深入浅出·解读「空挡滑行」费油的原因
趣味问题:
- 老司机都说空挡滑行节油,但为什么“新派驾驶员”都说带档滑行更节油呢?
很多老司机都有空挡滑行的驾驶习惯,甚至驾驶自动挡汽车也不例外;这些司机其实大多都是货车司机,不能否认这种车型以空挡滑行可能会更节油。因为车身的总质量很大足,足够大的惯性力在没有“发动机制动”(牵引力)的影响下有很长的滑行距离。
然而如果这些车也进行带档滑行的话,耗油量也许可以更低;只是动辄十几个前进挡的手动变速箱让人懒得这么操作,为什么这么说呢?
原因1·电喷系统的智能性
在2001.09月之后生产的汽车都使用「电喷发动机」,电喷的概念可以理解为“电控·压力喷油”。运行流程是通过油泵从油箱内抽出汽油,加压后源源不断地通过油路送至喷油嘴;喷油嘴的本质是个电磁阀,运行状态有两种。
- 断路·喷油嘴闭合蓄压
- 通路·喷油嘴打开喷射
这种技术其实很好理解,小的时候应该都玩过针筒;用手堵住针筒的喷口并按压手柄,这时候就像是喷油嘴闭合且油泵加压。松开喷口的瞬间则针筒中的水就会因压力而喷射的很远,而且多多少少会有些雾化的状态,电喷系统就是通过压力和细密的喷孔实现雾化喷油。
图1:喷油嘴的两种状态
图2:喷油嘴的喷孔
电磁阀控制喷油嘴的闭合,ECU行车电脑控制喷油;这种系统就能够做到无负荷运转时不喷油,需要喷油的时候才喷油……似乎这是句废话,但有没有想过启动发动机的流程?
将启动开关拧到「ON挡」的时候会听到嗡嗡的声音,这就是油泵通电开始泵油的声音;这时候电磁阀就能够做到不喷油,但是在启动发动机的瞬间,也就是内燃机依靠起动电机带动运转的过程中开始喷油。由此可见电控系统非常智能,对于何时应该、何时不应该喷油都能进行准确的计算。
原因2·带档滑行发动机被动运转
正常行驶的汽车是依靠发动机输出的动力作为驱动力,通过传动系统输入到车轮,以转动转化为“转矩”的方式驱动车辆行驶。也就是说行驶中的汽车从发动机到车轮是「刚性连接」,虽然要经过离合器或变矩器、变速箱、万向节、传动轴到车轮,但是每个环节都是【环环相扣】。
汽车滑行过程中是惯性力推动车辆前行,此时发动机不输出动力也会滑行;重点是车轮此时为被动运转,而车轮通过环环结构又与发动机曲轴连接,于是发动机也会被迫而运转。那么滑行阶段中的发动机是不是“无负荷运转”,不喷油也没有问题呢?
电控单元是可以侦测到这种状态的,电喷系统又能够闭合喷油嘴;所以带档滑行的过程中真可以做到不喷油或极少量喷油运转,可是空挡滑行时是分离发动机与变速箱的连接,发动机会被动回到怠速转台中,怠速是要持续喷油做功的哦。至此应当理解带档滑行为什么会省油了,然而要怎么操作呢?
正确方式:
- 自动挡汽车无需操作
- 手动挡汽车逐级降档
汽车变速箱的每个前进挡都有“行驶最高或最低转速限制”的设定,比如挂挡行驶中低于1200rpm或高于3500rpm时,发动机会分别为1200/3500rpm的转速做功;但是在这一范围内正常滑行则可以做到不喷油空转,所以想要带档滑行省油就得把发动机的转速控制在合理的范围内。
前进挡的数字越大则放大车速的能力越强,反之则放大扭矩的能力越强。那么滑行减速的过程中需要随着车速的降低而同步降低前进挡,手动挡汽车可以按照加速过程中前进挡匹配的车速范围,作为减速时降档滑行匹配的档位标准。按照这种方式驾驶汽车,我们是拿过节油赛冠军的哦。
自动挡汽车只需要在D挡下正常减速即可,TCU控制单元会自动依据车速而降低前进挡。关于带档滑行与节油的关系就聊这些了,下面再聊一个重要的知识点——发动机制动。
如何通过发动机减速?
下坡时通过发动机制动其实也是「带档滑行」,标准是发动机转速被迫超过限制的最高转速标准,于是不得不以3500rpm(假设标准)做功,动力输出到车轮上就能实现“限速”了。
限速的基础是使用低速挡,比如1/2/3挡。数字越小的前进挡,发动机驱动的齿轮也就会越小,从动齿轮会越大;状态为主动轮转很多圈而从动轮(与车轮)才会转一圈,但主动轮每转一圈都会输出一次扭矩,那么从动轮输出的扭矩就是经过很多倍放大的。所以低速挡加速的能力会很强,只是因从动齿轮转速低而无法实现高车速而已。
而大数字的前进挡则是相反的概念,也就是主动齿轮变大而从动齿轮减小,状态为主动轮转一圈而从动齿轮能转很多圈。结果则是发动机以很低的转速即可实现很高的车速,参考下图自行感受吧。
「发动机制动」用的是低速挡,假设就是上图所示的1挡,滑行时是重力带动车轮滚动,此时车轮是不是扮演了“发动机”的角色, 发动机被动运转反而很像车轮——那么1挡的齿轮比也就得反过来看,被动运转的大齿轮会将发动机驱动的小齿轮带动到很高的转速,发动机曲轴的转速也随之升高,超过3500rpm就会很轻松。
而一旦超过限制转速标准,发动机就会按照这个转速输出动力;虽然实现的车速不高但高转速输出的动力要超过惯性力,结果则是发动机被动按照“高转速·低速挡”的低车速下坡,这就是所谓的发动机制动了,也是带档滑行的另一个功能。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
天和MCN授权发布
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