對很多受教育程度不高的消費者來說,汽車是一種頗為“玄乎”的交通工具,所以很多買車的人買車后要擺酒請客,甚至還放請和尚道士做個法事,開光?加持?雖然很滑稽,但在城鄉(xiāng)結合部確實是普遍存在的現(xiàn)象。
發(fā)動機作為汽車核心對大部分消費者來說都是非常神秘的部件,本期小編就為大家比較通俗地介紹汽車發(fā)動機的六大重要參數(shù),讓每一位看客由淺入深,對發(fā)動機的各項數(shù)據(jù)都有一個基本認知。
●缸數(shù)——個
汽車發(fā)動機都用的是往復式內(nèi)燃機,缸數(shù)指的就是有發(fā)動機有多少個能夠提供動力的燃燒室,乘用車發(fā)動機領域,氣缸數(shù)3/4/5/6/8/10/12/16的發(fā)動機都有,最常見的是3缸、4缸以及6缸發(fā)動機。如果擴展到整個內(nèi)燃機市場,基本上可以涵蓋1-20的所以數(shù)字,例如農(nóng)用耕田機使用的單缸柴油機,高端摩托車的兩缸汽油機,二戰(zhàn)時期飛機使用的N缸星型機,柴油船舶用的N缸柴油機等等。
一般來說,氣缸數(shù)越多,發(fā)動機的平順性越好,但相應的結構更復雜,很難提升熱效率。家用車大部分都是四缸,活塞來回兩次為一個周期,其中只有“做功沖程”是對外輸出動力的,這樣一來就需要四個氣缸同時配合工作,讓發(fā)動機在每一個時間點都會有一個氣缸處在“做功沖程”,達到動力平穩(wěn)輸出目的?,F(xiàn)在三缸機越來越多,但都得配備額外的平衡軸來抵消少缸帶來諧振。
●排量——升
排量就是發(fā)動機氣缸的容積總和,準確來說,應該是燃燒室的容積總和,例如單個氣缸是0.5L的燃燒室容積,那么該四缸發(fā)動機就是2.0L自吸發(fā)動機,如果配備有渦輪增壓器,就稱之為2.0T渦輪增壓發(fā)動機,“T”是“Turbo”的意思。
再詳細一點的解釋,燃燒室的容積(也就是排量)是由氣缸的缸徑和活塞的行程決定的。缸徑/行程決定了氣缸是屬于“細長型”的還“粗矮型”的。缸徑大、行程短的矮胖型氣缸,幾個活塞可以很快跑完一個周期,所以發(fā)動機更容易飆高轉(zhuǎn)速,而且高速穩(wěn)定性好,屬于高轉(zhuǎn)發(fā)動機,當然,現(xiàn)在倡導節(jié)能減排,這種有著跑車基因的發(fā)動機并不是主流。缸徑小、行程長的瘦高型氣缸,幾個活塞相對需要長一點的時間才能跑完一個周期,所以這類發(fā)動機轉(zhuǎn)速拉升會稍慢,但低轉(zhuǎn)速的動能轉(zhuǎn)換非常充分,使得起步時加速更迅猛。
●最大功率——馬力
發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速,不同給油量下都會有不同的輸出功率,數(shù)據(jù)上是發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的乘積,且在某個轉(zhuǎn)速下,發(fā)動機的功率會達到最大值,這就是最大功率及其轉(zhuǎn)速,例如210馬力/5400rpm,是指這臺發(fā)動機在每分鐘5400轉(zhuǎn)時,達到其最大功率210馬力,而其他轉(zhuǎn)速下,其功率都會小于等于這個數(shù)值。
發(fā)動機的最大功率決定一款車的潛力,也就是在不限速的情況下,最快能夠跑多快?此外我們可以看到,不管是渦輪增壓還是自然吸氣發(fā)動機,都需要較高的轉(zhuǎn)速才能達到其最大功率,所以,對于家用車來說,只要你肯給油都可以保持強勁的動力輸出,就是費油。
●峰值扭矩——牛˙米
扭矩是發(fā)動機在某個轉(zhuǎn)速下,曲軸對外輸出的轉(zhuǎn)矩大小,同樣的,400牛˙米/3000rpm是指發(fā)動機每分鐘3000轉(zhuǎn)時,達到扭矩輸出的最大值400牛˙米。扭矩這個數(shù)值決定了一臺發(fā)動機的爆發(fā)力,也就是決定一臺車需要多長時間能夠跑到最快。
不同轉(zhuǎn)速下的扭矩繪制成的曲線決定了一臺發(fā)動機的風格,如果在低轉(zhuǎn)速下就能爆發(fā)出較高的扭矩,那么這臺發(fā)動機就偏向于低扭,大部分乘用車的發(fā)動機都在超這個方向靠攏。但對于很多超跑使用的大排量自吸發(fā)動機來說,他們不缺低扭,所以都傾向于提升發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速下的扭矩爆發(fā)能力,從而保證產(chǎn)品在高速激進駕駛時的機動性。
●升功率——千瓦/升
升功率指的就是一臺發(fā)動機單位排量的最大功率數(shù)值,例如一臺4.0L V8發(fā)動機最大功率300馬力,其升功率為75,另外一臺3.5L V6發(fā)動機最大功率280馬力,其升功率就是80。雖然前者馬力更大,但后者升功率更高,這意味著后者對燃油的利用更高效。
因為限制了排量因素的影響,升功率的概念成了衡量一臺發(fā)動機性能的重要指標,大排量發(fā)動機在這項參數(shù)上相比小排量發(fā)動機不再有優(yōu)勢,此時新技術應用,發(fā)動機強化程度的因素就凸顯了出來。也就是說,同排量的發(fā)動機相互比較功率和扭矩才是有意義的。
●壓縮比
壓縮比表現(xiàn)的是發(fā)動機在運行過程中對油氣混合體的壓縮程度,比例越高,壓縮越狠,就能更充分利用“做工沖程”產(chǎn)生的動能,當然,過高的壓縮比也會影響發(fā)動機運行的穩(wěn)定性,導致爆震。如何在提高壓縮比的同時抑制爆震是發(fā)動機開發(fā)中的重點項目。如今主流的自吸發(fā)動機壓縮比都接近10:1,馬自達的創(chuàng)馳藍天發(fā)動機將壓縮比做到了13:1,這是個很夸張的數(shù)據(jù)。
至于渦輪增壓發(fā)動機,它是用廢氣渦輪將進氣“壓”入燃燒室,進氣沖程結束時,燃燒室內(nèi)的氣壓已經(jīng)遠不止標準大氣壓(0.1Mpa),具體多少要看發(fā)動機的運行工況,也就是增壓器的增壓力度。因此,即使是壓縮比較低的渦輪增壓發(fā)動機,其在壓縮和做功沖程時,燃燒室內(nèi)的瞬時氣壓都比壓縮比更高的自吸發(fā)動機更大。這就是為什么渦輪增壓發(fā)動機閉口不談壓縮比的最核心原因,進氣本身就帶有一定的壓力,壓縮空氣后的壓力自然更高,同時難度也更大,但比值并不高。
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