原地热车合理性解析:参考「冷启动·转速升高」现象

问题:

  • 汽车是否需要原地热车?
解析此问题不需要依靠经验判断 , 需要思考的问题也不是热车本身 , 而是为什么冷启动发动机时的怠速转速会升高 , 以及瞬间的启动转速可以飙升至接近2000rpm!找到这两个问题的答案 , 想要说服自己继续原地热车就只有一个主观的理由了 。
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启动系统·润滑形成很多汽车用户认为原地热车是为了「缓慢形成润滑」 , 以克服所谓的“80%的磨损都出在冷启动阶段”的问题;这种说法本身没错 , 但是描述得非常不清晰——80%的磨损 , 都出在以电动机带动内燃机启动的瞬间(2秒左右) 。
燃油汽车的启动系统核心是【启动电机】 , 用钥匙控制启动开关或一键启动系统的按键 , 实际只是控制电瓶为启动电路供电的开关而已;在通电后的瞬间电瓶会以最大的电流输出到电机 , 电机瞬间形成最大扭矩并拉升转速 , 并将小齿轮推动到与内燃机的飞轮圈齿结合 , 从而带动其运转 。
【原地热车合理性解析:参考「冷启动·转速升高」现象】图1:曲轴飞轮和起动电机结构
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图2:启动系统结构
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重点:启动发动机的过程中 , 电机往往只会把内燃机的(曲轴)转速拉升至600rpm左右 , 此时内燃机开始点火做功 , 依靠自身产生动力将转速瞬间拉升到接近2000转 , 为什么要让启动转速瞬间达到如此高的标准呢?
目的在于减少磨损!虽然启动之前没有润滑 , 但是启动过程是在形成润滑;因为电动机带动的是飞轮运转 , 飞轮连接的是发动机的曲轴 , 而曲轴还会连接内燃机的「机油泵」!也就是说只要曲轴开始转 , 油泵就会从油底壳里抽油 , 转速越高抽油并给机油增压、送至油道形成有效润滑的速度就会越快 。
那么启动完成后发动机“噌的一声”把转速拉高 , 这一瞬间的压力是不是就能快速形成润滑了呢?答案就是这样了 , 涵盖电机启动内燃机的过程 , 实际只需要几秒钟就能通过油泵 , 将机油送至各条油道实现对气门、活塞、曲轴等等结构的润滑——瞎担心什么呢 。
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怠速转速·加速热车假设所谓的“80%磨损”都出在热机过程中 , 那么所有将怠速转速主动升高的车辆 , 难道都是工程师们傻了吗?很显然这是错误的理解 , 转速的主动升高再次说明了是否需要“原地润滑” , 这种想象只是门外汉的猜想而已!——只要机油的低温粘度的温度标准不低于环境温度 , 形成润滑都会非常快 。
所谓的机油低温粘度指「0/5/10W」等参数 , 用数字加上(负)﹣35 , 得出的数值就是机油的凝固点;比如0W可以低至零下35度凝固 , 零下30度左右都是没有任何问题的 。
(实际使用的机油低温粘度标准 , 一般都有超过最低温度≤10℃的冗余)
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  • 为什么要主动提升转速呢?
原因在于内燃机需要快速加热机体与防冻冷却液的温度 , 达到100℃左右才能实现最佳的热效率和动力 。 因为低温物体会吸收高温物体的热能 , 燃烧过程中产生的热能是需要转化为动力的 , 但是在热车状态下也还是会因冷却液、进排气、机构运动等因素而损耗平均超过60%的热能 。