2023/02/23

怠速熄火/自動啟停 系統 - 漫談

 


怠速熄火 / 自動啟停 / Start-Stop System / Auto S/S / i-Stop 

以上, 都代表著同一個令許多車輛愛好者厭惡並想盡辦法關閉的系統, 該系統發展至今已經約有50年的歷史, 除了因應法規上的省油表現而把它裝上去以外, 依照目前各大車廠的電控能力, 是否依然一樣難用? 實際於道路上省油, 節能的表現如何? 對車輛乘坐體驗的干擾有多大? 駕駛者能夠主動控制的範圍有多少? 熄火狀態對車輛安全是否有隱憂? 對車輛硬體的傷害有多大?

筆者蒐集了於Mondeo MK5 EcoBlue 2.0 引擎上的使用感想, 數據以及操作心得, 希望不小心逛到這裡來的您花點時間看完本文, 可以回頭去試用一陣子的 Auto S/S, 或許這東西沒有大家想像的那麼討人厭喔...

本文受車友 Spenser Chen 啟發撰寫, 特此感謝.

(本文內容以Mondeo MK5.5 EcoBlue 2.0 為分析對象, 不同車廠 and/or 不同車型設計可能會有所不同, 建議讀者可以觀察自己的車輛的設定!)

油耗表現

我是最近這兩三個月才開始用 Auto S/S 的, 以下是我收集的油耗數據, 並以同一桶油相近的平均時速來做比較:

以類似的平均時速來比較, 最多可以省下約15.74%的燃油, 最少則是約5.45%, 平均來說約9.62%

也就是說, 只要開啟這個系統, 油資就直接降低約9%, 同理, CO2排放量就降低9%, 可以想像一下全台灣整個國家的機動車少用9%的油. 在筆者的柴油車上, 也代表著同樣的里程汙染物"至少"減少9% (因怠速為柴油車汙染物好發的轉速, 故減少的絕對不只9%...), 此一數據與1970年Toyota發明Auto S/S 時的宣稱的省下10%油料相差不遠.

乘坐品質

對於許多人來說, 最無法接受的Auto S/S的事情就是兩點: 再發動的體感以及空調系統...

再發動的體感

簡單說, 這東西無解, 只要是發動車子就會抖兩下, 不過可以訓練!
筆者每天早晨通勤時均是塞得不得了的雙北區間, 剛開始使用Auto S/S 時, 固定的乘客會說怎麼又熄火又發動了, 向他解釋這樣可以省油後...跟他說這跟高大上的油電車一樣喔~
過了一兩周這位乘客就無感了.... 對, 以同世代相比, 運轉品質相對粗糙的阿金森引擎在啟動一樣會抖一下, 一切就是個解釋方向的問題:

這台車跟油電一樣沒在跑會熄火休息省油又環保喔!

空調系統

怠速熄火時, 車子空調系統的壓縮機並無法啟動, 另外如果原始設定的風速比較高, 也會降速運轉, 那麼, 夏天怎麼辦? 別擔心, 車子知道你怕熱的...

車內溫度太高發動

車外溫度太高不熄火

熄火時如果車內的溫度高於所指定的溫度太多, 則Auto S/S 會命令車輛發動引擎, 筆者並觀察到此時壓縮機的冷房能力會開到最大, 以求利用發動的時間迅速降低溫度, 當車內溫度到達所需溫度時會再次熄火, 而如果車外的溫度太高(大約是超過32~33 度左右), 則引擎則不會熄火~

至於冬天車裡面太冷會不會發動...筆者在台灣的寒流狀態下並未觀察到車輛因空調需求而發動, 在寒帶地區是否有如此設定...未知...

駕駛是否可以控制系統?

大部分人, 包含我自己, 都覺得這東西是不能控制的, 車子想要熄火就熄火, 不想熄火就不熄, 很煩...沒想到車友Spenser 提到: 剎車踏板的深度可以控制喔...於是...

駕駛者將車輛停止時, 其實 自 剎車踏板壓下從車子不會走剎車踩死, 其實是有相當的距離的, 以Mondeo而言, 大概還要多踩個15~20%的行程才會啟動 Auto S/S, 也就是說, 如果在車輛頻繁走走停停的場景中, 輕輕將剎車踏板於走或是不走之間操控, 並不會啟動 Auto S/S. 當發現需要停下來好一陣子的時候(筆者以30秒為界), 可以將剎車踏板多壓下一些行程...又或是可以直接打N檔拉手剎車! 車輛會檢視現在系統整體的狀況是否適合熄火, 如果一切狀態可行就會進入熄火狀態. 放開剎車踏板/將檔位自N轉入D 時, 則會馬上啟動引擎, 供使用者正常行駛.
PS: Mondeo 使用ACC時如果使用 Stop-And-Go, Auto S/S 會正常工作

那麼, 又有哪些狀況 Auto S/S 會不願意熄火呢? 以下是筆者以及壞朋友 Spenser 收集到的各種狀態:

車上有高耗能電器正在被使用中, 例如: 前/後 檔玻璃加熱
(Credit: Spenser)

方向盤轉超過約90度, 使用者可能會繼續行駛/正在準備迴轉...等
(這其實也是一種電器拉)

於N檔時, 如果駕駛位沒有綁安全帶將立刻發動
(猜測是提示使用者你沒有熄火喔!)

於S檔時, 一律不熄火
(要拼命了不能熄火阿~~~~)

於R檔時, 一律不熄火
(在車位上調整的時候一直熄火會煩死)

車輛充電中
(BMS自我校正中或是電池快要死翹翹的時候)

車輛原地停了很久再發動就會這樣

於P檔時, 系統可以容忍駕駛座的安全帶脫離
但是如果這時候開門就會立刻發動
(猜測一樣是提示使用者你沒有熄火喔!)

車輛電瓶不良 - 直接顯示 未提供
Credit: 黃苦主

另外還有一個沒有訊息的特殊狀況, 車輛只會顯示: 引擎已啟動, 不願進入Auto S/S 但是也不給左下角的灰白色畫線A: 此時有可能是 DPF 系統正在執行再生動作.

小結: Auto S/S 不再是完全無法掌控的系統, 車輛亦有設計邏輯上的精進對付使用Auto S/S 會遭遇的各種狀況...

熄火時的安全隱憂

對於了解車輛工作原理的人來說, 另外一方面是熄火狀況下的安全隱憂. 車輛中的部分設備是需要車子有發動才能良好工作的, 而某些狀況下車輛如果熄火了亦會對操作有影響, 以下是筆者觀察到的幾種現象:

N檔滑行: 如果再打著N檔的時候滑行(向前向後都算)大約超過5cm, 則車輛會立刻發動.

踩剎車: 原地用力踩剎車約到第三下, 車輛會發現剎車加力幫浦真空不足, 則車輛會立刻發動.

轉方向盤: 即使已經熄火了, 如果使用者轉動方向盤, 亦會立刻發動.

電壓過低: BMS發現電池電壓過低, 會立刻發動.

發動時的暴衝: 早期的Auto S/S 會有於發動時車輛突進的現象發生, 現代的車輛在變速箱配有Auto S/S 專用的 儲/卸壓閥 處理這個狀況

Ford 8F35/40 的 Auto S/S Accumulator

對車輛硬體的傷害

這方面大概有兩大項, 啟動馬達+引擎腳, 電瓶

引擎腳/啟動馬達

根據歐洲副廠零件供應大廠CORTECO的研究, 使用 Auto S/S 的車輛平均而言發動的次數是十倍於未配備的車輛. 

啟動馬達有兩種解決的方法, 一為使用 ISG同時取代發電機及啟動馬達, 二是加強啟動馬達內部的構造以期達到更長的使用壽命.

引擎腳在配備有 Auto S/S 的車輛上則一樣會被加強, 以期待有更高的壽命...

上圖: EcoBlue 2.0
下圖: TDCi DW10C 2.0
可見引擎腳大小的比較

簡而言之: 即使車廠將相關零件加強, 但是使用壽命依然可能會下降, 另外在CORTECO的文件中提到, 副廠的引擎腳目前都無法達到原廠供應給Auto S/S 車輛用零件的品質.

電瓶

筆者的車輛交車配的是 Varta EFB D3V5A 700CCA (大概是換標的 Varta N70 EFB)
每個月充電兩次, 每次充電前後均量測內組以及CCA. 在這使用Auto S/S 的其間中, CCA均維持在600~620之間, 內組則保持在4.7M歐姆 (量測目標: 車身接點非樁頭, 樁頭約為4.3), 與沒有使用Auto S/S 的使用區間相當. 目前為止看不出 Auto S/S 對電瓶壽命的影響.

額外的好處

額外的好處? 是的, Auto S/S 有一些額外的好處, 它們是...

電瓶的照妖鏡

在福特的車上, Auto S/S 與 BMS (Battery Management System / 電池管理系統)實際上是綁在一起的東西, 原始的設計是因為電池一定要有一定的健康度, 這樣熄火以後才能確保駕駛要開動的時候發的起來. 同理, 也就是說, 如果車輛的 Auto S/S 常態性的無法使用, 那麼很有可能電瓶, 又或是發電機已經快要不行了, 車子覺得電池的狀態不優, 又或是發電機其實發不出電來, 所以電瓶空空的不願熄火, 此時車主可以發現此一狀態並進行相關檢查, 避免沒電顧路的狀況發生.

(這其實與DPF堵塞時代表引擎中的某個部分不健康, 無法進行再生相同, 該做的事情是檢修車輛確認出問題的東西在哪邊並修復, 而不是單純把 DPF 或是 BMS 給閹割...)

機油壽命/運轉相關耗材

既然燃料省了9%, 其實也代表了機油壽命會增加(劣化速度減慢/沒有原地怠速的損耗), 車上的進氣空濾壽命延長, 會轉的任何部件如渦輪本體, 旁邊的油封, 培林, EGR等...其平均故障時間均會延長, 因廢熱累積造成的零件老化也會改善...

延長DPF壽命(柴油)

DPF是用來抓住燃燒不完全的的碳微粒, 而在怠速時引擎並不在最佳工作狀態, 故減少怠速的時間其實也同時延長的DPF再生的週期, 進而延長相關系統的壽命...
另, 當DPF正在再生的時候, 車輛亦不願意進入熄火狀態, 快要停車的時候如果發現這樣的狀況可以多去繞個五分鐘再停車, 避免再生到一半的時候熄火的狀況.

結語

筆者分析了Auto S/S 系統的各項利弊, 有好有壞, 

讀者的車輛如果配有 Auto S/S, 希望可以放下成見, 試用至少1~2個月看看

除了最直接的省油以外, 我認為是利大於弊(啟動馬達/引擎腳 是相對來說很好修的東西...受益的零件的總量也大於受害的零件), 畢竟這些車子出廠前理論上是要經過高里程的路測, 不是用紙糊一糊就上路了....

以上, 希望這篇文章有幫到您, 有任何問題或是疑問也歡迎到 Mondeo Sport Club 來討論喔

1 comment:

  1. 有一些forscan想請教,方便聯繫一下嗎˙??

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