如果你十年前曾经去过汽车论坛,那么你一定听说过高速发动机和低速发动机什么是高速发动机,什么是低速发动机今天就来聊聊这个话题
真正的高速发动机
严格来说,那些用于赛车的发动机才是真正的高速发动机因为以前有些比赛不允许使用增压技术,发动机排量也有限制,所以厂家为了让赛车发动机有更好的动力,只能想办法提高转速,这样可以在有限的时间内增加工作密度,从而提高发动机功率
比如很多赛车发动机最高转速都在一万以上,尤其是一些改装发动机,转速很容易就能出图表家用车发动机转速达到6000,就是红线在这些赛车里,可能只是人家的怠速
这些高速发动机单位时间的工作频率更高,所以比同等排量的低速发动机动力更强为了达到高转速,这些发动机的气缸直径设计得比冲程大为什么要这样设计因为行程小,曲轴每转一周活塞移动的距离更小,活塞移动速度更低,可以减少摩擦力和活塞的惯性力要知道当发动机转速达到10000转时,一个小活塞高速往复运动,惯性力也很大
这些高速发动机的许多设计与普通发动机大不相同例如,它们的气门升程往往较大,因此在高速时可以确保充足的进气但气门升程大也会导致低速时进气气流强度低,导致汽油雾化不充分所以这些高速发动机都有一个共同的特点,就是启动时间较长如果你看过超跑的启动,你会发现起动机会响好几秒,发动机才能启动不为人知的人认为这是一个引擎
另外,这些高速发动机的油耗极高,因为转速太高,而活塞行程很短,根本没有足够的时间充分利用混合气燃烧产生的压力有些人可能不理解这一点其实很简单,因为混合气燃烧后,缸内压力不是瞬间降低,而是缓慢降低如果你的活塞行程长,可以充分利用活塞向下运动时混合气的燃烧膨胀推力,从而提高热效率比如现在的家用车,活塞行程普遍大于缸径,这是一种着眼于降低油耗的设计
可是,当高速发动机的气缸直径大于冲程时,活塞移动到下止点,排气门开始打开此时混合气燃烧产生的压力仍然很高,但是这些压力已经无法利用,只能迅速从排气阀排出,等待下一次燃烧也正因为如此,这些高速发动机在运转时的排气压力更高,在更高的转速下,发出迷人的声音
家用轿车中的高速发动机
在涡轮增压发动机被广泛使用之前,大部分家用车都是自然吸气发动机人们根据发动机最大扭矩和转速出现的时间,将这些自然吸气发动机分为高速发动机和低速发动机两大类
其实在那个年代,除了大众的几款自然吸气发动机,其他的自然吸气发动机都是倾向于高转速的因为当时大众的自然吸气发动机最大扭矩转速来得比较早,在3000转以上就可以输出最大扭矩其他厂家的自然吸气发动机最大扭矩转速基本都在4000转以上
在那个年代,这些发动机之所以有如此不同的特点,主要原因是它们的设计目标不同高速发动机通常设计成每个气缸有四个气门这种设计可以增加进气门和排气门的有效截面积,从而增加进气量特别是在高转速下,两个进气门同时进气,可以提高进气效率,所以发动机在高转速下可以有更好的动力表现只要你愿意踩油门拉速度,车辆加速很好,最高时速更高
而低速发动机大多设计为每缸两个气门,一个进气门一个排气门,进气截面积小,使得低速时进气气流强度大,有利于充分燃烧,而高速时进气量不足,发动机的最大功率会受到限制低速发动机在日常驾驶中较为悠闲,但由于最大功率较低,最高时速不算太高,但对于日常驾驶来说绰绰有余
如今,涡轮增压发动机被广泛使用因为涡轮增压器可以提供足够高的进气压力,所以发动机不需要依靠活塞吸入空气涡轮增压器可以在进气道产生正压,进气门一打开,新鲜空气就会在压力下跑进气缸因此,涡轮增压发动机可以在很低的转速下输出最大扭矩,涡轮增压器可以在很宽的转速范围内提供足够的进气压力所以涡轮增压发动机不仅扭矩大,最大扭矩低,最大扭矩大就像这样,涡轮增压发动机普及后,关于高转速发动机和低转速发动机的讨论越来越少
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