为什么汽车不踩油门只靠怠速就能前进

2020-01-19

经常看到有人提出这样的问题:为什么驾校的车不踩油门也能走。很多人都会说这是因为驾校的车怠速被调高了,因此不容易熄火。这么说也对,因为我学车那会儿驾校用的是化油器发动机的普桑,怠速确实可以调节。但是我认为我们有必要了解一下更深层次的原因,这样你就能从根本上认清这个问题了。

1、汽车能走的前提是什么

汽车是靠发动机驱动的,只要汽车行驶时所受到的阻力不大于发动机产生的驱动力,那么汽车就可以正常行驶。汽车行驶中驱动力来自发动机,阻力主要有空气阻力、车轮滚动阻力、车辆运动部件摩擦阻力。如果爬坡的话还有重力在行驶方向上的分力。发动机的驱动力和汽车所受到的阻力有这样的关系:

如果驱动力=阻力,那么汽车会匀速行驶;如果驱动力>阻力,那么汽车会加速行驶;如果驱动力<阻力,那么汽车会减速行驶,直到熄火。

因此我们可以知道怠速时不踩油门也能行驶的根本原因是:怠速时发动机的驱动力能够克服车辆所受到的阻力。

2、怠速是什么

怠速是发动机能稳定运行的最低转速。我们都知道,电动车停车后电机是完全停转的,不消耗能量。而汽车理论上也可以做成这样:停车时关闭发动机,起步时再启动。但是发动机的特性决定了这不现实。因为电动机是把电能转化成机械能的,转化装置就是线圈,只要给线圈通电,转化立马开始。而发动机是把燃料的化学能转化为机械能,这个过程比较复杂,不是你倒点燃料发动机就自己转起来了,它需要先吸气喷油、制作混合气,然后还要压缩点火,接下来才开始做功。完了以后还要把废气排出去。这四个循环里只有做功冲程是产生能量的,而其他几个冲程都是在消耗能量。因此发动机启动一次既耗时又不方便。所以就出现了怠速,不需要使用发动机时就让它以能够稳定运行的最低转速工作,降低油耗。需要用的时候再让它提高转速。

怠速就能驱动车辆行驶主要归功于怠速控制系统和变速箱

怠速时发动机产生的动力和发动机转动的阻力刚好相等,因此怠速时发动机可以以稳定的转速运行。如果发动机输出动力大于当前阻力的话转速就会提升,如果发动机输出动力小于当前发动机运行阻力的话发动机转速就会下降。而ECU的怠速控制系统会时刻监视发动机的怠速转速,一旦发现怠速异常就会进行调节。比如怠速比目标怠速低,ECU就会推迟点火或者降低进气量以降低动力输出,让怠速降下来。如果怠速偏低的话ECU就会增加进气量多喷油提高动力,让怠速转速提升。

在怠速时候我们挂挡松离合必然会增加发动机的阻力从而导致转速下降,这时候ECU就会立刻增加进气量同时多喷油以提升动力保持怠速稳定。因此这时候看似发动机还是以怠速在运行,但是实际输出的动力已经比挂空挡时大了。而且现在的汽车基本上都有怠速补偿功能,也就是ECU察觉到车辆在行驶的话会自动将目标怠速提高,一般都会提高到1000转。这样以来发动机输出的动力就更多了。

而变速箱也是一个重要原因,发动机低转速时输出扭矩少得可怜,但是变速箱可以将其放大。比如一辆车怠速800时输出扭矩为10牛米,变速箱一档变速比为3.96,主减速比为4.32,那么发动机的动力经过一档齿轮和主减速齿轮减速增扭后实际作用在驱动轮上的扭矩就是10×3.96×4.32=171牛米。这力量足够驱动车辆正常前进了。

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