右;而在福斯對某款發動機的演示視訊中,這個過程是12秒。
福斯某款發動機冷啟動後,機油12秒可以到達所有需要潤滑的位置
總之,發動機點火30秒後,機油肯定已經迴圈到位,潤滑抗磨效果有了保證,這時候起步不用擔心出現機械異常磨損。
怎樣熱車才合理?業內專家和汽車使用者手冊上,都建議在慢速行駛中熱車。
汽車使用者手冊大多建議在行駛中熱車
為什麼在溫柔駕駛中預熱發動機,比原地怠速更好?
雖然是老生常談,但實際上車主們對發動機的冷啟動了解不多,如果洞悉了其中一些曲折幽微之處,心中的疑慮自然會豁然開朗。
轉動鑰匙(按下按鈕),啟動馬達帶動發動機曲軸開始轉動;轟的一聲點火成功後,發動機的轉速會飆升到每分鐘1200轉甚至1500轉以上,同時伴隨著巨大的噪音;幾十秒後,轉速會下降,直到降到700轉左右的正常怠速。
啟動後的高轉速,是為了熱車嗎?
準確地說,這30秒左右的高轉速,是在預熱安裝在排氣管路中的三元催化器。
在溫度達到250 ℃以上時,三元催化器才會起作用,開始淨化尾氣中的有害物質;發動機冷啟動後維持幾十秒的高轉速,就是加速氣缸內的燃燒,讓高溫廢氣衝向三元催化器,早些把它喚醒。
汽車冷啟動後的高轉速,主要是為了預熱三元催化器
說直白點,這主要是為了應對排放法規,不是真正預熱發動機。
發動機整體升溫,標誌就是冷卻液(俗稱防凍液)溫度上升,上升的進度,會顯示在車內的儀表上。這個儀表名為冷卻液溫度表,俗稱水溫表。
發動機氣缸周圍、排氣歧管周圍都佈置了“水套”,水套裡流動的就是冷卻液;顧名思義,冷卻液是負責帶走氣缸內燃燒產生的熱量,為發動機內的高溫部位降溫的;但在冷啟動階段,冷卻液的主要工作是用這些熱量來為發動機升溫,以儘快達到正常工作溫度。
為什麼緩慢行駛比怠速熱車更快?
車一旦開始動起來,發動機轉速隨隨便便就比怠速高一倍以上,也就是說,氣缸內的燃燒速度加倍,產生的熱量自然也更多。
雖說車子開動起來熱車更快,但所有的汽車使用者手冊都會提醒你,在熱車階段不能大油門開快車,而要保持“適中的轉速”。
在“水溫”低時,應避免發動機高轉速
以我之見,在寒冷天氣下熱車的轉速最好在2000轉以下,或以不超2500轉為宜。
發動機冷啟動後,不光燃燒狀況差,發動機內部一些橡膠部件(比如各種油封)在低溫下也會變硬變脆,此時不適合大負荷工作。
按某些汽車使用者手冊中的說法,“水溫表”達到45℃左右時,發動機才會進入正常工作溫度。這時候汽油霧化也好了,噴油也正常了,車子開起來也順溜了——好了,熱車已畢,想怎麼開悉聽尊便。
某車型使用者手冊中,關於“水溫表”的說明
多長時間能熱好車呢?按美國阿貢國家實驗室的說法,在不同的環境和工況下,需要5到15分鐘;當然,如果車上有可以指示冷卻液溫度的水溫表,你看看指標的位置,就能知道車熱到什麼程度了。
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