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。
没有燃烧汽油,这车怎么会有前进的动力呢?