为什么汽车不加油门,只抬离合,就可以前进?
即便不踩油门,发动机也在旋转,这对于内燃机而言就是怠速工况。怠速工况下发动机在旋转、同样输出着扭矩,构成功率的两个参数皆具备。根据功率=转速*扭矩/9550,可以得出结论:处于怠速时的发动机,是有功率输出的。虽然此时输出功率并不高,但只要控制好离合器,还是可以完成起步,所以汽车不踩油门也能走。
实际上这就是内燃机与电机的差异,内燃机需要怠速,所以只要启动机器后就必须保持一定的转速旋转,如此也是为了更好的驱动车辆完成起步。但电机则不同,电机不需要怠速,起步时只要有充足的电压,即便是低转速也能释放出足够的扭矩。但内燃机却做不到,这可以理解成能源形式的不同,内燃机不仅在提供动力,关键它同时在完成能量的生产。
所以在环节上比通过动力电池包获取能量的电机多了一个环节,电能可以通过离子的形式储存在电池中,在电机转动需要能量时可以随时大量的取用。但维持内燃机运转所需要的动能(可燃气体燃烧膨胀)却没办法储存,所以内燃机就不能随时随地的直接拿来使用,而是需要先燃烧汽油再获得能量维持转动,所以内燃机离不开怠速。
不同的能量形式,决定了不同的使用方式鄙人依稀的记得热力学课本上有一章节叫㶲与㷻(简体字打不出来),这章所描述的内容中有提到,能量不仅要分大小,更要区分品级(能量的档次)。电能的生产过程已经由发电厂完成,储存在电池包中的是离子形态的电能,所以我们可以说电能在品级上要高于热能。因为损耗在发电厂生产电能的过程中已经完成,所以电能要比热能更加的纯粹。
这也是当今电机效率普遍达到90%以上的原因,因为新能源汽车动力电池包中所蕴含的能量只有使用而没有生产过程,所以不存在生产中的损耗。但内燃机则不同,内燃机的能量源于燃油的燃烧。汽车的油箱当然可以储存很多燃油,但问题是这时的燃油还不能称之为能量,它仅仅是能转换成能量的原材料。内燃机想获得能量,就必须要转、要完成四个压缩、做功等冲程。
而这个能量生产(转换)的过程就伴随着大量的热损耗,所以内燃机无论如何挣扎,热效率也不可能大幅度地提高。因为内燃机在制生产能量的过程中损耗得太多,但电池包没有生产制造的过程。所以内燃机要驱动车辆起步要先完成两个过程,先生产能量、再使用能量。而电机驱动车辆,只需要一个过程,那就是直接从电池包内获取能量,因为充足的能量已经储存在电池内,所以电机对怠速几乎无需求。
内燃机为什么一定要有怠速说到底还是能量形式的问题,电机有电池包为它储存了现成的能量,但汽车油箱中未经燃烧的燃油却不能提供任何能量。所以电机转速为0,不代表没能量;而内燃机转速为0时=0能量,没办法提供任何能量,这样一来如何完成起步?开会手动挡车型的朋友都知道,平道挂一档点火发动机,发动机100%会熄火。为啥?因为发动机没办法克服车子自重完成起步,被憋熄火。
所以内燃机就需要在车子起步前实现一个怠速的过程,这个怠速过程就是发动机以最低油耗并保持发动机稳定运行的过程。这个过程可以看作是能量预先的生产、储存的实际过程,发动机怠速旋转具备一定的能量,并带动飞轮旋转实现了部分能量的储存。之后在变速器与发动机的接合过程中,通过半联动阶段的边转边滑,缓慢地将发动机扭矩传递到驱动桥,从而完成起步,这就是内燃机需要怠速的原因。
所以内燃机汽车即便不踩油门,也是具备动力的,因为发动机有怠速过程。虽然怠速过程中的转速、进气量都很低,但毕竟在转在输出扭矩,那么根据功率=扭矩*转速/9550的标准公式可以得出结论,怠速工况下的发动机是存在功率输出的,既然有功率在不断输出,那么能让车辆行驶难道不正常么?内燃机与电机不同,内燃机想获得能量就必须运转,而电机的能量储存在电池包中,所以电动汽车则不需要怠速过程,也就是不给油时电机绝对不转。
为什么汽车不加油门,只抬离合,就可以前进?
你的意思是说不踩油门发动机不耗油吧,实际并非如此。接下来我详细解释。
首先只抬离合车是可以前进的,因为离合器是位于变速箱和发动机之间,其作用是控制发动机与变速箱之间动力传输的。踩下离合踏板,离合器分离,发动机的动力无法传递给变速箱。当抬起离合时离合器结合,发动机动力传递到变速箱,如果这时候变速箱在档位上,那么动力就传递到轮子上,车辆移动。
然后说说为什么不踩油门车也可以启动。因为内燃发动机启动以后是一直在运转的,油门踏板是用来控制发动机输出功率的,油门越大输出功率越大。因为汽车使用中并非时刻需要发动机的动力,比如停车等红灯,此时发动机仍然运转,燃油就浪费了,但是直接熄火也不太好,毕竟内燃机启动需要消耗电量。所以这个时候为了经济性和减少污染,发动机都有一个怠速工况,此时发动机消耗燃油最少。怠速下发动机消耗的燃油基本上够维持自身运转,但是输出动力还是有的。综上所述,抬离合就能走就是用了发动机怠速时的动力。
说到这里有朋友会问为什么怠速输出功率最小却能带动车辆呢?因为在你抬离合的时候发动机逐渐加上了负荷,转速必然下降,本身怠速状态下转速就最低了,再低就不能维持正常运转了,所以加上负荷以后转速降低,行车电脑为了防止熄火就会加大喷油量,这时候输出功率就会变大,从而推动车辆前进。上图是个节气门,怠速下翻版关闭,怠速电机控制翻版转过一定角度保证进气从而保证发动机怠速。
上图是油门踏板,这是电子的,还有种机械的。其作用就是控制发动机输出功率,而并不是说踩 了才耗油。
为什么汽车不加油门,只抬离合,就可以前进?
这么多人回答,只看到一个人回答正点上。
题主描述不准确,发动机怠速发动机正常工作,不是不烧燃油。发动机一工作在空档情况下是必须燃烧燃油的。除非你不是燃油车。
怠速时,发动机已提供动力和扭矩。那么挂档时就会使车辆前进。当然前提是缓抬离合器。
那么,有很多人认为,怠速不加油门就会熄火。那只不过是你没操作好罢了。
大家都知道,电喷发动机都有怠速马达,(可叫怠速提升阀)。当你车辆要起步时,动力又不足以使车辆前轮转动。那么此时电脑控制系统会储存此信息,通过计算后发动指令,节气门自动调整开度,怠速马达自动加大供油量,足以使车辆行驶。
很多人认为怠速起步困难,并且加档后必然熄火,这种想法仍然停留在国二排放标准的印象里。
在此,要提到跛脚回家功能。即在油门传统器损坏的时候,车辆照样行驶,可以驶离危险区域,(当然,车速不快),如果想加档,一般爬坡只要离合器控制得当,车辆行驶不是问题(我试过)。
所以说,只要离合器配合得当,电喷车能行驶是绝对可行的。
大家可能还不了解这功能,可以查查我写的(什么是汽车跛脚回家?)一文。
为什么汽车不加油门,只抬离合,就可以前进?
汽车不加油门,还能起步,这是怎么回事呢?
其实当我们注意这个的时候,你会发现,不给油车是起步了,但是发动机的转速瞬间降低了,然后又瞬间正常了。这是什么原理呢?其实弄懂了离合器,发动机和变速箱的工作原理就行了。简单来说,离合器是间于发动机和变速箱之间控制动力传输的。当车子在怠速情况下,发动机的转速底,但是还会是有动力的哦,只是这种动力会在离合器的作用下才会传到轮胎上的,使车辆移动。那么问题又来了,车子动了,为什么发动机的转速会下降后又回到正常了呢?我们都知道车内是有电脑板的,当怠速起步时,发动机所产生的动力小,无法实现不给油快速起步,这时电脑检测到,会自动增加油量,让它有足够的动力输出来达到车子前进。
为什么汽车不加油门,只抬离合,就可以前进?
你可能是误解发动机的原理了,其实发动机不加油门也会有动力的,本身发动机怠速就产生一定的动力,不过这个动力不足以驱动车辆行驶,那么我们在挂挡抬离合器踏板以后,为什么车辆不加油还能正常行驶呢?这就要从发动机油门的控制系统说起了,现在的汽车大多数都是采用电子节气门的设计,发动机的怠速和油门控制都是依靠这个节气门来完成的。我们车辆的怠速都是一个固定值,发动机电脑通过控制节气门开度来控制怠速,当我们挂挡抬起离合器踏板以后,发动机的负载就会增加,发动机的转速就会降低,发动机电脑为了维持正常怠速就会自动加大节气门开度提高动力。表面上看起来我们没有加油门,但事实上是发动机电脑自动加大油门了,只是你不知道而已。
为什么汽车不加油门,只抬离合,就可以前进?
问题描述存在漏洞-不踩油门同样在燃烧做功
内容概述:
- 空挡怠速概念
- 行驶挡怠速概念
- 特殊制动与滑行方式
燃油汽车的怠速是什么意思?也许很多新手司机对怠速的还没有准确的理解。
【怠】的字面含义可以理解为散漫或懒惰,比如词组-「怠惰」;怠速对于发动机而言则是“懒散的运行”状态,不过准备的描述其实应当是最低油耗的“待动”。说白了就是随时最好连接传动系统与车轮,开始驱动汽车行驶的准备状态;同时也是满足泵系的动力需要,保证车辆可以正常行驶的运行状态。
比如汽车启动之后就不依靠电瓶供电了,电源来自汽车的发电机;而发电机则是与内燃式发动机的曲轴连接,只有正常启动运转后才能保证全时发电。怠速会发电则说明发动机其实已经在运行中,如何运行?
基础知识「活塞往复循环式·内燃式热机」是燃油汽车的发动机类型。这种机器依靠燃烧燃油产生热能,通过热能推动活塞在气缸内往复运转,以活塞运转带动曲轴转动的方式转化机械能。
也就是说不燃烧做功时就没有动力,这会是熄火的状态;启动内燃机依靠的是电机,启动开关控制的是电机的电路,拧钥匙瞬间的电路会通路,电瓶为内燃机提供最大的电流形成电磁场,与永磁体磁极互斥推动转子运转。同时电机离合器会推动小齿轮与内燃机飞轮的圈齿结合,飞轮连接的是发动机的曲轴,所以电机与飞轮转动则曲轴会推动活塞转动,开始做功后则转变为活塞反向推动曲轴转动,这是怠速之前启动的概念。
【怠速】则是启动后开始运转的状态,热车状态中的转速往往会有800rpm左右;转速指的正是曲轴每分钟旋转的圈数,四冲程机每转两圈会点火做功一次,每次做功才是真正的输出动力,因为事实燃烧(消耗)了燃油,并以燃烧的方式将其转化为热能(动力)。
(扭矩×转速÷9549×1.36=马力),1马力有75公斤力,也就是能够把75公斤的物体推动到每秒移动一秒的力量强度。怠速时做功的扭矩很低,不过以每分钟400次的频率做功,输出的马力也会有12PS左右,为什么转速和马力要达到这个标准呢?
需要了解的知识点:
- 内燃机运行阻力很大
- 泵系均通过皮带与曲轴连接
内燃机自身以及泵系的发电机与各种压缩机都有运行阻力,想要让机器正常且平稳的运行,前提条件就是发动机输出动力先得大于阻力;随后找到一个多组气缸连续做功,交替输出动力也可以保证机体平稳的转速节点,也就是计算好合理的做功时间差值后确定怠速转速。
这就空挡(发动机空转)时的怠速概念了,状态是始终在消耗燃油的;而且油耗真的不低,按照14.7:1的空气燃料比计算,在轻负荷怠速时的每小时的耗油量,1.5L的发动机基本会达到0.8~1.0L/1hour。
如果打开冷空调压缩机的话,由于压缩机会损耗掉曲轴很大的扭矩与马力,发动机的怠速转速会被迫降低,此时发动机就很难达到平稳运行的状态了。于是控制单元就会主动提升转速,标准是以提升喷油做工频率,以3~5马力(增加的热能)再加上800转正常的怠速动力需求,至此才能实现稳定的用冷风的怠速。此时的油耗就会与发动机的排量标准相当了。
【行驶怠速】是个需要了解的概念。汽车在空挡时需要怠速,目的是保证挂挡后可以快速行车,在停车时使用空调系统,以及降低电瓶的使用时长。然而在挂挡后的行驶状态中也有怠速的概念,比如挂1挡或D挡后不踩油门起步,起步后再松开油门,车辆是不是也可以缓慢的移动呢?
这就是行驶怠速的概念了,假设为1200~3500rp;汽车在平整路面松开油门,发动机的转速就会持续的下滑;但下滑到1200转后就不会更低了,控制系统会按照该转速标准持续输出动力,以防止车辆熄火。所以不踩油门不等于内燃机没有运行,控制系统会在一些场景中自动控制油门——关于油门还有个需要掌握的知识点。
上图为老式「拉线油门」的概念,油门踏板并不直接控制油路和喷油嘴;而是控制进气系统中的节气门翻板,踏板踩得越深则翻板开度越大,此时的进气量就会提升。喷油量会按照进气量以14.7:1的比例计算,油路系统则会开始自动喷油。
ECU会侦测到车辆处于空挡还是前进挡,按照挡位怠速转速的标准即可控制节气门,以此保证不会熄火;新式的油门踏板都是电控,踏板本身只是个电阻调整开关,输出的电信号会由控制器分析,之后通过电机控制节气门的开合角度,这是能够实现行驶怠速的基础。
发动机制动以小数字的前进挡可以在车辆下坡时,通过发动机对滑行车速进行降低与限速。原理首先是不同前进挡的不同齿轮组合,数字越小的前进挡发动机驱动的齿轮越小,从动(传动)的齿轮越大。
这种组合在加油门加速时会是发动机带动小齿轮高速运转,从动齿轮与车轮却只能低速运转;在下坡滑行时也是这种状态,不过发动机是被迫被拉升转速,因为重力会拉动车身自行加速。重力转化的驱动力会通过车轮、传动系统(涵盖变速箱)传递到发动机,结果则是从动大齿轮高速运转,小齿轮以更高的转速运转,结果会怎样呢?
「小齿轮转速等于曲轴转速」-发动机会快速的升高,而且会升高到相当高的程度;但是只要超过了前进挡的怠速转速,则控制系统就不允许转速继续升高了。于是状态又转化为发动机主动输出动力并带动车轮运转,标准按照假设的3500rpm为参考,此时输出的动力已经大于重力的作用力,于是车辆就不得不按照输出马力的标准运转,配合特殊的齿轮比就会是减速与限速了。
问题:发动机制动下坡的过程中也不用踩油门,然而实际转速都拉升到3000rpm以上了,难道不是在消耗燃油吗?这就是内燃机两种怠速的概念了,怠速同样在消耗燃油转化动力,细化后的功能概括其实很简单。
- 空挡怠速-平稳运行待动
- 平路行驶怠速-不熄火
- 下坡滑行怠速-不加速
所以汽车才会设计出「自动启停系统」,停车时控制系统会自动熄火,加油门后又会自动启动,以此实现怠速时间的缩短以降低耗油量。
(拥堵道路自动启停系统会更费油,因为启动瞬间的加浓喷油约等于8~10秒的怠速油耗哦)
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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