淺談發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和低轉(zhuǎn)速換擋的危害

1、淺談發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和低轉(zhuǎn)速換擋的危害每次看到車友開手動(dòng)擋汽車的時(shí)候低轉(zhuǎn)速換擋，內(nèi)心就對(duì)車子的發(fā)動(dòng)機(jī)有一種憐憫和惋惜 之情。我也不知道中國(guó)人什么時(shí)候開始形成的這 種傳統(tǒng)，也不知道最早是怎么形成的這種現(xiàn)在已經(jīng)根深蒂固的錯(cuò)誤觀念：低轉(zhuǎn)速換擋省油？！ 相信不少人在駕校里，師傅就是這樣教的：起步用1檔，車子動(dòng)了用2檔，20公里換3檔，30公里換4檔，40公里換5檔，很多人對(duì)駕校師傅教的這一“秘 籍”深信不已，認(rèn)為這是省油又愛護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的寶典。 有時(shí)候想想，駕校師傅，也就開車熟練一點(diǎn)，經(jīng)驗(yàn)豐富一點(diǎn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，未必熟悉，網(wǎng)路零零星星有些關(guān)于如何正確換擋的文章，但大多不全面，也 沒有從原理上分析原因

2、，所以覺得有必要寫一篇關(guān)于正確換擋的文章，希望對(duì)所有新手甚至很多錯(cuò)誤換擋的“老手”有幫助。:office: 首先聲明一下：本人非汽車專業(yè)人士，但是對(duì)機(jī)械電子電器計(jì)算機(jī)有有興趣，自動(dòng)化專業(yè)，我的所有關(guān)于汽車的相關(guān)知識(shí)都是從互聯(lián)網(wǎng)和一些業(yè)余書籍上看來(lái)的，總 的來(lái)說(shuō)并不專業(yè)，文章中所涉及的一些術(shù)語(yǔ)、概念、描述可能并不十分準(zhǔn)確，如果有錯(cuò)漏的地方，希望有專業(yè)人士不吝指出。結(jié)論寫在前面，急性子的人，只要看結(jié)論就可以了：結(jié)論： 從長(zhǎng)期綜合來(lái)看，低轉(zhuǎn)速換擋并不省油也不省錢，還會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成不可逆的損害，大大縮短發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，并且失去了駕駛的樂趣。簡(jiǎn)單的說(shuō)，對(duì)于低速發(fā)動(dòng)機(jī)，中速發(fā)動(dòng)機(jī)，和高速發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)應(yīng)的換擋轉(zhuǎn)速

3、和行車轉(zhuǎn)速應(yīng)該如下：1，對(duì)于最大扭矩3000轉(zhuǎn)就出現(xiàn)的“低速”發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)該盡量2200轉(zhuǎn)以上加速和換擋，換完檔保持發(fā)動(dòng)機(jī)1800轉(zhuǎn)以上行車。 代表車型： 普桑，老捷達(dá)2，對(duì)于最大扭矩3600轉(zhuǎn)左右出現(xiàn)的“中速”發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)該盡量2500轉(zhuǎn)以上加速和換擋，換完檔保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2200轉(zhuǎn)以上行車。 代表車型：大眾朗逸，寶來(lái)3，對(duì)于最大扭矩4200轉(zhuǎn)以上才出現(xiàn)的“高速”發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)該盡量2800轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)加速和換擋，換完檔保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2500轉(zhuǎn)左右行車。代表車型：愛麗舍，307，?？怂沟退侔l(fā)動(dòng)機(jī)和高速發(fā)動(dòng)機(jī)到底最高扭矩多少轉(zhuǎn)才是低速發(fā)動(dòng)機(jī)，多少轉(zhuǎn)才是高速發(fā)動(dòng)機(jī)？ 其實(shí)這個(gè)劃分的界限并不十分明確，但按

4、照一般的劃分習(xí)慣，把最高扭矩轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)左右的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為低速發(fā)動(dòng)機(jī)，3600轉(zhuǎn)左右的稱為中速發(fā)動(dòng)機(jī)或者中高 速發(fā)動(dòng)機(jī)，4000轉(zhuǎn)以上的一般就被劃分成高速發(fā)動(dòng)機(jī)了。還有一種劃分方法是以缸徑和沖程比來(lái)劃分：缸徑比沖程短的是低速發(fā)動(dòng)機(jī)，缸徑和沖程相等或者基本相等的為中速發(fā)動(dòng)機(jī)，缸徑大于沖程的為高速發(fā)動(dòng)機(jī)。以上都是指汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，本文所要探討的也是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)不在討論范圍之列。 發(fā)動(dòng)機(jī)健康轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作轉(zhuǎn)速只有一個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)（沒有先進(jìn)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)），即便是采用了可變氣門技術(shù)和動(dòng)態(tài)調(diào)整點(diǎn)火角的先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)也只是擴(kuò)大了發(fā)動(dòng)機(jī)最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間的 范圍，而不能讓發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間。 既然發(fā)動(dòng)機(jī)

5、最佳工作轉(zhuǎn)速只有一個(gè)點(diǎn)，是不是開車的時(shí)候就應(yīng)該就保持在這個(gè)轉(zhuǎn)速上呢？完全不需要！ 雖然發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間只有一個(gè)點(diǎn)，但和最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間的工作狀態(tài)接近或者基本相同的轉(zhuǎn)速范圍卻是比較廣的。 這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)最佳和基本最佳的工作范圍就是所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間也可以說(shuō)是健康轉(zhuǎn)速區(qū)間。 開車的時(shí)候應(yīng)當(dāng)盡量讓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在健康轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)才燃燒充分，動(dòng)力才充沛。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)校和特性的不同，不同發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間是不同的，但是可以用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)粗略的算出發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間： 健康轉(zhuǎn)速區(qū)間=最高扭矩轉(zhuǎn)速 x 0.6 -最高扭矩轉(zhuǎn)速 x 1.2以 福克斯的發(fā)動(dòng)機(jī)為例，福克斯2.0的發(fā)動(dòng)機(jī)

6、是很典型的高速發(fā)動(dòng)機(jī)，最大扭矩轉(zhuǎn)速4450轉(zhuǎn)，那么這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間大致范圍是： 4450*0.64450*1.2 為26705340轉(zhuǎn)。在開車的時(shí)候應(yīng)該盡量讓發(fā)動(dòng)機(jī)保持在這個(gè)區(qū)間內(nèi)。 對(duì)應(yīng)的換擋轉(zhuǎn)速要3500轉(zhuǎn)以上，換完檔后保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不低于2700轉(zhuǎn)，應(yīng)該盡量讓發(fā)動(dòng)機(jī)保持在2800轉(zhuǎn)以上。當(dāng)然，這只是大概的經(jīng)驗(yàn)公式，只能算一下大概的范圍，公式是死的，人是活的，換擋時(shí)機(jī)可以根據(jù)實(shí)際情況靈活掌握。比如一個(gè)人，下坡，可以適當(dāng)提前升檔，滿員、上坡或者開空調(diào)，就要適當(dāng)延遲升檔。 總之就是發(fā)動(dòng)機(jī)聲音清晰流暢，不發(fā)悶，油門響應(yīng)速度快。以新賽歐1.2為例，這款車發(fā)動(dòng)機(jī)是16v的高速發(fā)動(dòng)機(jī)，最高扭矩

7、4400轉(zhuǎn)的時(shí)候才出現(xiàn)，最高扭矩115牛，而新賽歐的車重才1020KG，115牛的扭 矩推動(dòng)1020KG的車身雖然不夠奔放，但也足夠了，但是為什么有人說(shuō)開新賽歐1.2動(dòng)力不夠呢？ 查看新賽歐發(fā)動(dòng)機(jī)的工況圖，2000轉(zhuǎn)的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩只有大約90Nm多一點(diǎn),推動(dòng)1020的車重，加上車上的駕駛員和乘客，可以說(shuō)比較勉強(qiáng)，最 多剛好夠吧。但是你如果像開桑塔納一樣2000轉(zhuǎn)就換擋呢？ 2000轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)車子勻速行駛只是勉強(qiáng)夠，2000轉(zhuǎn)換擋，換完檔發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到15001800的區(qū)間，這個(gè)時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩是多少？ 看工況圖！只有80Nm了，這個(gè)時(shí)候你還要干踩油門讓汽車加速，不是趕著一頭瘦騾子拉大車嗎？

8、動(dòng)力能夠嗎？騾子會(huì)累趴下、累死，發(fā)動(dòng)不會(huì)累死，但是會(huì)加劇 發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，增加積碳，使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)越來(lái)越差，最后壽命縮短提前報(bào)廢。 這款發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2500轉(zhuǎn)的時(shí)候扭矩輸出才達(dá)到100Nm以上的扭矩，對(duì)于1020KG的車身重量才剛剛到達(dá)能輕松推動(dòng)的動(dòng)力。所以這款發(fā)動(dòng)機(jī)就應(yīng)該 3000轉(zhuǎn)左右換擋，換完檔，讓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速落到2500轉(zhuǎn)左右行車。這樣才是正確的開法！開車時(shí)間長(zhǎng)，不等于會(huì)開車，有些老司機(jī)，開慣了桑塔納和老捷達(dá)，以為所有的發(fā)動(dòng)機(jī)都2000轉(zhuǎn)可以換擋，自己不懂得發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，按老經(jīng)驗(yàn)來(lái)開車，車子 沒動(dòng)力還怪車子動(dòng)力不夠，經(jīng)驗(yàn)主義害死人。 類似的車還有愛麗舍，也是高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，很多司機(jī)也按

9、開桑塔納的方法開，不管發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩是多少轉(zhuǎn)，一路到底全是2000轉(zhuǎn)換擋，甚至還有1500轉(zhuǎn) 就換擋的，白瞎了這款16v的發(fā)動(dòng)機(jī)。低速換擋的危害和誤區(qū) 首先是環(huán)境危害，由于低速換擋的時(shí)候缸內(nèi)壓力大，混合氣體過(guò)濃，混合氣燃燒的時(shí)候沒有經(jīng)過(guò)充分燃燒就排了出來(lái)，排出來(lái)的廢氣中還有未燃燒干凈的汽油和碳化物，會(huì)污染環(huán)境。有些司機(jī)可能會(huì)說(shuō)，環(huán)境污染關(guān)我屁事，那好，接下來(lái)的危害就關(guān)你的事情了。低速換擋最大的危害是加劇發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。什么？低速反而會(huì)加速磨損？ 高速反而不加劇磨損了？ 這和大部分人的印象是相反的，這不是瞎扯嗎？ 絕對(duì)不是瞎扯！ 下面來(lái)談?wù)劦退贀Q擋對(duì)加劇發(fā)動(dòng)機(jī)磨損的原理：低速換擋時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)

10、力不足，缸內(nèi)氣壓過(guò)高，活塞對(duì)曲軸連桿的壓力也很高。力的作用是相互的，活塞對(duì)曲軸連桿的壓力高，曲軸連桿對(duì)活塞的壓力就高，因?yàn)?曲軸連桿和活塞是成一定角度的，因此曲軸連桿對(duì)活塞的壓力分解成一個(gè)豎直向上的力，和一個(gè)垂直于氣缸壁的力，正是這個(gè)垂直于氣缸壁的力，加劇了氣缸的磨 損！ 拿一張砂紙，輕輕的按在一塊鐵板上，快速在鐵板上摩擦1分鐘，再用另一種方法，將砂紙用力按在鐵板上，慢速在鐵板上摩擦1分鐘，這兩種情況哪種對(duì)鐵板的磨 損大？ 高轉(zhuǎn)速換擋就好比第一種情況，雖然磨得快，但由于氣缸壁壓力低，在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，不會(huì)加劇發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，后一種情況就好比低轉(zhuǎn)速換擋，雖然轉(zhuǎn)速慢，但 是曲軸連桿會(huì)將活塞死死的壓

11、在氣缸壁上，會(huì)加劇發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損！ 這個(gè)結(jié)論和很多人想想的不一樣吧？ 確實(shí)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特別高，比如高到紅線區(qū)域，發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)會(huì)加劇磨損，但只要轉(zhuǎn)速在健康轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，絕對(duì)不會(huì)加劇磨損，相反發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力充沛，磨損減少， 油路氣路都很通暢，壽命可以延長(zhǎng)。 現(xiàn)在知道為什么有些人發(fā)動(dòng)機(jī)開30萬(wàn)公里不用大修，有些人開10來(lái)萬(wàn)公里就要開缸大修了吧！ 錯(cuò)誤的駕駛習(xí)慣是導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)壽命縮短的罪魁禍?zhǔn)?。有一次我開朋友的307，我知道307是高速發(fā)動(dòng)機(jī)，在加速的時(shí)候把發(fā)動(dòng)機(jī)拉到了4000轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)“咆哮”了起來(lái)，朋友“心疼”不已，說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)要壞掉云 云，還說(shuō)自己平時(shí)很愛護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，都沒舍得踩到2500轉(zhuǎn)以上，一般都是200

12、0轉(zhuǎn)就換擋。哎 我也不好說(shuō)他什么，明明是在害發(fā)動(dòng)機(jī)，還以為是愛護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。還有一個(gè)人，他和我說(shuō)他的POLO，他很愛護(hù)，從來(lái)不舍得讓發(fā)動(dòng)機(jī)拉高轉(zhuǎn)速，都是1500轉(zhuǎn)就換擋了，我問(wèn)他這樣開開了多久了，他說(shuō)開了2萬(wàn)公里，于是我就 不說(shuō)什么了，免得他晚上睡不著覺。 低速換擋的另外一個(gè)危害是發(fā)動(dòng)機(jī)積碳，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能降低。這個(gè)危害估計(jì)知道的人比較多，不多講了，積碳可以拉高速消除一些，也可以通過(guò)清洗發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)清 除(打吊瓶。但要記住，發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損是不可逆的，一旦因?yàn)殄e(cuò)誤的駕駛習(xí)慣使發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重磨損了，只能通過(guò)大修，換活塞環(huán)等方法解決，有時(shí)候甚至需要鏜缸來(lái)解 決，而鏜過(guò)缸的發(fā)動(dòng)機(jī)，就算維修技術(shù)再高壽命也沒多少了，基

13、本宣判了這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)即將退役。低速換擋還有一個(gè)危害：費(fèi)油！費(fèi)錢！ 這個(gè)也是和大部分人的認(rèn)知相反的，因?yàn)槲艺f(shuō)的這個(gè)費(fèi)油是長(zhǎng)期來(lái)看費(fèi)油，短期來(lái)看，也許低速換擋確實(shí)可以省那么一點(diǎn)點(diǎn)油。 長(zhǎng)期的低速換擋導(dǎo)致氣缸磨損，導(dǎo)致氣缸密封性降低，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性降低。 我看到過(guò)一個(gè)人開1.3排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，第一年油耗不到7升，開了4年多以后，油耗到了百公里13L！ 因?yàn)樗L(zhǎng)期低速換擋拖檔開車導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重磨損。最后只好通過(guò)大修發(fā)動(dòng)機(jī)，換活塞環(huán)解決。這發(fā)動(dòng)機(jī)一大修就是幾千塊，再加上后2年多燒的油耗，前2年省 下的油錢全搭進(jìn)去還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠！以私家車一年開2萬(wàn)公里為例， 一輛1.6排量的小排量車，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，2000轉(zhuǎn)換擋，和2500轉(zhuǎn)換擋實(shí)際油耗相差大約只有0.5L。本來(lái)百公里8L，現(xiàn)在變成8.5L，一年多燒 100L油，按現(xiàn)在的油價(jià)，一年也就多支出700多塊錢。換來(lái)的是發(fā)動(dòng)機(jī)源源不斷的充沛動(dòng)力！換來(lái)的是發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)久的工作壽命！ 省下清洗發(fā)動(dòng)機(jī)錢和清洗節(jié)氣門、怠速馬達(dá)的錢！隨便想想，長(zhǎng)期來(lái)看到底哪個(gè)省油、省錢？有一些特別高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)，由于低速扭矩實(shí)在太小，汽油燃燒非常