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为什么同排量的发动机动力不同,汽车知识能吹1年

2019年6月7日 - 汽车资讯
为什么同排量的发动机动力不同,汽车知识能吹1年

现在买车时会发现不同厂家同排量发动机的最大功率相差较大,即使是同一个厂家的同一款发动机有时也会出现高低功率调校不同,那究竟是为何会出现这种状况呢?对于我们购车选车时又会产生怎样的影响呢?首先我们要明确一个概念,汽车排量在发动机设计之初就已经确定,其主要由发动机缸数与单缸体积以及活塞行程所决定的,在确定排量参数以后缸数,活塞行程以及缸内体积则基本确定。

发动机之于汽车,就好比心脏之于人,人们买车时都会查阅各类资料,为的就是多了解一下目标车型的发动机参数。但与发动机相关的性能指标还真是挺多且复杂,毕竟不是每个消费者都是汽车相关专业毕业的。那么,真的没有能快速读懂这些复杂参数的方法么?且慢,看完这篇文章,说不定你也能成为老司机,各种技术参数,尽在掌握。

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机械结构影响-增压与非增压,电子结构代替机械结构

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机械结构影响因素,除目前一些车厂开发的电子点火系统以及配气系统代替传统机械结构外,主要是增压与自然吸气产生的影响。影响最大功率的原因有很多,但从设计分析角度来讲主要与最大扭距以及转速,对于民用车辆来说转速提高会带来发动机振动以及噪音等多种问题,所以大多是采用提高扭距。对于一台发动机如果未确定机械结构可以通过增加连杆力臂,但这样会增加制造成本,所以大多会采用,增大排量或增压,而对于同排量发动机来说,则只能够通过提高增压比来提高扭矩进而提高最大功率。这也是为何增压发动机在扭矩以及最大功率要好于同排量同系列的自然吸气发动机。

劳斯莱斯的6.75L排量发动机

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排量可以说是谈及得最多,且最重要的发动机参数之一,通常来说,在自然吸气和增压发动机各自范畴内,排量与动力成正比,同时排量也与油耗以及碳排放成正比。汽车发动机通常有多个气缸,我们常说的排量是所有气缸排量之和。值得一提的是,发动机排量通常不是一个整数,但通常会以四舍五入的方式取证,比方说一个2.0L的自然吸气发动机,实际排量有可能仅有1980-1999ml之间。

除了增压与非增压,目前如克莱斯勒等厂商研制的电子配气机构或电子曲轴系统代替传统的机械结构,一方面减轻了发动机的自重,让发动机输出的有效功率得到提高,进而最大功率提高。另一方面,电子设备的反应速度要好于机械设备,并且可以进行提前调节,噪音小,这样就可以通过提高发动机的转速来提高最大功率。当然这样的发动机目前极少见于少量的美系车型。

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调校影响

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调教影响恐怕是很多厂商给出的同排量发动机不同功率的解释,但发动机的调教却是一个比较宽泛的定义。首先,调校可以理解为对于发动机的标定,在设计之初确定的固定参数影响下调节发动机的进气、喷油、点火、排气的多个参数,既然影响气缸内混合气体的浓度,以及在燃烧过程中的燃烧效率及过程,发动机的标定就是通过调节一是有的程序来控制这些参数的变化。而另一方面调教则是改变这些参数的变化曲线,也就是我们常见的动力曲线调节,何时输出最大功率和输出最大扭距是一台发动机的重要参数,也是同一台发动机能够匹配不同车型不同应用场景的主要原因。

发动机进气形式主要可以分为自然吸气、涡轮增压和机械增压三种。

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有些车型从账面参数上来看富丽堂皇,各项参数都非常优秀,但实际使用起来却与参数不相匹配,这都是因为输出曲线的原因,一般来说高转速容易实现最大功率,在低转速实现最大功率较为困难,所以在合适的转速区间内输出最大功率,要综合考虑用户的实际与成本。简单的例子:两台2.0升涡轮同功率增压发动机,一台能够在2500转就输出最大功率,而另一台则需要在5000转以上才能输出最大功率,实际的实践体验2500转的更占优势。

大众朗逸上的1.5L自然吸气发动机

厂家核心技术影响

自然吸气,就是利用气缸运行时的负压将外部空气吸入,就是与我们呼吸类似。简单来说就是进多少空气,发动机就做多少活。优点的话,自然就是动力输出平顺,而且使用寿命更长,维修成本更低,如果你选择的是一辆入门小车,对动力要求不高,那自然吸气肯定是最好的选择。(当然,大排量自吸的魅力也是小排量涡轮增压发动机不可媲美的)

厂家的核心技术影响主要体现在控制以及设计方面。

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控制方面

大众途观L上的2.0T涡轮增压发动机

现在车辆的控制系统对于发动机的实际表现至关重要,不同厂商对于发动机的电子控制程序以及控制程序都是不同的,并且利用不同的编程语言进行了加密。这些控制逻辑以及控制系统影响功率曲线的变化以及对外输出的有效功率,控制系统对于同排量发动机的功率进行限制,从而达到相同的功率。

涡轮增压和机械增压则是利用各种方式加大进气效率,能让相同排量发动机输出更强的动力表现。涡轮增压发动机,可以简单看作增加了一个空气压缩器,将发动机排出废气推动涡轮,涡轮又带动叶轮,叶轮就能压缩更多的空气进入气缸发动机效率自然就更高了。涡轮增压优点自然就是动力高效,现在已经基本应用在各级别车型上。但涡轮增压发动机通常有不同程度的涡轮迟滞,选择涡轮增压发动机车型,尽量选择涡轮介入转速低的车型,日常使用体验会更佳。

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厂家的核心技术在设计方面的差异最为明显,举个简单的例子,德系车以及日系车,对于同排量发动机的设计核心理念就有不同,德系车明显更加偏向于利用机械设计控制燃烧过程,利用燃烧室控制燃烧,增加增压比。而日系车对于发动机的核心设计理念,则更加体现在控制方面。所以核心设计理念的不同让不同车系的同排量发动机有着不同的功率。

路虎揽胜星脉上的3.0L机械增压发动机

车辆用途不同

机械增压通常采用皮带与发动机曲轴的皮带轮相连,利用曲轴的旋转来带动机械增压器内部的叶片转动,旋转的叶片将产生的增压空气送入进气歧管内。这样做的优势就是增压效果没有迟滞全转速段都可以达到增压效果,但在发动机高转速时会产生较大的动力损耗,故机械增压通常出现在排量较大的发动机上。

对于车辆用途都不同,也能够使同排量发动机有着不同的功率,也就是在最大功率最大扭距,输出曲线,以及实际燃油经济性这几个方面,取得一定的平衡。比如小型车辆所配备的发动机主要注重燃油经济性以及低速扭矩的输出,但如果一些豪华车型配备了同排量的发动机,则需要注重最大功率、最大扭距、输出曲线输出动力性。因为市场原因造成了同排量发动机的不同功率。

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制造工艺影响

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除了发动机技术的改变,制造工艺的进步是提升发动机功率等参数最显著的方面。现在发动机大多采用全铝制造,而且发动机缸体的致密性得到了很大的提升,这些都让不同年代的同排量发动机能够获得更高的最大功率。而且制造工艺的提高让发动机精度极大改善,配件之间的配合精度,极大提高发动机震动降低,效率提高,输出的最大有效功率也有所改善。

宝马的直列6缸发动机也是经典之作

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