浅谈发动机的工作原理和低转速换挡的危害

浅谈发动机的工作原理和低转速换挡的危害

每次看到车友开手动挡汽车的时候低转速换挡，内心就对车子的发动机有一种怜悯和惋惜 之情。我也不知道中国人什么时候开始形成的这 种传统，也不知道最早是怎么形成的这种现在已经根深蒂固的错误观念：低转速换挡省油？！ 相信不少人在驾校里，师傅就是这样教的：起步用1档，车子动了用2档，20公里换3档，30公里换4档，40公里换5档，很多人对驾校师傅教的这一“秘 籍”深信不已，认为这是省油又爱护发动机的宝典。 有时候想想，驾校师傅，也就开车熟练一点，经验丰富一点，对发动机的工作原理，未必熟悉，网路零零星星有些关于如何正确换挡的文章，但大多不全面，也 没有从原理上分析原因，所以觉得有必要写一篇关于正确换挡的文章，希望对所有新手甚至很多错误换挡的“老手”有帮助。:office: 首先声明一下：本人非汽车专业人士，但是对机械电子电器计算机有有兴趣，自动化专业，我的所有关于汽车的相关知识都是从互联网和一些业余书籍上看来的，总 的来说并不专业，文章中所涉及的一些术语、概念、描述可能并不十分准确，如果有错漏的地方，希望有专业人士不吝指出。

结论写在前面，急性子的人，只要看结论就可以了：

结论： 从长期综合来看，低转速换挡并不省油也不省钱，还会对发动机造成不可逆的损害，大大缩短发动机寿命，并且失去了驾驶的乐趣。

简单的说，对于低速发动机，中速发动机，和高速发动机，对应的换挡转速和行车转速应该如下：

1，对于最大扭矩3000转就出现的“低速”发动机，应该尽量2200转以上加速和换挡，换完档保持发动机1800转以上行车。 代表车型： 普桑，老捷达

2，对于最大扭矩3600转左右出现的“中速”发动机，应该尽量2500转以上加速和换挡，换完档保持发动机转速2200转以上行车。 代表车型：大众朗逸，宝来

3，对于最大扭矩4200转以上才出现的“高速”发动机，应该尽量2800转~3000转加速和换挡，换完档保持发动机转速2500转左右行车。

代表车型：爱丽舍，307，福克斯

低速发动机和高速发动机到底最高扭矩多少转才是低速发动机，多少转才是高速发动机？ 其实这个划分的界限并不十分明确，但按照一般的划分习惯，把最高扭矩转速3000转左右的发动机称为低速发动机，3600转左右的称为中速发动机或者中高 速发动机，4000转以上的一般就被划分成高速发动机了。

还有一种划分方法是以缸径和冲程比来划分：缸径比冲程短的是低速发动机，缸径和冲程相等或者基本相等的为中速发动机，缸径大于冲程的为高速发动机。以上都是指汽油发动机，本文所要探讨的也是汽油发动机，柴油发动机不在讨论范围之列。

发动机健康转速

发动机的最佳工作转速只有一个转速点（没有先进技术的发动机），即便是采用了可变气门技术和动态调整点火角的先进发动机也只是扩大了发动机最佳转速区间的 范围，而不能让发动机始终工作在最佳转速区间。 既然发动机最佳工作转速只有一个点，是不是开车的时候就应该就保持在这个转速上呢？

完全不需要！ 虽然发动机的最佳转速区间只有一个点，但和最佳转速区间的工作状态接近或者基本相同的转速范围却是比较广的。 这个发动机运行状态最佳和基本最佳的工作范围就是所谓的发动机的最佳转速区间也可以说是健康转速区间。 开车的时候应当尽量让发动机转速保持在健康转速区间内。这样发动机才燃烧充分，动力才充沛。

根据发动机调校和特性的不同，不同发动机的最佳转速区间是不同的，但是可以用一个经验公式来粗略的算出发动机的最佳转速区间： 健康转速区间=最高扭矩转速 x 0.6 ----最高扭矩转速 x 1.2

以 福克斯的发动机为例，福克斯2.0的发动机是很典型的高速发动机，最大扭矩转速4450转，那么这台发动机的最佳转速区间大致范围是： 4450*0.6— 4450*1.2 为2670~5340转。在开车的时候应该尽量让发动机保持在这个区间内。 对应的换挡转速要3500转以上，换完档后保持发动机转速不低于2700转，应该尽量让发动机保持在2800转以上。 当然，这只是大概的经验公式，只能算一下大概的范围，公式是死的，人是活的，换挡时机可以根据实际情况灵活掌握。比如一个人，下坡，可以适当提前升档，满员、上坡或者开空调，就要适当延迟升档。 总之就是发动机声音清晰流畅，不发闷，油门响应速度快。 汽车生产厂家在设计一款汽车的时候，都是经过充分的计算的，绝对不会把一台动力不够的发动机装到一台车上，很多朋友所谓的某款车动力不足，开车肉，其实不是 真正的动力不足，只能说动力储备不足。什么意思呢？ 一些超大大排量的车2000转，就能输出200Nm的扭矩，轻松带动1.5吨的车行驶，这种大排量的车如果发动机转速拉到4000、5000转，可以说用 动力野蛮来形容，这种车就是动力储备很足的车。那么小排量的车，2000转可能只有100Nm不到的扭矩,要推动1.2吨或者1.4吨的车，当然会动力不 足感觉“肉”，你需要降低档位，将发动机转速拉上来，拉到最高扭矩转速区间，我相信没有一款车会动力不足！ 哪怕是面包车！ 一般来说，1吨重的车身需要100Nm左右的扭矩才能比较轻松的驱动，你可以去查看一下你的发动机的工况图曲线，再看看你的车子有多少重量，这样可以定出 一个比较合理的行车发动机转速。 这样即可以省油，又不会导致发动机拖档。

以新赛欧1.2为例，这款车发动机是16v的高速发动机，最高扭矩4400转的时候才出现，最高扭矩115牛，而新赛欧的车重才1020KG，115牛的扭 矩推动1020KG的车身虽然不够奔放，但也足够了，但是为什么有人说开新赛欧1.2动力不够呢？ 查看新赛欧发动机的工况图，2000转的时候，发动机输出扭矩只有大约90Nm多一点,推动1020的车重，加上车上的驾驶员和乘客，可以说比较勉强，最 多刚好够吧。但是你如果像开桑塔纳一样2000转就换挡呢？ 2000转驱动车子匀速行驶只是勉强够，2000转换挡，换完档发动机转速降低到1500~1800的区间，这个时候发动机扭矩是多少？ 看工况图！只有80Nm了，这个时候你还要干踩油门让汽车加速，不是赶着一头瘦骡子拉大车吗？动力能够吗？骡子会累趴下、累死，发动不会累死，但是会加剧 发动机的磨损，增加积碳，使得发动机工作状态越来越差，

最后寿命缩短提前报废。 这款发动机转速2500转的时候扭矩输出才达到100Nm以上的扭矩，对于1020KG的车身重量才刚刚到达能轻松推动的动力。所以这款发动机就应该 3000转左右换挡，换完档，让发动机转速落到2500转左右行车。这样才是正确的开法！ 开车时间长，不等于会开车，有些老司机，开惯了桑塔纳和老捷达，以为所有的发动机都2000转可以换挡，自己不懂得发动机的工作原理，按老经验来开车，车子 没动力还怪车子动力不够，经验主义害死人。 类似的车还有爱丽舍，也是高转速发动机，很多司机也按开桑塔纳的方法开，不管发动机的最大扭矩是多少转，一路到底全是2000转换挡，甚至还有1500转 就换挡的，白瞎了这款16v的发动机。

低速换挡的危害和误区

首先是环境危害，由于低速换挡的时候缸内压力大，混合气体过浓，混合气燃烧的时候

没有经过充分燃烧就排了出来，排出来的废气中还有未燃烧干净的汽油和碳化物，会污染环境。

有些司机可能会说，环境污染关我屁事，那好，接下来的危害就关你的事情了。低速换挡最大的危害是加剧发动机的磨损。什么？低速反而会加速磨损？ 高速反而不加剧磨损了？ 这和大部分人的印象是相反的，这不是瞎扯吗？ 绝对不是瞎扯！ 下面来谈谈低速换挡对加剧发动机磨损的原理：

低速换挡时，由于发动机动力不足，缸内气压过高，活塞对曲轴连杆的压力也很高。力的作用是相互的，活塞对曲轴连杆的压力高，曲轴连杆对活塞的压力就高，因为 曲轴连杆和活塞是成一定角度的，因此曲轴连杆对活塞的压力分解成一个竖直向上的力，和一个垂直于气缸壁的力，正是这个垂直于气缸壁的力，加剧了气缸的磨 损！ 拿一张砂纸，轻轻的按在一块铁板上，快速在铁板上摩擦1分钟，再用另一种方法，将砂纸用力按在铁板上，慢速在铁板上摩擦1分钟，这两种情况哪种对铁板的磨 损大？ 高转速换挡就好比第一种情况，虽然磨得快，但由于气缸壁压力低，在发动机设计范围内，不会加剧发动机的磨损，后一种情况就好比低转速换挡，虽然转速慢，但 是曲轴连杆会将活塞死死的压在气缸壁上，会加剧发动机的磨损！ 这个结论和很多人想想的不一样吧？ 确实，如果发动机转速特别高，比如高到红线区域，发动机确实会加剧磨损，但只要转速在健康转速范围内，绝对不会加剧磨损，相反发动机动力充沛，磨损减少， 油路气路都很

通畅，寿命可以延长。 现在知道为什么有些人发动机开30万公里不用大修，有些人开10来万公里就要开缸大修了吧！ 错误的驾驶习惯是导致发动机寿命缩短的罪魁祸首。 有一次我开朋友的307，我知道307是高速发动机，在加速的时候把发动机拉到了4000转，发动机“咆哮”了起来，朋友“心疼”不已，说发动机要坏掉云 云，还说自己平时很爱护发动机，都没舍得踩到2500转以上，一般都是2000转就换挡。哎~ 我也不好说他什么，明明是在害发动机，还以为是爱护发动机。

还有一个人，他和我说他的POLO，他很爱护，从来不舍得让发动机拉高转速，都是1500转就换挡了，我问他这样开开了多久了，他说开了2万公里，于是我就 不说什么了，免得他晚上睡不着觉。 低速换挡的另外一个危害是发动机积碳，导致发动机性能降低。这个危害估计知道的人比较多，不多讲了，积碳可以拉高速消除一些，也可以通过清洗发动机来清

除(打吊瓶)。但要记住，发动机的磨损是不可逆的，一旦因为错误的驾驶习惯使发动机严重磨损了，只能通过大修，换活塞环等方法解决，有时候甚至需要镗缸来解 决，而镗过缸的发动机，就算维修技术再高寿命也没多少了，基本宣判了这个发动机即将退役。 低速换挡还有一个危害：费油！费钱！ 这个也是和大部分人的认知相反的，因为我说的这个费油是长期来看费油，短期来看，也许低速换挡确实可以省那么一点点油。 长期的低速换挡导致气缸磨损，导致气缸密封性降低，从而使发动机燃油经济性降低。 我看到过一个人开1.3排量的发动机，第一年油耗不到7升，开了4年多以后，油耗到了百公里13L！ 因为他长期低速换挡拖档开车导致了发动机严重磨损。最后只好通过大修发动机，换活塞环解决。这发动机一大修就是几千块，再加上后2年多烧的油耗，前2年省 下的油钱全搭进去还远远不够！

以私家车一年开2万公里为例， 一辆1.6排量的小排量车，根据经验，2000转换挡，和2500转换挡实际油耗相差大约只有0.5L。本来百公里8L，现在变成8.5L，一年多烧 100L油，按现在的油价，一年也就多支出700多块钱。换来的是发动机源源不断的充沛动力！换来的是发动机长久的工作寿命！ 省下清洗发动机钱和清洗节气门、怠速马达的钱！

随便想想，长期来看到底哪个省油、省钱？

有一些特别高转速的发动机，由于低速扭矩实在太小，汽油燃烧非常不充分，因此高速换挡反而比低速换挡还省油！——这个也是和很多人的认知相反的。 事实上，发动机的转速和油耗并不是成线性关系的，转速越低越省油这个是很大误区，只有在空载情况下，发动机的转速和油耗才基本成线性关系。在发动机有负载 的情况下，并非转速越低越省油，而是在健康转速区间的低速区间才比较省油。

把发动机转速拉起来，让发动机尽情的撒欢吧！ 那才是发动机该有的状态！ 把发动机转速拉起来，让发动机尽情的咆哮吧！ 那才是发动机该有的声音！

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