而
具体的物理意义就是活塞从上止点移动到下止点,之间发动机缸内的物理空间,就是排量。
有回答认为排量代表的“每行程或每循环吸入或排出的流体体积”。这个观点从某种意义上来说是错误的,或者至少是定义不完全的。因为对于气体来说,体积这个概念必须要与温度和压力的概念同时存在。
排量仅仅是一个物理空间定义,并不等于实际吸入空气的量,更不等于排出燃烧后气体的量。
最简单的例子:2.0T 和 2.0L 排量都是 2.0L,可是 2.0T 比 2.0L 的功率高 50%左右。这里面的差别的根本来源并不是 2.0T 比 2.0L 多喷了 50%的油,而是实际多进了 50%的空气。
充量系数的定义: 将每循环吸入气缸的空气量,换算为进气管状态(压力 / 温度)的体积 V1,这个体积与单缸物理排量的比值,叫做充量系数。
进气管系数的定义:将进气管状态(温度 / 压力)下的单位空气量,换算为环境大气压 / 环境温度下的体积,将后者除以前者,得到的数值就是进气管系数。
简单的图解如下:
如果我们把环境大气压 / 温度等同于标准大气压和温度,那么我们就可以把新鲜空气的体积和空气量建立标准的对应关系。那么排量对于发动机做功能力的影响,以及我们能够做的事情就一目了然了。再次回忆一开始我说的话:一台发动机的输出能力,取决于他的进气能力。
发动机的排量,是一台发动机做功能力的物理基础。在相同的技术配置下,排量越大,发动机的功率扭矩输出能力越大。
但是,排量只决定了体积,再回忆一下前面我说的:
对于气体来说,体积这个概念必须要与温度和压力的概念同时存在。
看看这张图:
V2 的大小受到了 Vs 的直接影响。但是 V0 的大小不仅取决于 V2 或者 Vs,还取决于 P2 和 T2 与环境温度与压力之间的差异。
简单的来说,在相同的排量下,发动机每循环实际吸入缸内的空气量,还和进气的温度 T2,和进气的压力 P2 相关。进气温度越低,进气压力越高,实际进气量就越多,发动机的做功能力就更强。首先我们谈进气压力。
对于自然吸气发动机来说,吸气的所有动力都来自于发动机吸气冲程形成的真空度,所以优雅的设计进气歧管,千方百计地减少进气阻力,特别是充分利用进气谐振,且避免进气脉冲对进气效率地干扰变得非常重要。一般来说 1.5L 以上的发动机就会采用可变长度进气歧管来进行优化。
这就是为什么,自然吸气发动机往往有一个很复杂和体积看起来很大地进气歧管结构,而增压发动机则比较简单。