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秒变老司机 3分钟看透发动机6个重要参数

2017-04-12 15:02:09来源:山东车市责任编辑:聊城车市 我要评论(
 
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  对于大部分汽车小白来说,一提到发动机技术数据就一阵头皮发麻,虽然字都能读懂,但完全不知道这些数字是高还是低,更不知道这些数字会给发动机带来怎样的输出表现。本期小编就为大家比较通俗地介绍一下这些数据,让每一位看客对发动机的各项数据都有一个量化的认知。


  ▲气缸数


  首先是气缸数,这个很容易理解,就是指发动机有多少个能够提供动力的燃烧室。乘用车量产发动机领域,气缸数3/4/5/6/8/10/12/16的发动机都有,如果范围再广一点,从整个内燃机领域来看,包括农用车的单气缸(拖拉机),机车的双气缸(摩托车),乃至二冲程柴油机的N缸(船舶)都可以算作发动机的范畴。一般来说,气缸数会随着汽车的排量一起上涨,同时为汽车带来更出色的性能和更好的平顺性。


  为什么国内大部分汽车都是四个气缸?这个问题涉及到发动机运行方式。传统的汽车发动机的都是四冲程,活塞来回两次为一个周期,其中只有“做功冲程”是对外输出动力的,这样一来就需要四个气缸同时配合工作,让发动机在每一个时间点都会有一个气缸处在“做功冲程”,达到动力平稳输出目的。当然了,气缸数高于4个,越多动力衔接越顺畅,同时振动平衡越好。


  通俗点说,一家公司有四个员工,四个人都是上一天班休息三天(还招人不?),所以四个人正好轮流上班完成一个循环,保证公司正常运作。人少了,公司就会有“空窗期”,人多了,偶尔会出现两个人都在上班。


  ▲缸径/行程


  缸径/行程决定了气缸是属于“细长型”的还“粗矮型”的。缸径大、行程短的矮胖型气缸,几个活塞可以很快跑完一个周期,所以发动机更容易飙高转速,而且高速稳定性好,属于高转发动机,当然,现在倡导节能减排,这种有着跑车基因的发动机并不是主流。缸径小、行程长的瘦高型气缸,几个活塞相对需要长一点的时间才能跑完一个周期,所以这类发动机转速拉升会稍慢,但低转速的动能转换非常充分,使得起步时加速更迅猛。


  举个例子,两个人互扇耳光,A扇B,手离得近,10秒内扇了8下;B扇A,甩开了膀子使劲扇,但10秒内只扇了4下。你会选择哪一种呢?


  ▲最大功率-马力


  发动机在不同转速,不同给油量下都会有不同的输出功率,数据上是发动机曲轴转速与转矩的乘积,且在某个转速下,发动机的功率会达到最大值,这就是最大功率及其转速,例如210马力/5400rpm,是指这台发动机在每分钟5400转时,达到其最大功率210马力,而其他转速下,其功率都会小于等于这个数值。


  内燃机的特性使然,不管是涡轮增压还是自然吸气发动机,都需要较高的转速才能达到其最大功率,而在日常使用中,发动机很少能飙到这样的转速,所以最大功率这个数值决定了发动机的潜力,也就决定了一台车最快能跑多快。


  ▲峰值扭矩-牛˙米


  扭矩是发动机在某个转速下,曲轴对外输出的转矩大小,同样的,400牛˙米/3000rpm是指发动机每分钟3000转时,达到扭矩输出的最大值400牛˙米。


  扭矩这个数值决定了一台发动机的爆发力,也就是决定一台车需要多长时间能够跑到最快。所以不同转速下的扭矩绘制成的曲线决定了一台发动机的风格,如果在低转速下就能爆发出较高的扭矩,那么这台发动机就偏向于低扭,大部分乘用车的发动机都在超这个方向靠拢。但对于很多超跑使用的大排量自吸发动机来说,他们不缺低扭,所以都倾向于提升发动机在高转速下的扭矩爆发能力。


  ▲扭矩输出平台-rpm


  涡轮增压器的出现让发动机能够在某个转速区间内持续输出最大扭矩,例如500N˙m/2000-5800rpm,是指发动机在每分钟2000-5800转这个转速平台内都能达到扭矩的最大值——500N˙m,相比自吸发动机扭矩随转速逐渐爬升,这是涡轮增压发动机的一个重要优势。


  为什么说涡轮增压车爆发力强?就是因为只要将转速踩到扭矩输出平台,车子就能爆发出惊人的扭矩输出,而自吸车则要等转速爬升到最大扭矩转速附近才能体现出强烈的爆发力。当然,如果已经达到了最大功率转速附近,转速的进一步提升也会让扭矩输出降低。


  ▲压缩比/升功率


  压缩比表现的是发动机在运行过程中对油气混合体的压缩程度,比例越高,压缩越狠,就能更充分利用“做工冲程”产生的动能,当然,过高的压缩比也会影响发动机运行的稳定性,导致爆震。如何在提高压缩比的同时抑制爆震是发动机开发中的重点项目。如今主流的自吸发动机压缩比都接近10:1,马自达的创驰蓝天发动机将压缩比做到了13:1,这是个很夸张的数据,目前的涡轮增压发动机因为结构更复杂,所以压缩比普遍会低一些。


  升功率指的就是一台发动机单位排量的最大功率数值,例如一台4.0L V8发动机最大功率300马力,其升功率为0.75,另外一台3.5L V6发动机最大功率280马力,其升功率就是0.8。虽然前者马力更大,但后者升功率更高,这意味着后者对燃油的利用更高效。


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