发动机同等排量为什么马力不一样,发动机排量大马力小为什么

首页 > 机动车 > 作者:YD1662023-11-01 20:53:34

发动机同等排量为什么马力不一样,发动机排量大马力小为什么(1)

这个问题非常有意思,我用科普的语言给大家解释一下。喜欢的点赞关注哈~

马力由什么决定的?

可以简单的理解为扭矩乘以转速。

功率(W)=2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)/60

简化计算后成为:功率(kW)=扭矩(N-m)×转速(rpm)/9549

扭矩就是Nm,可以等效理解为每次燃烧爆炸的推力;转速就是发动机的旋转速度,是一个时间的概念,转速越高,代表单位时间燃烧次数越多,单位时间做工越多。因此实现马力主要就是控制两个变量,扭矩和转速。比如相同的2.0L发动机,在最高功率点的转速和扭矩是不一样的,导致了最大马力不一样。那么为何扭矩和转速会不一样呢?我们慢慢看。

先说简单的转速

毋庸置疑,在相同扭矩下,转速越高代表发动机可以实现的功率越大,比如两款类似的2.0L发动机,一个最高转速5000rpm,一个最高转速6000rpm,显然高转速的发动机由发挥更大功率的潜力。

但是转速并不是随便能提高的,由于绝大多数汽车用发动机都是活塞运动,活塞上下抽搐,从速度0-最大速度-速度0,把力矩传递给曲轴,因此整套曲轴连杆机构都在承受比较大的力,如果转速提高,那么意味着各个机械结构的强度要提高,尤其对活塞环,气门挺杆等脆弱零件挑战极大,因此转速不能无限制提高,想提高转速的话往往要缩短气缸的行程,降低效率;另一方面,气体需要进入燃烧室内才能参与化学反应,活塞速度太快了气体从进气门来不及进入燃烧室,这样扭矩也就下降了,功率也不会提高。因此发动机的最高转速都有设计要求,不同车企的技术方案也不一样,一般买菜车大概6000rpm-6600rpm,当然有一些性能车和改装厂牺牲掉可靠性,把转速拉到7000rpm-8000rpm也可以。

发动机同等排量为什么马力不一样,发动机排量大马力小为什么(2)

​普通民用级往复活塞式发动机

还有一些另类,比如转子这货,没有活塞的往复运动,因此先天性可以把转速拉的非常高,升功率就可以做的相当大。

发动机同等排量为什么马力不一样,发动机排量大马力小为什么(3)

​比如这货,动不动1万多转,功率当然大了

接下来是复杂的扭矩

扭矩的核心是最大的空气、最多的燃料、最激进的点火角,干柴烈火下剧烈燃烧,实现最大的扭矩。

对于自然吸气发动机来说,进气的提高是有上限的。因此大家看民用级发动机,最大扭矩都大差不差,因为此时进气量都是接近于发动机排量,配合燃料和点火角,能够达到的扭矩也就这样了。不过这里也有很多技巧,最重要的就是可变气门正时和升程,转速高了空气进不去怎么办?我不可能改气门室大小(惯性太大,会碎),那就改变气门时刻和升程,这样在极限工况下进气量就多了,最大扭矩可以提高。不同车企的VVT/VVL技术太多了,我就不一一列举,大概就是不同车企的这块技术有区别,所以能够实现的效果也有不同,因此马力的上限也就不一样。

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