【车主知识】为什么不同排量的发动机,会爆发出不同功率?
俗话说的好:买车就看三大宝,发动机、变速箱、底盘要挑好。这句话说的就是汽车上最重要的三大件。尤其是发动机,是汽车的心脏,它对车辆的动力起着决定性的作用,比如说加速、节油等方面都和发动机的性能息息相关。
在通常情况下,我们要想知道发动机的性能强不强劲,就会看它的排量大小。但是,有些车主就遇到这样的事情,同样是2.0排量的发动机,为什么有的车动力很强,有的车则非常肉呢?其实这和发动机的最大功率有关,同排量的发动机,车辆的输出功率可能会不一样。我们买车时会发现不同厂家同排量发动机的最大功率相差较大,即使是同一个厂家的同一款发动机有时也会出现高低功率调校不同,那究竟是为何会出现这种状况呢?对于我们购车选车时又会产生怎样的影响呢?
首先我们要明确一个概念,汽车排量在发动机设计之初就已经确定,其主要由发动机缸数与单缸体积以及活塞行程所决定的,在确定排量参数以后缸数,活塞行程以及缸内体积则基本确定。
一、机械结构影响因素
影响最大功率的原因有很多,但从设计分析角度来讲主要与最大扭距以及转速,对于民用车辆来说转速提高会带来发动机振动以及噪音等多种问题,所以大多是采用提高扭距。对于一台发动机如果未确定机械结构可以通过增加连杆力臂,但这样会增加制造成本,所以大多会采用,增大排量或增压,而对于同排量发动机来说,则只能够通过提高增压比来提高扭矩进而提高最大功率。这也是为何增压发动机在扭矩以及最大功率要好于同排量同系列的自然吸气发动机。
除了增压与非增压,目前如克莱斯勒等厂商研制的电子配气机构或电子曲轴系统代替传统的机械结构,一方面减轻了发动机的自重,让发动机输出的有效功率得到提高,进而最大功率提高。另一方面,电子设备的反应速度要好于机械设备,并且可以进行提前调节,噪音小,这样就可以通过提高发动机的转速来提高最大功率。当然这样的发动机目前极少见于少量的美系车型。
二、发动机位置的布局
相信大家都听说发动机的位置布局,有横置的、也有纵向的,而不同的布局也会影响功率的输出。那么肯定会有人问,为什么发动机要有不同的布局呢?其实这和车辆的用途有关,横置的发动机会比较适合家用车,结构比较简单,能够在输出曲线、燃油经济性等方面取得一定的平衡。而纵向的发动机更适合越野车,需要更大的扭矩和马力,这样就需要注重在动力性上。
三、制造工艺和用料
现在我们都会听到“工匠精神”这样的口号,工匠其实指的就是对工艺的极致追求。一个产品看着精不精致或者有没有质感,和制造工艺有着很大的关系。如果汽车厂家的制造工艺差,那么可能发动机之间的零部件衔接就不够缜密,配合度就不高,这样会使发动机产生震动,自然输出功率就低了。另外,在用料方面,有的厂商比较务实,零部件质量都很高,这样发动机的输出功率自然就会高。
四、汽车厂家的调校
发动机是汽车的核心部件,需要经过反复的调校才能使其达到理想的效果。发动机在最初设计的时候,如果排量已经确定了,那么就会对进气、喷油、点火等多处细节进行调校,这样就能在燃油经济性以及稳定性上进行提升。而这些调校是由程序来控制的,我们把它称之为“动力曲线调节”。相同排量的发动机之所以会爆发出不同的功率,主要和输出曲线有关,这就非常考验汽车厂商的经验和技术了。
调教影响恐怕是很多厂商给出的同排量发动机不同功率的解释,但发动机的调教却是一个比较宽泛的定义。首先,调校可以理解为对于发动机的标定,在设计之初确定的固定参数影响下调节发动机的进气、喷油、点火、排气的多个参数,既然影响气缸内混合气体的浓度,以及在燃烧过程中的燃烧效率及过程,发动机的标定就是通过调节一是有的程序来控制这些参数的变化。而另一方面调教则是改变这些参数的变化曲线,也就是我们常见的动力曲线调节,何时输出最大功率和输出最大扭距是一台发动机的重要参数,也是同一台发动机能够匹配不同车型不同应用场景的主要原因。
有些车型从账面参数上来看富丽堂皇,各项参数都非常优秀,但实际使用起来却与参数不相匹配,这都是因为输出曲线的原因,一般来说高转速容易实现最大功率,在低转速实现最大功率较为困难,所以在合适的转速区间内输出最大功率,要综合考虑用户的实际与成本。简单的例子:两台2.0升涡轮同功率增压发动机,一台能够在2500转就输出最大功率,而另一台则需要在5000转以上才能输出最大功率,实际的实践体验2500转的更占优势。
一般来说,很多主机厂为了节省低功率和高功率版本发动机的成本,同排量涡轮增压发动机一般都是采用ECU行车电脑控制单元调节程序来输出不同功率版本。经过电子控制单元的调校,可以得到更加强劲的动力。会担心通过调校的发动机会吃不消?其实这并不是问题。对于动力提升不大的调校来讲,原厂发动机结构、材质设计完全可以承受所增加的功率输出,通过对空燃比与点火正时的精确调整来提高输出,对于油品的要求会更高,只要不乱用劣质汽油与辛烷值不够的汽油,就没有问题。