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汽車啟動一次的「耗電量」,需要怠速或行駛多久才能補回來?

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對于用車頻率不高的司機而言,冬季真的很麻煩,因為低溫會讓啟動電瓶的容量大幅縮減,燃油車的啟動電瓶又沒有加溫系統和保溫裝置;車子停上幾天就有可能虧電拋錨,那麼要如何預防電瓶虧電,啟動一次需要行駛多久才能補回來,怠速多久才能充滿電瓶呢?

在這裡就不分析理論知識了,需要了解的是低溫會影響電瓶容量,影響其內阻、放電容量和放電效率,溫度過低還會影響充電效率;這是個無解的問題,不過可以通過電瓶的保溫套隔絕外部低溫空氣與電瓶的接觸,說白了就像是給電瓶穿棉衣一樣,這多少會有些作用。

下面就來解讀答案,看圖吧。

圖1.汽車的發動機和發電機的連接方式,發動機的飛輪會帶動一套泵系,其中就包括發電機;發電機的帶輪直徑小于曲軸動力輪,這就像是汽車變速箱裡的「高速擋」,狀態為曲軸轉一圈、發電機轉幾圈,發電機的轉速是經過放大的。

圖2.這是發電機不同轉速對應的發電效率的比例,注意重點,這裡指的是發電機的轉速而不是內燃機的轉速;發電機的轉速是經過放大的,所以怠速時顯然也是可以充電,這點無需質疑。(altrenator指發電機,amperage指安培標準,PFC曲線上的單詞為「性能曲線」)

圖3.汽車啟動前後的電路圖,啟動後的電瓶就是穩壓電容,此時拆掉電瓶發動機也仍舊能運轉;啟動後的電瓶是一種「被動反應」的狀態,是電解液與硫酸鉛結晶體反應以調整比例,以備放電的時候進行化學反應。

充電和放電的本質都是化學反應,電是「產物」,電瓶不能同時放電和充電,那麼要如何設定呢?

答案當然是要去充電,否則就啟動電瓶那點點的容量,用不到多大會就會耗盡的哦;所以啟動後的車輛由內燃機帶動的發電機「即發即用」,電瓶只是用作充電和穩壓,至于多久能充滿相信也基本找到答案了。

如果沒有找到答案則要了解一下電瓶的參數概念,假設電瓶為12V 65Ah 600,這組資料的意思是電瓶可以以每秒65庫倫的電流連續輸出3600秒,也就是一小時;最後一個數字是電瓶最強放電的標準,也就是600庫倫,啟動內燃式發動機的時候依靠的是電機, 由于內燃機的運行阻力很大,所以需要電瓶最強放電以保證內燃機可以正常且高效地啟動。

答案很清晰了,啟動車輛的時間按照2秒計算,這就相當于正常放電18.5秒左右,耗電量並不大;而啟動後的充電時間也不難計算,怠速對應的發電功率比較低,但也有20%左右,汽車的發電機額定功率一般都有1.3kw的標準,概念是以額定轉速發電、每分鐘發電量為1.3kwh(度)。

那麼按照怠速20%的比例計算,標準是不是也有每小時0.26kw的功率;每小時發電量260瓦,啟動一次的耗電量只是幾瓦時,所以啟動後一般不到三分鐘就能恢復啟動的損耗了——這個答案是錯誤的。

因為發電機的轉速會經過放大,這是大小帶輪組合的優勢,假設放大三倍則怠速時的標準就能達到50%左右,充電時間當然就要等比例縮減了;所以一次啟動後充滿可能連一分鐘都不要,只要不頻繁啟停都不會損傷電瓶。

最後從虧電到充滿的時間也不難計算了,仍以上述電瓶參數計算,12-65Ah的電瓶最大容量為0.78kwh;怠速時按照每分鐘發電260×3瓦計算,完全充滿正好需要一小時,但這得在電瓶工況良好且溫度合理的環境中才能實現。不過有些合資車使用的啟動電瓶容量極小,標準最低有35-45Ah,這些電瓶啟動後半小時也就差不多能充滿了。

然而虧電後還是建議在行駛中充電,畢竟發動機的轉速越高、電機的發電量就會越大,充電的速度會大幅縮減;一般正常駕駛十幾二分鐘也就足夠了,怠速充電只適合車輛交由他人看管的時候使用,這是種比較浪費的方式。

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