耳熟能詳?shù)陌l(fā)動機(jī)“小型化”和“低速化”指的是什么?渦輪增壓和機(jī)械增壓又有什么區(qū)別?不同的發(fā)動機(jī)技術(shù)和機(jī)油有著怎樣的關(guān)系? 發(fā)動機(jī)小型化和低速化的意義 小型化指的是汽車工程師減小發(fā)動機(jī)排量或減少氣缸數(shù)量的舉措。低速化是指將變速箱和差速器等的傳動裝置與發(fā)動機(jī)相匹配,使發(fā)動機(jī)在既定的高速路工況下以每分鐘較低的轉(zhuǎn)速(RPM)運轉(zhuǎn)。目前,這兩項技術(shù)被廣泛應(yīng)用于輕型汽油發(fā)動機(jī)中,用以提高燃油效率,同時減少尾氣和溫室氣體排放,并且已經(jīng)取得了很大的成功。全球排放法規(guī)和不斷提高的燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)同時推動著工程師采取小型化和低速化的技術(shù)路線。小型化可以提升20%到30%的燃油效率,而降低轉(zhuǎn)速可以在此基礎(chǔ)上再度提升3%到7%。 發(fā)動機(jī)的小型化 渦輪增壓和機(jī)械增壓等發(fā)動機(jī)進(jìn)氣技術(shù)、進(jìn)氣歧管噴射和汽缸直噴等燃油噴射技術(shù)、單氣缸多氣門設(shè)計、凸輪相位和計算機(jī)控制等,所有這些發(fā)動機(jī)技術(shù)都使得擁有更少氣缸數(shù)的更小型的發(fā)動機(jī)成為可能,而同時這類發(fā)動機(jī)能夠在提升燃油效率和降低排放的前提下,依然保持原有性能,甚至在多數(shù)情況下還能提供更好的性能。1技術(shù)原理渦輪增壓和機(jī)械增壓都是增加發(fā)動機(jī)進(jìn)氣氣流的方式,用于提升動力性能和燃油效率??偟膩碚f,機(jī)械增壓器是由一個類似于動力轉(zhuǎn)向泵的輔助傳動皮帶所驅(qū)動的,而渦輪增壓器是由尾氣來推動的。這兩者其實都是空氣壓縮機(jī),將增加的空氣壓力送入發(fā)動機(jī),提供更多的助燃空氣。更多的空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)也就意味著可以燃燒更多燃料,從而就能產(chǎn)生更多動力。裝上渦輪增壓器或機(jī)械增壓器后,尺寸更小、燃油效率更高的發(fā)動機(jī)就能在不有損動力和駕駛感受的情況下運作了。一般而言,機(jī)械增壓器的價格要低于渦輪增壓器,并且在整個汽車壽命周期內(nèi)都能使用。而渦輪增壓器的效率更高,只是其機(jī)械構(gòu)造更為復(fù)雜。2對機(jī)油的要求在使用渦輪增壓發(fā)動機(jī)時,發(fā)動機(jī)油的挑選和換油周期是需要著重考慮的。渦輪增壓器中的關(guān)鍵軸承需要用發(fā)動機(jī)油進(jìn)行潤滑,用發(fā)動機(jī)冷卻液進(jìn)行冷卻。絕大多數(shù)設(shè)計都允許發(fā)動機(jī)冷卻液泵在熱停車后再持續(xù)工作幾分鐘,用來為渦輪護(hù)蓋降溫。由于渦輪是由發(fā)動機(jī)尾氣所驅(qū)動的,因此渦輪護(hù)蓋可能會變得紅熱。此外,由于機(jī)油都有其既成的流動路徑,因此在發(fā)動機(jī)關(guān)閉時,機(jī)油就會經(jīng)由這些流道排空。如果沒有適當(dāng)?shù)睦鋮s和排空,軸承上的發(fā)動機(jī)油就會燃燒(焦化),變成焦油,阻塞機(jī)油的流道,從而導(dǎo)致渦輪出現(xiàn)災(zāi)難性的故障。由于發(fā)動機(jī)油在正常運行中會流經(jīng)渦輪護(hù)蓋和軸承,此時,油液會暴露在極高的溫度下,因此,遵守廠家對換油周期和機(jī)油品質(zhì)的建議至關(guān)重要。3對燃油的要求汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,小排量大功率、渦輪增壓、缸內(nèi)直噴、節(jié)能環(huán)保已是未來的發(fā)展趨勢,先進(jìn)的發(fā)動機(jī)技術(shù)對燃油品質(zhì)的要求將越來越高。高品質(zhì)燃油膠質(zhì)含量更少,燃油霧化效果更好,從而讓燃燒效率更高,更能充分發(fā)揮車輛原有的動力性能。反之,低品質(zhì)的燃油會讓積碳產(chǎn)生得更快些,影響車輛的動力,甚至?xí)斐砂l(fā)動機(jī)故障。4發(fā)動機(jī)馬力的提升從1987年到2010年,發(fā)動機(jī)功率密度提升超過50%。功率密度是指每立方英寸排量的馬力。如今發(fā)動機(jī)的功率密度約為1.0。在20世紀(jì)(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)60年代的“肌肉車”時代,一輛高性能的街車可達(dá)到每立方英寸1.0到1.2馬力。大眾汽車現(xiàn)在正在開發(fā)每立方英寸馬力高達(dá)2.0的發(fā)動機(jī)。這些高輸出功率的發(fā)動機(jī)就像當(dāng)年的賽車發(fā)動機(jī)一樣:精密、復(fù)雜且承受著巨大壓力。發(fā)動機(jī)的低速化 所謂的發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速化是通過選擇齒輪比,在一定的高速路工況速度下,用降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的方式來節(jié)省燃油。例如,如今,在高速擋、時速100公里的條件下,發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速在1700到1800轉(zhuǎn)已十分常見。降低轉(zhuǎn)速的一個潛在問題是對動力性能的影響。不過由于自動變速箱的電子控制系統(tǒng)可以在爬坡、加速或拖載重物時,快速、平穩(wěn)地切換到低速檔,這樣就能保持動力性能不受影響了。如今,考慮到現(xiàn)代發(fā)動機(jī)和變速箱的電子控制的功能,降低轉(zhuǎn)速相關(guān)的擔(dān)憂也漸漸不再成為問題了。