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怠速熄火裝置(一)Mazda是怠速熄火普及化的鼻祖?

2018.11.07  作者:王以平(譯寫)  

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一般的引擎在運轉時,即便遇到紅燈等停車狀況,只要不轉鑰匙就不會將引擎熄火,怠速熄火機構則是在停車時切斷供油、以圖降低油耗的系統。除了日本車廠之外,世界各車廠也都開始採用、並有獨自的命名,並且持續進化以提昇效率。而日本由Mazda首度採用,並從小型車開始普及。
  
怠速熄火裝置日漸普及,普及的原因是因為Mazda Axela首度採用的怠速熄火系統,活用直噴式引擎的特性,縮短熄火後再啟動的時間,並致力減少啟動時的震動與不適感。

然而,怠速熄火裝置並不是才剛剛面世的技術,Toyota的Starlet和Crown、Mitsubishi的Pistachio等車款早在1980年代即將其列為選配,只不過當年還不普及。自從車廠從節能減碳、環境淨化的視野為出發點,降低油耗成為各大車廠首要的課題,油耗數據的優劣直接影響銷售的狀況,在這個環境下造就Mazda的怠速熄火系統開啟了影響龐大市場的第一槍。

停車時將引擎熄火、起步時將引擎再啟動,怠速熄火系統看起來簡單,但是引擎熄火的時機,到再啟動之間的時間、啟動時的震動和異音、電瓶的消耗等等,這些都是必須克服的各項難題。車廠投入獨自的工夫,企圖在價格上取得平衡,並依照不同的車型搭配出適應性最佳的系統。

日本車廠怠速熄火裝置名稱
Toyota           Smart Stop
Nissan            Idling Stop
Honda            Idling Stop System
Mazda            i-Stop
Mitsubishi      AS&G
Subaru           Idling Stop
Daihatsu        Eco Idle
Suzuki            Idling Stop
表格說明=各車廠有各自的名稱,不僅是引擎熄火再啟動這麼單純,各家也在運行時機上投入了工夫。

小齒條伸出式:

在曲軸運轉停止、環狀齒輪運轉也完全停止的狀態下,啟動馬達伸出小齒條、嚙合環狀齒輪的方式,這是怠速熄火裝置的基本方式。

小齒條常時嚙合式:

環狀齒輪內建單向離合器、維持與環狀齒輪接合的常時嚙合式,特色是能縮短再啟動的時間,而且沒有小齒條與環狀齒輪嚙合瞬間的異音和震動。

怠速熄火裝置的先驅
Mazda Axela

令現代的怠速熄火裝置能夠普及的是Mazda Axela,藉由活用直噴引擎、讓汽缸停在易於點火再啟動的位置,能縮短從怠速熄火到再啟動的時間,但是光靠直噴點火的運轉扭力會不足,還需要借助啟動馬達。
 
怠速熄火並不是新的技術,1980年代Toyota Starlet就有採用,2000年Mitsubishi也開始試用,甚至連Crown也有配備,但是尚難以精密控制,兼且當時尚無此需求,因此沒有普及,如今的怠速熄火已是第二代的怠速熄火。

 
第二代怠速熄火的先驅是Mazda 3 Axela,活用直噴引擎,可縮短再啟動的時間。


引擎停止時,汽缸停在易於再啟動的位置,是Mazda所採用方式的特色。


1980年代Toyota Starlet曾經採用名為「Eco Run System」的怠速熄火機構。

 

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