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2007年3月16日 星期五

汽車引擎怠速與油耗問題

黑色是網友的發問,藍色是我的回答,供大家參考看看,有不對或疑問的部分還請多多提出,大家交流一下~

問 為什麼每一家車廠的汽車引擎怠速都在600~800之間
影響它怠速的原因有那些
有辦法使它在調低一點嗎
例如300~500rpm之間嗎
技術上有辦法克服嗎

答 首先先說明一下引擎的運轉原理,汽油引擎扭力低、重量輕、需要提高轉速來製造馬力,因為活塞輕所以旋轉時的慣性也低,需要一定的轉速來維持慣性動能,若轉速太低就會有不穩、抖動的現象,除非加強燃燒室的爆發力,但問題來了~若要加強爆發力與穩定性就必須將活塞強化與增加活塞重量,但引擎的油門反應與加速性又會變差(因為重量變重了),所以這是兩難的問題,而最簡單容易的方法就是將怠速提高。


用打陀螺做個比方,小陀螺很輕不用很大的力量就能高速旋轉,但無法儲存動能與離心力,三兩下就慢下來開始搖晃;而大陀螺本身的重量很重要很大的力量來讓它旋轉,且只要轉動起來不需很高的轉速就能很平穩的慢速旋轉。


所以若要怠速很低就必須要有大又多的汽缸、高爆發力與足夠的重量,例如船用引擎,雖然有力量但加速力差;而賽車引擎就剛好相反必須用高轉速來壓榨出馬力,低轉速時完全無用武之地,所以賽車在起步時有時還需要旁人幫忙推車子起步。

問 我知道調低會造成發動困難
但為什麼??
技術上有辦法克服嗎
每一家車廠都會調成這樣
為什麼?
還有右手你所說的開大燈開冷氣的話
轉速會下降
但裝提速閥的話是否就可以解決

但我又想問一下關係引擎怠速的問題
就是汽油引擎排空檔怠速時
為基本轉速
那就理論來說的話
算是省油還是耗油
還有像是柴油引擎的話
它的轉速大概都只有幾百轉就算很高了
那它是怎麼維持它的低轉速
又不廢油呢

答 引擎只要發動中就會耗油,而怠速空檔算油耗最低的時候,引擎沒有負荷只有維持空轉的油耗,而其他狀態都會比空轉耗油(開燈、開冷氣、入檔、踩煞車.....都會因為發電機與壓縮機重拖而比較耗油,有些老車轉速會因而下降一些,若在許可範圍內還OK、若差太多時還是要調整一下轉速)
柴油引擎的特性與汽油引擎不同,柴油引擎低速扭力大在低轉速就有足夠的動力供車子使用,而缺點就是無法像汽油引擎一樣靠拉轉速來提高馬力(沒有汽油引擎的飆車快感,所以賽車大多是用汽油引擎),因為柴油引擎笨重雖然有力但油門反應慢。

問 就理論來說
怠速越低越省油
那實際上真的是這樣嗎
因我看了許多相關資料
都說冷車時
熱車(空檔無負荷)時間不宜太久
否則會產生積碳
使引擎無力等問題
如果怠速耗油的話
那又是什麼原因會耗油
還有我看了一些有關引擎效率的資料
都指最佳效率在2000~3000rpm之間
燃燒也較完全
那是不是就指怠速不一定是最省油
反而會產生較高CO及HC的排放(燃燒不完成)
那不是推翻了之前怠速越低越省油的理論了
能在麻煩你解惑一下嗎

答 只能說燃燒效率不同,2~3000轉的轉速油耗怎麼會比怠速低??!!換個方向講,怠速720轉時,每秒引擎轉12圈;而3000轉時每秒要轉50圈,吸氣量就相差4~5倍(引擎CC數)供油量也有4~5倍的差異。
汽油引擎最省油的燃燒狀態是在時速80~90公里、轉速約2500上下,所以跑高速的油耗只有市區的一半,不是說怠速比較耗油而是說市區停停走走油門忽高忽低,燃燒效率自然不好就會有積碳、機油容易變質的現象(一樣跑100公里高速只需1小時、市區可能要好幾小時),所以油耗、污染、機油變質速度.....都是市區怠速吃虧。
所以油耗是指一公升能跑幾公里,而不是一公升能發動多久,不然 車子發動不走也是會耗油,我曾經試過怠速空轉(噴油嘴清洗)1公升可以發動40~50分鐘,而高速油耗每公升15公里的車子,時速100公里速度1小時就能消耗掉6~7公升汽油,這樣要算誰耗油??!!

問 因油料上漲及環保意識的抬頭
迫使許多汽車業開始走向省油及低污染方面去做研發
那為什麼沒有人想從汽車的怠速來著手
以台灣來講
每天就有多少車子在市區裡走走停停
花多少時間在等紅綠燈
在等紅綠燈的同時
就有多少車子以怠速的情況在運轉
如果能把怠速調低的話
相對的
就可以省下許多汽油跟減少廢汽的排放
所以我想問說
這樣的可行性大嗎?
(就現實面來講的話.有辦法做到嗎)

答 車子怠速時的油耗已經很低了,往怠速方向去節省油耗沒有必要了,不過起步瞬間踩油門時的油耗最大,因為你起步時踩個油門所耗的油就可以讓車子怠速空轉一陣子了,轉速由怠速升到2~3000轉、時速還是由零慢慢加速中,所以起步油耗是汽油引擎的致命傷,所以若想在市區停停走走省油的話就要買低速扭力大的柴油引擎與油電車,高速才是汽油引擎能發揮實力的地方。
怠速時的燃燒效率不是最好的,因為引擎是在介於接近熄火的邊緣運轉,而且散熱又不好(引擎蓋著、沒有自然風幫忙散熱,只靠風扇散熱),進氣溫度偏高(空氣熱漲冷縮) ,所以有些人或國家會建議車子若要停很久時要把車子熄火以免汙染。
一些先進國家會有些規定,例如日本計程車要用瓦斯車、公車在市區只能用電動馬達不能用柴油引擎、營業車只要停久一些都要熄火(不像台灣車子都好像不要油錢似的一直發動著);一些歐美自然風景區也規定一到目的地車子要馬上熄火,只能用電動車,以免空氣污染自然環境,這是我們台灣還做不到的(人家是守法重罰、台灣是不守法又罰得輕)。

相關知識+網頁:

 http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1607022612488


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