所以后来人们发明了4气门结构,在燃烧室上设计四个气门,两个小的是排气门,两个大的是进气门。虽然单个气门变小了,但是气门数量增多了,充分利用了燃烧室的面积,发动机在高转速下的进排气性能得到了提升,因此高转速性能就更好了。
而大缸径的设计可以进一步提升高转速下发动机进排气的能力,从而使高转速的性能得到进一步提升。原理很简单,因为缸径增加以后燃烧室直径也增加了,进排气门尺寸就可以设计得更大,提高空气流动的能力。
所以说大缸径增加了进排气门的尺寸,从而提升了发动机在高转速下的进排气能力。而小冲程设计使发动机可以达到更高的转速,两相配合之下发动机最高转速提升了,高转速下的动力也提升了,功率想低都难。
为什么家用车不采取这样的设计了呢?既然大缸径小冲程对提升发动机性能有这么明显的作用,那为何如今的家用车没一个使用的,清一色都是小缸径大冲程的设计呢?这就要说说两者的区别了。
因为大缸径小冲程的设计虽然能提高发动机最大功率,但是家用车毕竟不是赛车,平时很少能用到过高的转速,大部分时间都是中低转速运行,对高转速的性能需求不是那么明显。而且大缸径设计增加了燃烧室表面积,汽油燃烧时会有更多热量被燃烧室吸收并最终散发掉,增加了散热损失,使发动机热效率下降,更费油。
而且大缸径小冲程的设计由于曲轴回转半径小,所以低转速时扭矩偏低。而家用车经常用到低转速工况,所以这种设计的发动机并不适合日常使用,而适合用在性能车或者赛车上,因为这些车更注重高转速性能。
相反小缸径大冲程的发动机燃烧室表面积更小,散热损失更少,而且活塞行程长,可以充分利用混合气燃烧的膨胀压力,有助于提升热效率,使发动机更省油。另外长冲程需要更大的曲轴回转半径,有利于提升扭矩。而这一切都特别适合家用车的使用状况,因此现在家用车里几乎都是小缸径大冲程的发动机了。
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