如何看汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)?發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的詳細(xì)解釋
發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)量
它表示氣缸的數(shù)量。有單缸、3缸、4缸、6缸、8缸、12缸等等。汽車上常用的有3缸、4缸、5缸、6缸、8缸、10缸、12缸和16缸。
普通家用車,多為3缸4缸6缸。其實(shí)在一定程度上,發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多,這款車的水平就越高。因?yàn)楦讛?shù)對(duì)應(yīng)的是發(fā)動(dòng)機(jī)排量,所以也和油耗、功率成正比。
我們可以看到,在節(jié)能減排的趨勢(shì)下,以往搭載V12、V10、V8發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛都在通過引入渦輪增壓系統(tǒng)來減少缸數(shù)。在動(dòng)力不變甚至更好的情況下,油耗和排放大大降低。
在這里,我還要指出,在不考慮其他因素的情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸越多,它在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)就越小。這是因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)有更多的氣缸參與工作,導(dǎo)致工作間隔角減小,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)工作更加連貫、自然。但如今,即使是三缸發(fā)動(dòng)機(jī),通過制造工藝的提升和平衡軸技術(shù)的應(yīng)用,在抑制振動(dòng)方面也做得非常好。
每個(gè)氣缸的氣門數(shù)量
每缸氣門數(shù)是指發(fā)動(dòng)機(jī)每缸的氣門數(shù),包括兩氣門、三氣門、四氣門、五氣門甚至六氣門。氣門越多,進(jìn)排氣效率越好,就像人跑累了需要張嘴呼吸一樣,但是氣門機(jī)構(gòu)越復(fù)雜,會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。所以綜合考慮進(jìn)排氣效率和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,四氣門技術(shù)是目前效率最高,應(yīng)用最廣泛的。
發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比
活塞在下止點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)的最大容積與活塞在上止點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)的最小容積之比就是壓縮比,可以表示混合氣被壓縮的程度。
壓縮比是一個(gè)基本能反映發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率的參數(shù)。對(duì)于一臺(tái)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)來說,壓縮比的提高意味著在不考慮其他因素的情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和效率得到了相應(yīng)的提高。但壓縮比不能提得太高,因?yàn)闀?huì)爆震汽油機(jī),嚴(yán)重影響其使用壽命。所以經(jīng)常需要使用高標(biāo)號(hào)汽油來降低爆震的可能性?,F(xiàn)在的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比通常在10.5: 1左右。像馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天科技的發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比可以達(dá)到14:1,但是仍然可以使用93號(hào)汽油。所以高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)不一定要用高標(biāo)號(hào)汽油,這在于發(fā)動(dòng)機(jī)某些系統(tǒng)(如排氣)的特殊設(shè)計(jì)和特定調(diào)整。
發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸布置
氣缸排列是指多缸發(fā)動(dòng)機(jī)中氣缸的排列。簡(jiǎn)單來說就是發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣缸隊(duì)列。有直列式、V型和P型(橫列式和臥式),其中直列式和V型最常見。常見的氣缸排列形式主要有直列式(L或I,國內(nèi)用來表示直列)、V (V)、W (W)、水平對(duì)置(H)和轉(zhuǎn)子(R)。
氣缸的數(shù)量和排列表示如下:
V6代表6缸V型排列,P8代表8缸橫向和4缸直列排列(部分?jǐn)?shù)據(jù)用L4表示)。大眾還生產(chǎn)了W型發(fā)動(dòng)機(jī)(如帕薩特W8),即V型發(fā)動(dòng)機(jī)兩側(cè)的氣缸小角度交錯(cuò)排列,兩個(gè)小V形組成一個(gè)大V形,這樣就形成了W型發(fā)動(dòng)機(jī)。
“直列式發(fā)動(dòng)機(jī)”
“V型發(fā)動(dòng)機(jī)”
“w發(fā)動(dòng)機(jī)”
“h引擎”
r發(fā)動(dòng)機(jī)
對(duì)于每一個(gè)氣缸排列,相信大家都比較了解。對(duì)于絕大多數(shù)消費(fèi)者來說,最常選擇和使用的發(fā)動(dòng)機(jī)布置是直列式和V型。如果在選擇上有些迷茫,那么更多的是選擇直列6缸還是V型6缸。我們知道,寶馬以其直列6缸為傲,而奧迪、奔馳等很多廠商都使用V型6缸。對(duì)于這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)的乘坐舒適性和動(dòng)力也有廣泛的討論。其實(shí)說起來,我覺得無論什么樣的缸排列都有一定的品牌傳承和象征意義。這種設(shè)計(jì)能給喜愛它的消費(fèi)者品牌歸屬感和認(rèn)同感,所以很難真正告訴他們結(jié)果。你喜歡哪個(gè),哪個(gè)自然是最好的。
發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻模式
發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻模式表示發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻模式是空氣冷卻還是水冷卻。
發(fā)動(dòng)機(jī)氣門數(shù)量
指每缸氣門數(shù)或發(fā)動(dòng)機(jī)氣門總數(shù)。一般每缸2氣門(1進(jìn)氣門1排氣門,簡(jiǎn)稱1進(jìn)1排),每缸4氣門(2進(jìn)2排),每缸5氣門(2進(jìn)3排)。每個(gè)氣缸的氣門越多,發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣越充分,燃燒功越好,發(fā)動(dòng)機(jī)性能越好。
發(fā)動(dòng)機(jī)排量
活塞從氣缸的上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所經(jīng)過的空間體積稱為氣缸排量。由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通常有幾個(gè)氣缸,所以發(fā)動(dòng)機(jī)的排量是所有氣缸排量的總和。
排量可以說是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的參數(shù)之一,直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的很多技術(shù)指標(biāo)。一般來說,在自然吸氣和機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)各自的類別中,排量與功率成正比,排量也與油耗和碳排放成正比,但這不是絕對(duì)的。比如今天的1.6L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),已經(jīng)可以媲美幾年前的1.8L甚至2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,燃油經(jīng)濟(jì)性更好,這是技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。
總的來說,當(dāng)今增壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得小排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了更好的動(dòng)力性能和更少的油耗。一般來說,發(fā)動(dòng)機(jī)的排量基本代表了一輛車的定位。由于技術(shù)原因,同樣排量的發(fā)動(dòng)機(jī)在功率(功率、扭矩)和油耗上會(huì)有一些差異。
發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣模式
進(jìn)氣方式主要有兩種:自然進(jìn)氣和增壓進(jìn)氣。因?yàn)樽匀晃鼩獍l(fā)動(dòng)機(jī)是利用氣缸運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的負(fù)壓吸入外界空氣的,所以這種進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)也叫自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),也可以表示為“NA”。
如上所述,發(fā)動(dòng)機(jī)的排量在一定程度上與油耗和碳排放成正比。為了在有限的排量?jī)?nèi)盡可能的增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,同時(shí)將油耗和碳排放控制在相對(duì)合理的范圍內(nèi),引入了增壓進(jìn)氣方式。簡(jiǎn)單來說,這種進(jìn)氣方式就是在進(jìn)氣口前安裝一個(gè)“增壓風(fēng)扇”,通過風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng),強(qiáng)行增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。進(jìn)氣量增加后,發(fā)動(dòng)機(jī)電腦可以適當(dāng)噴射更多的燃油,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。目前,進(jìn)氣增壓有兩種方式:渦輪增壓和機(jī)械增壓。
用渦輪給增壓
渦輪增壓器實(shí)際上是一臺(tái)空氣壓縮機(jī),利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣流作為動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器中的渦輪,再驅(qū)動(dòng)同軸葉輪將空氣過濾管送來的新鮮空氣壓縮后送入氣缸。
“渦輪增壓器”
渦輪增壓的特點(diǎn)是很好的利用了廢氣的動(dòng)能。相對(duì)來說不會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷,所以效率更高。缺點(diǎn)就是我們常說的“滯后”。而現(xiàn)在的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)通過使用更小更輕的渦輪葉片,可以在低速(1200轉(zhuǎn)左右)輸出峰值扭矩,“遲滯”的感覺已經(jīng)很小了。
機(jī)械增壓
增壓器通常通過皮帶連接到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的皮帶輪上。曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)增壓器內(nèi)部的葉片旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的葉片將產(chǎn)生的增壓空氣送入進(jìn)氣歧管。
“機(jī)械增壓器”
機(jī)械增壓最大的特點(diǎn)是“全時(shí)介入”,這使得它po
其實(shí)渦輪增壓系統(tǒng)和增壓系統(tǒng)是可以互補(bǔ)的,這也是有些發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙增壓的原因。渦輪增壓在發(fā)動(dòng)機(jī)中低轉(zhuǎn)速時(shí)有效,在發(fā)動(dòng)機(jī)中高轉(zhuǎn)速時(shí)主要依靠渦輪增壓,既解決了渦輪遲滯的問題,又不會(huì)消耗過多的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。不過既然渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)解決了渦輪遲滯的問題,那么單獨(dú)使用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)就足夠了。
氣門機(jī)構(gòu)
發(fā)動(dòng)機(jī)中配氣機(jī)構(gòu)的作用是根據(jù)各缸的工作順序和工作循環(huán)要求,有規(guī)律地開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)氣門和排氣門,使新鮮空氣或混合氣進(jìn)入氣缸,廢氣從氣缸排出。
目前常見的配氣機(jī)構(gòu)采用頂置凸輪軸的設(shè)計(jì),分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)。這是單頂置凸輪軸本田最喜歡的形式,它與自己的i-VTEC系統(tǒng)形成了獨(dú)特的氣門機(jī)構(gòu)。雖然DOHC是主流,但是很難區(qū)分兩個(gè)頂置凸輪軸。
此外,在大排量的美系發(fā)動(dòng)機(jī)中,也應(yīng)用了頂置氣門、中置凸輪軸的常見配氣結(jié)構(gòu)。結(jié)合每缸兩個(gè)氣門的設(shè)計(jì),這款發(fā)動(dòng)機(jī)可以在中低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)獲得出色的充氣效率,從而在該轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)獲得出色的動(dòng)力輸出。
汽缸直徑?jīng)_程
缸徑是指氣缸的直徑,沖程是上止點(diǎn)到下止點(diǎn)的距離。在不考慮其他因素的情況下,單看缸徑和沖程,可以得出“小缸徑長(zhǎng)沖程”的設(shè)計(jì)會(huì)使峰值扭矩出現(xiàn)在較低轉(zhuǎn)速,適合中低速發(fā)動(dòng)機(jī),起步和加速時(shí)動(dòng)力輸出會(huì)更強(qiáng)。
相反,“大缸徑短沖程”設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)更適合高速發(fā)動(dòng)機(jī),因?yàn)榛钊拿總€(gè)沖程都很短,其特長(zhǎng)是更高的極限轉(zhuǎn)速。想要快速啟動(dòng),只有提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
“如今的F1發(fā)動(dòng)機(jī)使用2.4升V8發(fā)動(dòng)機(jī)”
賽車引擎就是最好的例子?,F(xiàn)在的F1發(fā)動(dòng)機(jī)是2.4L排量V8。普通民用發(fā)動(dòng)機(jī),2.4L的排量通常是4缸,而F1發(fā)動(dòng)機(jī)需要8缸,這使得活塞的運(yùn)動(dòng)行程極小,傾向于高轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)。為了保證其加速性能,這種發(fā)動(dòng)機(jī)常見的工作轉(zhuǎn)速范圍通常在13000轉(zhuǎn)/分以上。
發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率(單位:kW)
最大功率是指發(fā)動(dòng)機(jī)能夠達(dá)到的最大功率輸出。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也相應(yīng)增加。達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后,功率不會(huì)增加,反而會(huì)降低,所以最大功率會(huì)標(biāo)上對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩(單位:牛米)
扭矩是指發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)曲軸端輸出的平均扭矩,扭矩也與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速直接相關(guān)。扭矩越大,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的“功率”越大,曲軸轉(zhuǎn)速變化越快,汽車的爬坡能力和加速性越好。然而,扭矩隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而變化。轉(zhuǎn)速過高或過低時(shí),扭矩都不是最大的,最大扭矩只會(huì)在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)產(chǎn)生,這個(gè)范圍就是標(biāo)注最大扭矩時(shí)的給定轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速范圍。
其實(shí)最大扭矩的轉(zhuǎn)速范圍直接關(guān)系到平時(shí)駕駛的感受。對(duì)于城市駕駛,走走停??赡軙?huì)很頻繁。如果最大扭矩的速度范圍可以調(diào)整到較低的水平,那么在初始階段可以獲得更好的動(dòng)態(tài)性能。我們希望最大扭矩的轉(zhuǎn)速范圍能盡可能覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍,這樣無論起步加速還是中高速超車都能獲得最佳的動(dòng)力輸出。對(duì)于自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)來說,這顯然是不可能的,所以駕駛員充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩輸出范圍就顯得尤為重要。一般來說,可以通過降檔和提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來獲得所需的全功率。
對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī),可以通過調(diào)節(jié)排氣安全閥的開啟正時(shí)來獲得大范圍的峰值扭矩。對(duì)于消費(fèi)者來說,要注意渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到峰值扭矩的最低轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速越低,起步階段動(dòng)力表現(xiàn)越好,越省油。
燃料標(biāo)簽
燃料標(biāo)號(hào)代表辛烷值,辛烷值越高,抗爆性能越好。通常情況下,燃料等級(jí)與發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比直接相關(guān),即壓縮比越高,應(yīng)使用燃料等級(jí)越高的汽油。當(dāng)然,這不是絕對(duì)的。一些壓縮比相對(duì)較高的發(fā)動(dòng)機(jī),通過后期調(diào)整和特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以使用相對(duì)低標(biāo)號(hào)的汽油。這有利于為消費(fèi)者提供便利,降低用車成本。
供油方式
發(fā)動(dòng)機(jī)需要燃燒混合氣做功,我們也把燃油和空氣混合的方式稱為供油方式。發(fā)動(dòng)機(jī)供油方式主要有化油器、單點(diǎn)電噴、多點(diǎn)噴射和缸內(nèi)直噴。但是對(duì)于現(xiàn)在的車輛來說,主要的供油方式還是后兩種,越來越多的采用直噴式供油方式。
缸內(nèi)直噴技術(shù)簡(jiǎn)單來說就是將傳統(tǒng)的位于進(jìn)氣歧管的噴油器移到缸內(nèi)進(jìn)行噴射。它的優(yōu)點(diǎn)是可以更精確地控制噴射量,同時(shí)通過特殊的進(jìn)氣渦流使混合氣混合更充分,從而提高燃油利用率。此外,這種缸內(nèi)直噴技術(shù)噴入缸內(nèi)的霧化油滴可以適當(dāng)降低燃燒室的溫度,從而匹配更高的壓縮比,進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
氣缸蓋材料
“氣缸蓋”
作為氣缸蓋軸承氣門機(jī)構(gòu)的一個(gè)部件,安裝在氣缸體的頂部,從頂部密封氣缸,形成燃燒室。由于與高溫高壓氣體接觸,它必須承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。目前發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋基本都是鋁合金的,主要是因?yàn)閷?dǎo)熱性好。
氣缸體的材料
目前汽油機(jī)的氣缸材料主要分為鑄鐵和鋁合金。在柴油機(jī)中,鑄鐵缸體占絕大多數(shù)。
鋁合金缸體的優(yōu)點(diǎn)是重量輕,導(dǎo)熱性好。雖然叫鋁合金缸體,但缸體還是用鑄鐵缸套或者一層合金鋼涂層來保證缸體的耐磨性和強(qiáng)度。
通過發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù),基本可以知道一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)先進(jìn)程度。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)有更好的動(dòng)力,更少的油耗和排放。對(duì)于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)來說,這種進(jìn)步可能是緩慢的,但在今天仍然很難被取代。所以你應(yīng)該知道怎么看發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)。
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