為什么同樣排量的發(fā)動機爆發(fā)功率不同?是什么原因造成的?
機械結構的影響——加壓和不加壓,電子結構代替機械結構
機械結構的影響因素,除了部分車廠為替代傳統(tǒng)機械結構而開發(fā)的電子點火系統(tǒng)和配氣系統(tǒng)外,主要是增壓和自然吸氣的影響。影響最大功率的原因有很多,但從設計分析的角度來看,主要與最大扭矩和轉速有關。對于民用汽車來說,提高轉速會帶來發(fā)動機振動、噪聲等諸多問題,所以大多采用提高扭矩的方式。對于一臺發(fā)動機來說,如果機械結構不確定,可以增加連桿臂,但這樣會增加制造成本,所以大多會采用,增加排量或者增壓,而對于同排量的發(fā)動機,只能通過增加增壓比來增加扭矩,從而提高最大功率。這也是為什么機械增壓發(fā)動機在扭矩和最大功率上要優(yōu)于同排量同系列的自然吸氣發(fā)動機的原因。
除了增壓和非增壓,克萊斯勒等廠商開發(fā)的電子配氣機構或電子曲軸系統(tǒng)替代了傳統(tǒng)的機械結構,一方面減輕了發(fā)動機的自重,提高了發(fā)動機的有效功率輸出,進而提高了最大功率。另一方面,電子設備的響應速度比機械設備好,可以提前調整,噪音小,這樣就可以通過提高發(fā)動機轉速來提高最大功率。當然,目前在少量美系車型上很少見到這樣的發(fā)動機。
調整影響
調校的影響恐怕是很多廠家對于同排量發(fā)動機功率不同給出的解釋,但是發(fā)動機的調校是一個比較寬泛的定義。首先,標定可以理解為發(fā)動機的標定。在設計之初確定的固定參數(shù)的影響下,對發(fā)動機的進氣、噴油、點火、排氣幾個參數(shù)進行調整。由于它影響缸內混合氣的濃度和燃燒過程中的燃燒效率和燃燒過程,所以發(fā)動機的標定就是通過調整這樣或那樣的程序來控制這些參數(shù)的變化。另一方面,訓練就是改變這些參數(shù)的曲線,也就是我們常見的動態(tài)曲線調整。何時輸出最大功率和扭矩是一臺發(fā)動機的重要參數(shù),也是同一臺發(fā)動機能夠匹配不同車型和不同應用場景的主要原因。
有的機型在賬面參數(shù)上很華麗,參數(shù)都很優(yōu)秀,但在實際使用中參數(shù)并不匹配,都是因為輸出曲線。一般來說,高速時容易達到最大功率,低速時很難達到最大功率。所以需要綜合考慮用戶的現(xiàn)實和成本,在合適的轉速范圍內輸出最大功率。舉個簡單的例子:兩臺功率相同的2.0升渦輪增壓發(fā)動機,一臺在2500轉就能輸出最大功率,而另一臺需要5000轉以上才能輸出最大功率。實際實際體驗在2500轉時更占優(yōu)勢。
制造商核心技術的影響
廠商的核心技術影響力主要體現(xiàn)在控制和設計上。
控制方面
目前,車輛控制系統(tǒng)對于發(fā)動機的實際性能非常重要。不同廠家對發(fā)動機的電子控制程序和控制程序是不同的,而且是用不同的編程語言加密的。這些控制邏輯和控制系統(tǒng)影響功率曲線的變化和有效功率輸出,控制系統(tǒng)限制相同排量的功率
廠商的核心技術在設計上差異最明顯。舉個簡單的例子,德系車和日系車對于同排量的發(fā)動機有不同的設計核心理念。德系車顯然更傾向于用機械設計來控制燃燒過程,用燃燒室來控制燃燒,提高增壓比。日系車對于發(fā)動機的核心設計理念更多體現(xiàn)在操控上。所以,核心設計理念的不同,使得不同車的同排量發(fā)動機動力不同。
車輛有不同的用途。
針對不同的車輛用途,還可以使同排量發(fā)動機擁有不同的功率,即在最大功率和最大扭矩、輸出曲線和實際燃油經(jīng)濟性上達到一定的平衡。比如小型車配備的發(fā)動機,主要關注的是燃油經(jīng)濟性和低速扭矩輸出,但如果一些豪華車配備的是同排量的發(fā)動機,則需要關注最大功率、最大扭矩和輸出曲線輸出功率。因為市場原因,造成同排量發(fā)動機功率不同。
制造過程影響
除了發(fā)動機技術的變化,制造技術的進步是提高發(fā)動機功率等參數(shù)最顯著的方面。目前大部分發(fā)動機都是全鋁制造,發(fā)動機缸體的緊湊性有了很大的提高,使得不同年代的同排量發(fā)動機獲得了更高的最大功率。而且制造工藝的提高,大大提高了發(fā)動機的精度,零部件之間的匹配精度,發(fā)動機的振動,效率和最大有效功率輸出。
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