为什么发动机转速那么高(为什么现在的发动机)(1)

现在的发动机,转速能拉到6000转就算是比较高了。

主要是因为家用车的发动机,都在朝着小排量增压的趋势发展,不需要太高的转速就能获得很好的动力和燃油经济性了。

高转速对增压发动机来说,没必要

首先,把发动机转速做高是为了提升马力。

李红中在《汽车实用技术》期刊上面发表了篇论文,《衡量发动机性能的重要指标:升功率》,上面说。

为什么发动机转速那么高(为什么现在的发动机)(2)

提升发动机的转速,相当于在同样的时间里面,活塞的往复运动就变得更快,可以吸入更多的空气,从而达到增加马力的目的。

就好比:同样是1分钟时间,我跳绳能跳个200下,你只能跳个100下,我的成绩自然是更好,自然也比你更累。

比如说:本田著名的高转速发动机K20A、B16B都是通过这种方式来增加马力的。

在2000年的时候,2.0L自然吸气K20A能够达到8000转,提供225匹马力。

由于增压技术现在普及了,普通车子更容易获得马力了,而且效果比增加发动机转速是要好得多的。

为什么发动机转速那么高(为什么现在的发动机)(3)

这也就是涡轮发动机转速都偏低,自吸发动机转速都偏高的原因。

湖南大学王树青的硕士论文分享给你,《基于涡轮增压技术的车用汽油机性能提升及试验评价》,上面说。

它是对一台1.0L的自然吸气发动机做了个实验.

在增加涡轮增压系统之后,发动机最大的马力增加了39.5%,最大扭矩增加了41.7%,而且还能降低油耗和排放。

为什么发动机转速那么高(为什么现在的发动机)(4)

说人话就是:花100块钱买的包好看,对不对?能装、质量也非常地好,那我为什么还要再去花1万块钱,去买个名牌包嘛?

“名牌的包”无非就是写了11000转,对不对?

高转速发动机吃力不讨好

高转速发动机除了提升马力,目前来看是有限了,还存在一些和家用车的要求,背道而驰的这么一个问题,也就会导致高转机是越来越少了。

对于消费者,我们这些买车的人来说,平时日常开开的,高转机的体验并不一定特别地好。

刘方等人在《工矿自动化》期刊上面发了篇论文,《转速及活塞行程对气动发动机性能的影响》。

为什么发动机转速那么高(为什么现在的发动机)(5)

上面说:活塞的行程越短,低转速的时候,发动机输出的扭矩就越小,最大扭矩输出的转速也就更靠后。

高转速发动机恰恰就是通过缩短活塞行程来达到提升转速的效果的,低转速的时候,动力表现自然就差了。

说人话:平时各位开车,转速基本上都是不超过3000转的,高转速发动机在这个区间里面是最没有力气的。

比如说:刚才讲到的本田K20A发动机,要到6100转才是最大的输出扭矩。

比如说:路上能看到马自达阿特兹,2.5L的发动机也要在4000转才能输出最大的扭矩。

土话讲:油门不踩到一半是没感觉的。

为什么发动机转速那么高(为什么现在的发动机)(6)

再回过来看,现在市面上的这些涡轮车,最大扭矩普遍就1500左右就到了。

第2个问题:发动机转速越高,对零部件的性能要求就越高,不利于厂家的成本控制的。

想想也很简单,普通的火车,是不是?提速了3、4倍变成高铁了,铁轨都重新造了,要求都不一样了,肯定会变贵。

杨庆民在《北京建筑工程学院学报》上面发了篇论文,《高速发动机连杆轴瓦的变形分析》,上面说。

为什么发动机转速那么高(为什么现在的发动机)(7)

高转速发动机由于高速旋转,产生的惯性力极大,连杆等部件需要采用更好的材料,否则会导致零部件变形,而使发动机损坏。

就好比:家里的承重墙肯定是要比非承重墙厚,而且用的材料是要更好的,不然房子都要塌掉了,对不对?

对厂家来说,造个高转速发动机不但成本高,而且还不耐用,这吃力不讨好的事情,干的人自然也就越来越少。

大连理工大学鹿亮有篇硕士论文,也给你找出来了,《发动机轴承仿真系统可信度评估方法和系统实现》。

为什么发动机转速那么高(为什么现在的发动机)(8)

上面说:高转速发动机由于转速高,加剧了零部件的磨损,导致使用寿命降低。

比如说:高转速发动机上的滚动轴承,寿命要低10倍,甚至有可能还能低出上百倍。

高转速发动机不利于节能减排

最后,高转速发动机的油耗和排放是比较高的,和现在的节能减排大趋势反的。

石代哲也、郭文芹、王冰在《国外内燃机》期刊发表了篇论文,《高速发动机曲轴摩擦损失的研究——曲轴实际工作应力与轴心轨迹的测定》。

为什么发动机转速那么高(为什么现在的发动机)(9)

上面说:发动机在高转速状态下,摩擦损失极大,混合气燃烧也是不充分的,导致油耗急剧增加。

就好比:同样是2km的路,慢跑的时候不怎么费力,还能跑出个20km;但是用全力「呀」在那边冲,冲到800m的时候,说不定已经跪在地上了。

家用车的发动机不需要太高的转速

总而言之,现在的发动机,转速6000转已经算是很高了,再加上,因为增压技术的普及,导致家用车的发动机不需要太高的转速了。

为什么发动机转速那么高(为什么现在的发动机)(10)

而且高转速又吵,现在动力提升也不多、油耗也都是钱、成本也比较高、厂家赚钱还赚得更少、日常体验还差……好了,用的人就越来越少了。

3缸车到底能不能买

现在的发动机,除了转速越来越低,排量越来越小,缸数也越来越少,车企都纷纷开始造3缸发动机了。

3缸发动机大家都说不好,反正厂家是不要脸了,想要便宜了,怎么没有2缸发动机的?这个到底是什么缘故嘛?

3缸抖不就是因为不均衡嘛?2缸一上一下,不是就刚刚好嘛?

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参考文献

[1] 李红中.衡量发动机性能的重要指标:升功率[J].汽车实用技术,2003.

[2] 王树青.基于涡轮增压技术的车用汽油机性能提升及试验评价[D].湖南大学,2012.

[3] 刘方,宋正昶,杨丽,李坚.转速及活塞行程对气动发动机性能的影响[J].工矿自动化,2009.

[4] 杨庆民.高速发动机连杆轴瓦的变形分析[J].北京建筑工程学院学报,2002.

[5] 鹿亮.发动机轴承仿真系统可信度评估方法和系统实现[D].大连理工大学,2013.

[6] 石代哲也,郭文芹,王冰.高速发动机曲轴摩擦损失的研究——曲轴实际工作应力与轴心轨迹的测定[J].国外内燃机,1998.

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