氣溫越低冷啟動怠速越高,原因是什麼?
更新于:2025-03-26 11:50:36

燃油車每到冬季的時候都會出現冷啟動怠速升高的情況,耗油量也會明顯增大,這是什麼原因造成的呢?

有些司機認為是為了加速發動機形成潤滑,這個觀點不對;有些司機認為是更快的原地熱車,這個觀點是錯的;主要原因其實用一句話就能解釋清楚,那就是為了怠速的平穩。

相信沒有車主喜歡怠速抖動,發動機出現一點點共振都會令人煩躁。

所以汽車有必要做到怠速的平穩運轉,提高車輛的NVH(噪音/振動/聲振粗糙度)的表現;可是想要在冬季做到怠速的平穩就必須提高轉速,因為氣溫越低、動力損耗就會越大。燃油車所裝備的發動機是“內燃式熱機”,這是一種把熱能轉化為機械能的機器;熱能來自燃燒燃油轉化,熱能很有意思,它會傳導至低溫物體之上,感興趣的同學可以瞭解一些熱力學第二定律。

“怠速”的概念是什麼?

想要搞清楚低溫冷啟動的怠速升高的原因,首先要知道什麼是怠速。

怠速說白了就是發動機“運轉等待指令”的狀態,此時是空轉,加油門就是指令;發動機怠速的時候也需要客服阻力,這個阻力是發動機的機械結構運轉阻力。

假設運轉阻力是10個單位,那麼發動機想要平穩運行就需要輸出對等的10個單位的動力;在熱車狀態下的怠速轉速假設是800轉,其對應的輸出功率大約是8~10千瓦,足夠克服運轉阻力以維持發動機的平穩運轉。

重點:

低溫冷啟動發動機的時候,發動機的機體與所有零部件的溫度都很低,防凍冷卻液的溫度也很低;但是只要開始運轉,發動機就要輸出熱能,這些熱能就會傳導至溫度過低的機體和防凍冷卻液。

這一部分的傳導等同於“動力損耗”。

那麼在夏季時假設氣溫是40℃,機體和防凍冷卻液的溫度相當;發動機的理想運行溫度是90℃左右,兩者的溫差就是50℃上下,冷啟動時的機體和防凍冷卻液不會吸收太多熱能,動力損耗就會小一些。

而在冬季時的氣溫可能是零下20℃,此時的機體和防凍冷卻液的溫度也會低至這個標準左右;冬季和夏季的機體和防凍冷卻液的溫差達到60℃,其吸收的熱能就會更多,動力損耗就會更大。此時損耗之餘的動力已經不足以維持發動機的平穩運轉,所以才不得不提高轉速。

“轉速”指的是發動機曲軸每分鐘轉動的次數,汽車和現在的摩托車都用四衝程發動機,其特點是曲軸轉兩圈做功一次;每次做功都會轉化出熱能,那麼在單位時間內必然是轉速越高產生的熱能越多,單位時間是1分鐘,所以提高轉速就等於提高了輸出熱量,提高的部分是用於補償過度冷卻損耗掉的部分,去掉損耗后的部分才能保證發動機的平穩運轉——相當於熱車狀態下的800rpm輸出的量。

這就是氣溫越低冷啟動轉速越高的主要因素,燃油車也會受到低溫的影響且程度很大,過度冷卻會造成汽車冬季油耗2L/100km左右的增長。

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