传统燃油车的进气格栅,位于车头前方,主要承担发动机进气和散热两大重任。尽管它不是车辆最核心的部件,但其存在绝对是不可或缺的。通常情况下,进气格栅处于常开状态,这样只要汽车一启动,发动机就能获得最大的散热功率。这在炎热的夏季是极为有利的,然而在冬季,情况就有所不同了。
如今,配备主动式进气格栅的车型日益增多。许多人对这个装置的作用一知半解,认为它除了增添些许时尚感外别无他用。然而,主动式进气格栅的真正价值在于,它能在低温行驶和冷启动时关闭,从而防止冷空气直接冲击散热器进行强制散热,迅速提升发动机水温,实现燃油的节省。
这项配置可谓贴心实用,虽然在工信部的油耗测试中优势并不明显,但它能显著提升冬季水温,降低实际油耗。进气格栅在汽车中扮演着举足轻重的角色,对汽车的内外流场产生影响。而且,每个品牌的进气格栅都拥有独特的设计,令人一眼即可辨识。
以宝马、奔驰和奥迪为例,宝马的经典双肾造型、奔驰的百叶窗设计以及奥迪的大嘴风格,都是各自品牌的标志性特征。主动式进气格栅,顾名思义,能够主动调节格栅的开闭,从而控制进气量和风阻,提升燃油经济性,使发动机更快达到理想工作温度。
了解发动机启动后的怠速油耗变化至关重要。在正常的冷启动过程中,即使怠速保持不变,喷油量也会随时间而改变。特别是在刚启动后,燃烧室壁温较低,大部分燃油尚未充分雾化并参与燃烧。
实际上,启动瞬间的喷油量是所需喷油量的10倍以上。随着时间的推移,这个比例会逐渐降低到2倍、1倍,直至达到一个稳定的目标值。这部分燃料的浪费是不可避免的,但车企们正在通过技术手段来减少这种浪费。
现代车企采用缸内直喷技术来增加喷射压力,促进燃油雾化效果,从而减少增量。同时,燃料喷射量也会随水温变化而变化。由于水套的存在,水温大致等于气缸壁温度。因此,在燃烧室壁上总会有可燃燃料残留,壁温越低,残留燃料就越多。
此外,燃油雾化需要一定时间,在低温环境下雾化时间会更长。有些已雾化的燃油可能无法及时排出,这也会导致增量产生。为了减少这种浪费,车企们在发动机热管理方面进行了诸多创新,如采用更先进的热管理系统。
例如,通过引入电子冷却液控制模块、电子节温器和流量控制阀等部件来精确控制散热器和变速器热交换器的流体流动。这些措施旨在在NEDC或WLTC测试条件下尽快提高发动机水温,从而缩短增量时间并降低燃料消耗和排放。
然而,即使是最先进的热管理系统也有其局限性。它们通常能在NEDC和WLTC工况下表现出色,但在某些实际驾驶场景中可能会遇到挑战。例如,在冷启动后立即上高速或城市高架桥时,车速达到80km/h以上,以及冬季环境温度在零度以下或雨雪天气条件下,风撞击散热器导致的强制热交换功率可能会过高,使得水温上升缓慢。
虽然这种情况不会带来安全隐患,但可能会导致油耗增加。因此,一些车企采用了主动式进气格栅技术来防止风通过散热器,从而降低换热功率,使水温更快上升。这在日常驾驶中尤为实用,特别是在东北地区等寒冷环境下,能够显著减小实际油耗的恶化幅度。
虽然进气格栅有助于发动机降温,但高速行驶时产生的风阻也会在一定程度上影响车辆的燃油经济性。相比之下,纯电动汽车由于没有发动机燃烧产生热量的问题,因此其前部通常采用封闭式设计而没有进气格栅。这使得纯电动车的风阻系数有可能做得比燃油车更低。
总结来说,随着对发动机排放和节能要求的不断提高,主动式进气格栅这种调节装置重新找到了新的应用场景。加入自动控制功能后,它能够在特定工况下主动关闭以减少过量空气对发动机的影响。这不仅有助于维持发动机的正常工作温度以保证燃烧效果,还能降低阻力并进一步提高燃油经济性。
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