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1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

2022-06-26由 汽車科學島 發表于 農業

自吸車型動力好不好

選擇燃油動力的普通家用代步汽車,一般都會選擇搭載1。5T發動機的各類車輛,往往只有中型和更大尺寸的車輛會以2。0T為主;≤2。0T的發動機總是直列四缸發動機,超過2。0升則以六缸為主。

那麼1。5T為何能成為“黃金排量”呢?

解析這個問題要從「單缸排量」作為接入點,有沒有聽說過最佳標準是“單缸0。5升”。

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

很多老司機都認為只有單缸排量達到0。5升的發動機才是最理想的標準,2。0L/T四缸機就是每個氣缸0。5升,3。0L/T-V6、4。0L/T-V8也都不例外;可是1。5T-L4(直列四缸)是單缸0。375L(升),這是目前保有量最大的汽車的選擇,這要怎麼解釋……如果說單缸0。5升是最佳標準,三缸1。5T豈不是優秀髮動機了嘛!

顯然不可能。

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

單缸最佳排量在0。33-0。5升之間,低於0。33升會造成每個氣缸的燃燒室

面容比

過大,這會造成做功時過多的熱能損耗,會直接影響內燃機的熱效率;說白了就是動力會減弱,油耗會升高,不過也有些極端的機型,比如方程式賽車所使用的1。6T-V6,其單缸排量為0。266升,但是這種發動機的起步轉速就與普通發動機的紅線轉速相當,所以不能一概而論。

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

三缸機的排量似乎都是“≤1.5L/T”,對吧。

排量的極限是1。5升,原因正是要控制熱效率的NVH,單缸排量超過0。5升之後,熱效率很難再有什麼提升;如果單缸排量過大,那麼燃燒室容積和活塞的往復行程也會比較大,做功燃燒時所產生的火焰傳播距離也會過長,這會比較容易出現“爆震燃燒”。

普通燃燒的火焰傳播速度只是每秒幾十米,而爆震燃燒的火焰傳播速度可以達到每秒上千米;這會造成比較嚴重的磨損(敲缸),甚至於無法預料的結果。

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

所以,三缸機的排量總要控制在1。5升以內,而排量雖然控制在單缸0。5升的最佳範圍內,可是體驗卻不好;因為三缸機的三組氣缸是交替做功的,點火順序多為1-2-3或1-3-2,每次做功時所產生的作用力都會作用於機體,把直列三缸想象成“左中右”交替做功,難道發動機不會“搖擺”嗎?

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

顯而易見,三缸機的主要缺點就在這裡,這種發動機雖然有“0。5L*3”的設定,但是氣缸的數量決定了無法平衡;四缸發動機就沒有這個問題了,每組氣缸做功時都有一組對稱位置的氣缸做出相同的動作,這樣就能達到相對平穩的狀態,再加上平衡軸技術就近乎完美了。

重點在於0。375升的單缸排量仍舊在理想的範圍內,這樣就能做到熱效率和穩定性的均衡。

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

重中之重是四缸1。5T可以極限壓榨能量,優秀的1。5T已經有305N·m的最大扭矩(參考東風發動機)。

扭矩×轉速÷9549(常數)=功率

功率×1。36=公制馬力

1Ps(公制馬力單位)有75公斤力,很顯然在車身整備質量不變的前提下,一定是馬力越大動力越強;但是轉速高油耗也會高,想要實現“節油和效能”兼備,理想的方式就是以大扭矩配合低轉速實現大馬力。四缸機的平穩決定了可以透過

氧燃燒來提高燃油的燃燒充分性,有效利用的熱能更多則扭矩更大;反之,三缸機要考慮到平衡的問題,單缸排量不宜過大、扭矩也不宜過大,結果是主流三缸1。5T的最大扭矩都在250N·m左右;極限如日產1。5T-L3雖然也有300N·m,但是最大扭矩也只能在接近3000轉才能達到峰值,日常通勤代步的平均轉速很低,對應的扭矩也更小,這樣還勉強能保證穩定性和可靠性。

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

1.5T-L4是熱效率和NVH均衡的成果,可是1.6T-1.8T不是更好嗎?

1。6T=0。4L*4

1。8T=0。45L*4

似乎都要比1。5T-0。375L的標準更理想,熱效率理論上也可以更高;可是排量越大油耗必然越大,排量指的是氣缸吸入或排出的流體體積總和,噴油量是按照“空氣燃料比”來計算,所以排量則油耗高。

不過1。6升的基數似乎也

不比

1。5升大多少,如果能實現扭矩的大幅超越,似乎也能透過有效降低轉速的方式來實現更低的耗油量吧。

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

其實不然,1。6T-1。7T與1。5T的懸殊沒有多大,無法在排量提升的基礎上透過“扭矩差”進行動力和油耗的均衡,說白了就是效能不會比1。5T強勁多少、甚至更差,單純討論發動機的耗油量確實會更高。能感受到明顯差異的標準是1。8T-1。9T,可是這兩個標準的排量差值大、油耗與1。5T相比是沒有優勢的,能與其對比的是2。0T;而2。0T又實現了單缸0。5升,綜合標準達到了最理想的狀態,所以1。9/2。0雖然只差了0。1升,但卻是兩個等級的差異。

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

綜上所述,中和燃油經濟性、NVH和動力體驗的黃金排量標準是1。5T,中和動力、NVH和燃油經濟性的這組排序的最佳標準是2。0T,1。6-1。9升之間的標準是最尷尬的;所以各大車系都陸續淘汰了這些排量比較奇怪的發動機,不過原因還有另外一個。

參考下圖。

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

發動機排量決定了消費稅,≤1。5升的標準只是3%,>1。5升的標準是5%,這兩個百分點會差不少成本;這個成本不會由汽車廠商來承擔,一定會轉嫁到商品上,說白了就是還得由消費者來買單,但1。6-1。9排量的車輛價格也會比1。5T略高一些。

同時車船稅也會有所區分,這也是決定1。5T會成為黃金排量的核心因素。

1.5T為何能成為黃金排量,三缸機為何不超1.5T,1.6T又如何呢?

編輯:天和Auto-汽車科學島

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