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小白懂車第三期

以下內容都是隨筆,每一個內容都會盡量用最簡單的表達方式讓大家瞭解。

發動機動力的奧秘:

相信大家經常聽到車評人說功率、扭矩、馬力等等聽不太懂的名詞,今天我就給大家解答一下這些到底都是什麼意思。

先說結論,最大馬力決定車輛的最高車速,還有一點在任何車速下提速要靠發動機當時能輸出多大馬力。那我們就先說說馬力是什麼。

1776年,英國發明家詹姆斯瓦特製造出了瓦特蒸汽機,為了測定蒸汽機的力量,他找來一匹壯馬,讓馬在規定時間內拉重物,馬一分鐘把330磅重物拉昇100英尺,33000英尺·磅/分等於一匹馬力。換算過來1HP=550英尺·磅/秒。

還有一種公制馬力是1PS=75千克·米/秒。公制馬力和英制馬力有1。5%的差異。1HP=1。015PS。

所以馬力不是動力的單位,和發動機輸出功率一樣,都是功率的單位。小馬拉33磅一分鐘跑1000英尺,和大馬拉1000磅一分鐘跑33英尺都是一匹馬力。

扭矩就是使物體轉動的力矩,我們只需要瞭解力臂越長,扭矩越大這個道理就行,就好像我們拆卸輪胎的時候,如果普通的輪胎扳手不能成功拆掉螺絲還可以找一個長一點的鐵管套在扳手臂上增大扭矩。在發動機的工作中也是一樣,連桿連著活塞和曲軸,活塞連桿到曲軸軸心的距離就是力臂。連桿離曲軸的軸心越遠,活塞驅動曲軸的力矩就越大。

扭矩與功率和馬力的關係請看下方公式:

功率=扭矩×轉速÷9549

馬力(HP)=扭矩×轉速÷5252

到這裡就看出發動機的馬力不止受到扭矩的影響,還受到轉速的影響,相同轉速下扭矩越大,馬力越大。簡單理解就是扭矩轉速越低馬力提升得越快。

扭矩和功率對車有什麼影響?

這裡的強調一下,功率和馬力知識單位不同,功率現在是更容易同一的單位。

公制馬力

1PS=0。735kW

1kW=1。36PS

英制馬力

1HP=0。746kW

1kW=1。34HP

一般來說扭矩和功率肯定是越大越好,扭矩越大車越有勁,功率越大車跑得越快。還有更多其他優點,比如勞斯萊斯幻影,最大扭矩達到900N。m,1700轉就能發揮最大扭矩,最大扭矩的轉速越低發動機功率提升就越快,也就是我們常說的加速更好。

扭矩同還說收到轉速的影響,扭矩過高就無法獲得更高的轉速。所以發動機的轉速和扭矩一定要有一個比例。

發動機冷卻原理:

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就是這樣一個水泵驅動冷卻液圍繞缸體迴圈,當冷卻液溫度達到80度左右節溫器就會開啟閥門,冷卻液會進入散熱器,這個叫正常迴圈。

冷車迴圈不進入散熱器(就是我們常說的水箱)能使發動機更快升溫,,後面有風扇加速空氣流通。所以,發動機升溫過慢和水箱開鍋都有可能是節溫器故障。

暖風系統:

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汽車暖風的熱量用的就是給發動機降溫的冷卻液,單獨給空調風扇加一個散熱器就好了。所以冬天不帶電熱空調的車型都是需要水溫上來以後才能吹暖風,不然吹的都是冷風還會影響發動機升溫。

可變壓縮比發動機原理:

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瞭解這個發動機技術,我們應該先知道什麼是壓縮比。瞭解壓縮比之前我們先知道什麼叫做4衝程,簡單地說就是進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣這四個過程叫做4衝程。

壓縮比就是空氣在氣缸內被活塞壓縮的程度,活塞行程越長,壓縮比越大,扭矩也越大。壓縮比越大,汽油的燃燒就越充分。高壓縮比相對更省油,扭矩也會更大,但無法獲得較高轉速,發動機功率就會受限制,所以效能車的發動機為了高功率一般壓縮比都不太高,這樣就出現了一種需求,有沒有可能讓我們在需要動力的時候降低壓縮比,日常駕駛時提高壓縮比的技術呢?

為了滿足人們的需求,提高技術的發展,日產用了20年的時間搞出了第一臺量產可變壓縮比發動機(VC-TURBO)。

這款發動機和普通直列四缸機相比,日產拿掉了平衡軸,增加了幾根連桿、一根控制軸和一個單機。相對簡單的機械結構保證了成本與體積的控制。

這款發動機的控制原理就是電機帶動連桿,活塞和缸蓋之間留出一部分空間降低壓縮比。這款發動機的壓縮比支援8:1到14:1的無極調節,這樣就能保證車子在任何情況下都能發揮最佳狀態。

VC-TURBO發動機的連桿運動角度比較一般的發動機更加垂直,很多人擔心這樣會加重磨損,但根據日產的測試,它的活塞運動更接近於正玄曲線,反而減少了摩擦和震動。這款壓縮比可變發動機日產從1998年申請專利到2018年才上市,搞了20年,目前確實是日系發動機技術的天花板。新天籟靠這款發動機零百加速跑到了6。9秒,被大家詬病的CVT也沒能拖住這顆躁動的心臟。一下甩開了其他同級別日系車同時還超越了一部分歐美品牌,在新能源動力發展迅速的今天,有很多人會說加一個電機就能解決的問題何必搞這麼複雜?但我們必須承認汽車科技能有今天的發展,這些執著的人功勞最大

壓燃發動機原理:

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壓燃發動機是馬自達一個很牛的技術,創馳藍天也是我個人非常喜歡馬自達的原因。在我們共同探索馬自達壓燃發動機之前有兩個知識點應該先跟大家普及一下。

壓燃點火是這臺發動機最大的噱頭,壓燃點火靠壓縮空氣產生高溫,再噴油,使油自燃產生能量。整個過程不需要火花塞柴油機用壓燃點火是因為柴油自然點較低,不易汽化比較穩定,柴油機扭矩大省油等特點也和這個有關係。汽油自然點比柴油高將近200℃,而且容易汽化,壓燃點火極易產生爆震,除此之外,汽油機想用壓燃點火還需要解決很多問題,比如缸內壓力控制,發動機重量和體積控制等。

馬自達創馳藍天X發動機包含機械增壓,所以我們先了解一下機械增壓的原理。

機械增壓器一共分三種,其中魯式機械增壓器最有名。功能和渦輪差不多,都是給進氣加壓,機械增壓的優點就是隨著發動機轉動沒有遲滯更線性,轉速更低不愛壞。缺點是吃動力,因為用發動機皮帶帶動、體積大、笨重、高轉速噪音大。所以目前市場上沒幹過渦輪增壓。

螺旋式機械增壓由兩個螺旋片組成,由發動機帶動相對旋轉,增壓的方式是行程對流增加進氣壓力。

搞清楚壓燃和機械增壓就可以來看看馬自達的壓燃發動機了。火花塞點火大家一定都懂,壓燃點火大家應該也懂了,馬自達的壓燃發動機全稱是火花點火冬至壓燃點火,實際是透過汽油機的火花塞,實現柴油機的均質燃燒,壓縮比達到空前的15:1,熱效率據海外測評能達到驚人的43%。這些資料帶來的體驗感就是更省油、更環保、更有勁。這臺發動機最神奇的一點就是透過火花塞的跳火控制來進一步壓縮混合氣體,實現可變壓縮比。

當然馬自達還加入了很多黑科技來實現這些技術。這臺發動機的皮帶走位非常複雜,皮帶最頂端帶著的是機械增壓,這個機械增壓是為了解決高壓縮比發動機高速乏力的問題。同時這款發動機把感測器的數量增加到91個,一般發動機只有40多個,甚至還有多個缸內壓力感測器。

這款發動機能用火花塞跳火,壓縮混合氣體和這些感測器對缸內壓力的精細感應控制脫不開干係。這臺發動機的噴油嘴壓力達到70兆帕,一般車只有20~30兆帕,省油、控制爆震實現更稀薄燃燒等一系列優點都和這個有關。

還有一大堆專利所不過來了。這臺發動機也許動力不是最強的,但燃油效率、節能減排這塊算是一個巔峰了。

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