为什么三缸发动机的功率能调那么高?

爱车观天下


为什么三缸发动机的功率就不能高?影响发动机的功率大小的因素很多,比如发动机的排量、转速、是否为增压,总之三缸发动机做出高功率很正常;对于自然吸气发动机而言提升点动力或许不易,但涡轮增压发动机甭说三缸,即便是单缸做出高功率也轻而易举,题主只是被市场中的个别三缸发动机所影响,因为个别的三缸发动机甚至比四缸发动机的功率都高(排量相差不大的情况下)!

发动机的功率依靠什么来决定?

发动机的动力是依靠燃料的燃烧而获得,也就是说发动机在每一个循环中所能燃烧的燃料越多、产生的能量越大,而要想在每一个循环可以烧更多的燃料,就需要每一个循环的进气量够更大;所以说发动机的功率大小是由每循环的进气量多少来决定的,实际上就是增加容积效率!


增加每循环进气量的方式

在内燃机的发展历程中,可以增加每循环进气量的方式有很多,比如增加排量、提高发动机转速、可变气门技术(含升程)、机械增压以及涡轮增压;传统自然吸气发动机想提高升功率其实很难,要么提高排量、要么提高发动机的转速、要么二者同时提高;不过增压型发动机的产生则改变了这类现状!

由于涡轮增压的存在,扭转了发动机动力受排量、转速、缸数影响的局面!

假设一个气缸的容积为0.5L,那么对于自然吸气发动机而言,它依靠活塞运行产生的负压最多能吸入0.5L的空气,那么它也就只能燃烧约0.03升的汽油(按照空燃比14.7计算);但同样还是这个0.5L的气缸,引入涡轮增压的概念后就发生了不同,气缸的物理容积依然还是原始的0.5L,但可以被压入1L的空气,在0.5L实际容积的气缸中拥有了1L压缩空气,那么可以烧的燃油就变成了0.06升的汽油(空燃比按照14.7计算);这样一来同样的排量下,动力就可以更大,每循环的进气量增加了!

同理一款1.5T的三缸发动机,甚至1.2T的三缸发动机动力超过2.0L自吸都是可能的,因为对于涡轮增压发动机来说提高升功率很容易,升功率更高不代表三缸发动机就好,只不过涡轮的增压值更大而已,这没有什么高深莫测的东西在里边!对于增压发动机而言,只要缸体强度足够,那么在理论上就可以压入无限多的空气,空气无限多、那么可以烧的燃料就无限多了、燃烧后产生的能量也是无限大,车子的功率自然而然的也就是无限大了;所以涡轮增压发动机提高功率如儿戏,只是车企想做不想做的问题!



写到这您也就能明白了,如今的三缸发动机大都是涡轮增压,想提高更大的动力很简单,不是缸数少动力就的弱,缸数少不代表排量就得低;即便缸数少、排量低,但涡轮系统的增压值大还是可以弥补缸数少、排量低的劣势,即便比较双方都是涡轮增压机头;举一个很简单的例子。。。

某1.2T发动机、4缸、涡轮增压值0.5Bar

某1.0T发动机、3缸、涡轮增压值1.0Bar

这两款发动机的实际功率谁大?当然是1.0T三缸发动机的功率更大,因为它的涡轮增压值更大;当然1.2T发动机想提高动力也容易,把增压值也提到1.0Bar即可,这个时候还是1.2T的四缸发动机功率大;这个例子您看起来就比较清楚了吧?三缸并不代表功率就一定得低,多大的动力需要根据每循环的进气量来决定,在涡轮增压的加持下,即便排量小、缸数少,但每循环的进气量“可以”不低,所以功率也就可以不低了;这就是为什么一些个别的四缸2.0T发动机的动力甚至比3.0T的六缸机还大的原因了,实际上就是增压值存在不同!



非专业车评


不论多少缸的发动机功率都可以调整很高,但缸数增多功率会自然升高,而三缸机调整出高功率并不合理。

发动机功率的计算公式为【P=N*N/9500】,简单的解释为转速*扭矩÷常数,扭矩相同的前提下转速越高则功率越大,提升发动机转速的方式很简单——增加气缸。发动机的运行原理为活塞伸入气缸,气缸内的混合油气爆燃推动活塞下行,活塞的下部分是连杆、连杆与发动机曲轴连接,曲轴带动飞轮输出爆燃产生的动能为汽车的运行提供能量,结构如图所示。

从动态图可以看出一个曲轴连接的连杆活塞不止一个,有多少组则代表有多少气缸;三缸发动机的点火顺序为1·3·2、四缸发动机的点火顺序是1·2·4·3或1·3·4·2,曲轴同样运转一周三缸发动机点火是有间隔的,而四缸发动机则完全不同。

同步运行的两个气缸可以分别进行进压爆排的动作或准备动作,效率要比三缸发动机更高,所以同样排量的发动机四缸可以实现比三缸发动机更高的功率,这也是缸数越少功率越低的原因。

而低功率会让发动机在高速运行中二次加速非常迟滞,因为同样的扭矩三缸发动机理论上不能实现高转速,所以即使有充足的扭矩也会降低延长加速的时间。

不过三缸发动机本就是“简配”等级的低端发动机,运行中因产生的惯性作用力无法抵消导致抖动感明显已经拉低了用车体验,如果高速加速还很无力的话则会让消费者望而却步。抖动无法消除,想要提升体验只能不计后果的设计出高功率了。

所谓的不计后果是三缸发动机并不适合高功率输出,因为三缸发动机每一个活塞的往复产生的惯性力都会让发动机下沉一次,直列衡置发动机左右气缸连续工作产生的惯性力则会让发动机摇摆,虽然有机脚胶的固定但也只能减弱而不能抵消。

在摇摆中运行的发动机活塞和气缸的金属磨损会比能抵消作用力的四缸发动机严重,以和四缸发动机相同甚至更高的功率输出则是加速气缸的磨损。

不论活塞还是气缸磨损严重最终的结果都是让两者的间隙快速扩大,扩大后是机油蒸汽则会通过活塞间隙进入燃烧室参与燃烧,这就是所谓的烧机油。

有一定性能使用高功率三缸发动机的车,出现烧机油的节点要比四缸发动机早的多,其中不乏一些合资和豪华品牌汽车;所以三缸发动机本就不适合作为性能机出现,高功率三缸机注定后期问题很多。


(上文由天和Auto撰写,仅代表个人观点;禁止站外转载,平台内欢迎转发。)




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