以下内容都是随笔,每一个内容都会尽量用最简单的表达方式让大家了解。

发动机动力的奥秘:

相信大家经常听到车评人说功率、扭矩、马力等等听不太懂的名词,今天我就给大家解答一下这些到底都是什么意思。

先说结论,最大马力决定车辆的最高车速,还有一点在任何车速下提速要靠发动机当时能输出多大马力。那我们就先说说马力是什么。

1776年,英国发明家詹姆斯瓦特制造出了瓦特蒸汽机,为了测定蒸汽机的力量,他找来一匹壮马,让马在规定时间内拉重物,马一分钟把330磅重物拉升100英尺,33000英尺·磅/分等于一匹马力。换算过来1HP=550英尺·磅/秒。

还有一种公制马力是1PS=75千克·米/秒。公制马力和英制马力有1.5%的差异。1HP=1.015PS。

所以马力不是动力的单位,和发动机输出功率一样,都是功率的单位。小马拉33磅一分钟跑1000英尺,和大马拉1000磅一分钟跑33英尺都是一匹马力。

扭矩就是使物体转动的力矩,我们只需要了解力臂越长,扭矩越大这个道理就行,就好像我们拆卸轮胎的时候,如果普通的轮胎扳手不能成功拆掉螺丝还可以找一个长一点的铁管套在扳手臂上增大扭矩。在发动机的工作中也是一样,连杆连着活塞和曲轴,活塞连杆到曲轴轴心的距离就是力臂。连杆离曲轴的轴心越远,活塞驱动曲轴的力矩就越大。

扭矩与功率和马力的关系请看下方公式:

功率=扭矩×转速÷9549

马力(HP)=扭矩×转速÷5252

到这里就看出发动机的马力不止受到扭矩的影响,还受到转速的影响,相同转速下扭矩越大,马力越大。简单理解就是扭矩转速越低马力提升得越快。

扭矩和功率对车有什么影响?

这里的强调一下,功率和马力知识单位不同,功率现在是更容易同一的单位。

公制马力

1PS=0.735kW

1kW=1.36PS

英制马力

1HP=0.746kW

1kW=1.34HP

一般来说扭矩和功率肯定是越大越好,扭矩越大车越有劲,功率越大车跑得越快。还有更多其他优点,比如劳斯莱斯幻影,最大扭矩达到900N.m,1700转就能发挥最大扭矩,最大扭矩的转速越低发动机功率提升就越快,也就是我们常说的加速更好。

扭矩同还说收到转速的影响,扭矩过高就无法获得更高的转速。所以发动机的转速和扭矩一定要有一个比例。

发动机冷却原理:

懂车帝评测83期(小白懂车第三期)(1)

就是这样一个水泵驱动冷却液围绕缸体循环,当冷却液温度达到80度左右节温器就会开启阀门,冷却液会进入散热器,这个叫正常循环。

冷车循环不进入散热器(就是我们常说的水箱)能使发动机更快升温,,后面有风扇加速空气流通。所以,发动机升温过慢和水箱开锅都有可能是节温器故障。

暖风系统:

懂车帝评测83期(小白懂车第三期)(2)

汽车暖风的热量用的就是给发动机降温的冷却液,单独给空调风扇加一个散热器就好了。所以冬天不带电热空调的车型都是需要水温上来以后才能吹暖风,不然吹的都是冷风还会影响发动机升温。

可变压缩比发动机原理:

懂车帝评测83期(小白懂车第三期)(3)

了解这个发动机技术,我们应该先知道什么是压缩比。了解压缩比之前我们先知道什么叫做4冲程,简单地说就是进气、压缩、燃烧膨胀、排气这四个过程叫做4冲程。

压缩比就是空气在气缸内被活塞压缩的程度,活塞行程越长,压缩比越大,扭矩也越大。压缩比越大,汽油的燃烧就越充分。高压缩比相对更省油,扭矩也会更大,但无法获得较高转速,发动机功率就会受限制,所以性能车的发动机为了高功率一般压缩比都不太高,这样就出现了一种需求,有没有可能让我们在需要动力的时候降低压缩比,日常驾驶时提高压缩比的技术呢?

为了满足人们的需求,提高技术的发展,日产用了20年的时间搞出了第一台量产可变压缩比发动机(VC-TURBO)。

这款发动机和普通直列四缸机相比,日产拿掉了平衡轴,增加了几根连杆、一根控制轴和一个单机。相对简单的机械结构保证了成本与体积的控制。

这款发动机的控制原理就是电机带动连杆,活塞和缸盖之间留出一部分空间降低压缩比。这款发动机的压缩比支持8:1到14:1的无极调节,这样就能保证车子在任何情况下都能发挥最佳状态。

VC-TURBO发动机的连杆运动角度比较一般的发动机更加垂直,很多人担心这样会加重磨损,但根据日产的测试,它的活塞运动更接近于正玄曲线,反而减少了摩擦和震动。这款压缩比可变发动机日产从1998年申请专利到2018年才上市,搞了20年,目前确实是日系发动机技术的天花板。新天籁靠这款发动机零百加速跑到了6.9秒,被大家诟病的CVT也没能拖住这颗躁动的心脏。一下甩开了其他同级别日系车同时还超越了一部分欧美品牌,在新能源动力发展迅速的今天,有很多人会说加一个电机就能解决的问题何必搞这么复杂?但我们必须承认汽车科技能有今天的发展,这些执着的人功劳最大

压燃发动机原理:

懂车帝评测83期(小白懂车第三期)(4)

压燃发动机是马自达一个很牛的技术,创驰蓝天也是我个人非常喜欢马自达的原因。在我们共同探索马自达压燃发动机之前有两个知识点应该先跟大家普及一下。

压燃点火是这台发动机最大的噱头,压燃点火靠压缩空气产生高温,再喷油,使油自燃产生能量。整个过程不需要火花塞柴油机用压燃点火是因为柴油自然点较低,不易汽化比较稳定,柴油机扭矩大省油等特点也和这个有关系。汽油自然点比柴油高将近200℃,而且容易汽化,压燃点火极易产生爆震,除此之外,汽油机想用压燃点火还需要解决很多问题,比如缸内压力控制,发动机重量和体积控制等。

马自达创驰蓝天X发动机包含机械增压,所以我们先了解一下机械增压的原理。

机械增压器一共分三种,其中鲁式机械增压器最有名。功能和涡轮差不多,都是给进气加压,机械增压的优点就是随着发动机转动没有迟滞更线性,转速更低不爱坏。缺点是吃动力,因为用发动机皮带带动、体积大、笨重、高转速噪音大。所以目前市场上没干过涡轮增压。

螺旋式机械增压由两个螺旋片组成,由发动机带动相对旋转,增压的方式是行程对流增加进气压力。

搞清楚压燃和机械增压就可以来看看马自达的压燃发动机了。火花塞点火大家一定都懂,压燃点火大家应该也懂了,马自达的压燃发动机全称是火花点火冬至压燃点火,实际是通过汽油机的火花塞,实现柴油机的均质燃烧,压缩比达到空前的15:1,热效率据海外测评能达到惊人的43%。这些数据带来的体验感就是更省油、更环保、更有劲。这台发动机最神奇的一点就是通过火花塞的跳火控制来进一步压缩混合气体,实现可变压缩比。

当然马自达还加入了很多黑科技来实现这些技术。这台发动机的皮带走位非常复杂,皮带最顶端带着的是机械增压,这个机械增压是为了解决高压缩比发动机高速乏力的问题。同时这款发动机把传感器的数量增加到91个,一般发动机只有40多个,甚至还有多个缸内压力传感器。

这款发动机能用火花塞跳火,压缩混合气体和这些传感器对缸内压力的精细感应控制脱不开干系。这台发动机的喷油嘴压力达到70兆帕,一般车只有20~30兆帕,省油、控制爆震实现更稀薄燃烧等一系列优点都和这个有关。

还有一大堆专利所不过来了。这台发动机也许动力不是最强的,但燃油效率、节能减排这块算是一个巅峰了。

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