警惕功率陷阱—德系日系发动机性能比拼 转贴有奖

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导读:警惕功率陷阱—德系日系发动机性能比拼 转贴有奖
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说到发动机消费者最关心的莫过于发动机的动力,油耗,噪音之类的性能。当然动力是发动机最重要的性能,不过作为一个买车者,通常能了解发动机的性能渠道很有限,只能通过厂家公布的发动机参数来判断发动机的各方面性能,但是,大家都知道,这些厂家公布的数据,都是在理论状态下测得的,而且各个厂家的测试方法都有少许区别,所以厂家公布的功率,扭矩,油耗等参数,并不能完全代表汽车的实际性能,特别是无法体会实际的驾乘感受。当今的汽车技术已经发展得相当成熟,作为汽车研发和制造公司,几乎在技术上都没有什么障碍,那么产品的表现主要取决于车厂对市场的理解,对客户需求的理解。


当然,在不同的国家,不同的市场,消费者的需求是完全不同的,在这里,笔者就全球美、日、德三大车系来分析这些来自不同国家的汽车厂家是如何理解客户需求,其产品又有那些独到之处。


对发动机动力性影响最大的是发动机排量,这也是很多人在买车时非常重视排量的原因,理论上,排量越大的发动机能产生的功率就越大。所谓排量,也就是发动机的气缸的工作容积。这个并不难理解,我们知道发动机是通过把汽油和空气燃烧产生的热能转换成机械能来达到输出动力牵引汽车前进的目的。所以发动机气缸越大,能吸入的空气也汽油就越多,那么燃烧产生的热量也就越多,动力自然就大。不过排量并不是影响发动机动力的绝对因素,这一点我们从市场上的很多车型不难看出,一些排量小的发动机输出的功率比排量大的发动机输出的功率还要大。比如,同样是2.4升排量的4缸发动机,广本雅阁的2.4能输出170匹功率,但三菱2.4升的4G64却只能输出136匹功率。差距很大。其实这都是由于发动机的工作效率造成的。在相同排量下,功率越大说明发动机工作效率越高。这就意味着燃烧同样多的空气和汽油能释放出来的热量和把热量转换成动能的能力也越强。作为现代汽车发动机,通常都是向着提高发动机工作效率的目标进行改进发展的。


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提高发动机工作效率的手段有很多种,首先,提高发动机内部的润滑性能,减小发动机各运动部件之间的能量损耗是一个最基本的手段。现在的汽车发动机在这方面已经优化得很好了,那么对于自然吸气发动机来说(没有增压的发动机)提高工作效率的最直接的办法就是提高发动机的压缩比。因为压缩比越高汽油燃烧就更充分,产生的热量就越多,那么动力性自然就能提高。不过压缩比不能无限制的增大,因为压缩比过大会导致发动机的爆震。所谓爆震就是活塞还没运动到达上指点就开始自然,这种情况是会严重损坏发动机的。为了提高压缩比,通常需要使用更高幸烷值(标号)的汽油,这又会是的汽车的使用成本升高。所以为了提高发动机的工作效率现在各大厂家争相开发,改进,提高得最多的就是发动机的进气和排气效率。我们知道,发动机是通过活塞向下运动时把空气吸入气缸进行燃烧的,依靠这种活塞产生的大气压力差,在理论上是不可能把气缸内完全注满新鲜空气的,也是不可能把气缸内的废气完全排出的。所以怎么样让气缸尽可能的吸入新鲜空气,排除废气就成了各大车厂的设计师们争相开发的重点。因为进排气效率的高低直接会影响到整个发动机工作效率的高低。


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在上世纪80年代全球各大厂家都还采用每个气缸两气门进排气(一个气门进气,一个气门排气)的时候,日本的厂家就开发出了多气门的发动机,所谓多气门就是指发动机的进排气门大于两个的配气方式。而当时日本厂家大力发展的主要是每缸四气门的多气门设计。对于较早的2气门来说,4气门使用两个气门进气两个气门排气。这样的设计有两个很大的好处,一个好处是能够提高进排气门的面积。从流体力学的知识我们可以知道,截面积越大,那么高速气流的流量也就越大。这就是的发动机的进排气效率能够更高。不过这主要是体现在高转速情况下,如果转速较低,那么大的进气面积相反会让发动机进气效率下降。其实这个道理跟人的呼吸的道理一样。我们在平静状态下通常只是使用鼻子呼吸。因为此时呼吸频率很低,空气流量很小,用鼻子呼吸,相当于进气面积很小,所以肺部能获得足够的负压得到足够多的空气。但是当我们迅速跑完100米以后,呼吸开始变得急促,而且自然而然的会张开嘴巴,此时是嘴巴和鼻子一同呼吸。因为此时呼吸频率高,空气流量大,所以需要大的进气面积来满足大流量的呼吸。


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这就像多气阀发动机一样,通过增大进气面积来增大发动机高转时的进气效率。多气阀发动机还有一个好处就是由两个气门变成4个气门以后,每个气门的体积减小,重量减轻。所以运动惯量也减小了,这样非常有利于高速运动,也就是说非常有利于提高发动机的转速和响应速度。所以,有了多气阀,发动机的转速能够更高,而且高转速的时候进气效率也会更高,从而使得整个发动机的工作效率也得到了提高。

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