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引言
很快,每个气缸为0.5升的发动机会成为汽车界的主流...
无论是宝马还是奔驰,它们都意识到发动机变革的时代即将到来了。10年前,一群德国的工程师研究得出结论,0.5升是内燃机每个气缸最理想的排量值。也在大约相同的时间,日产汽车做了一个类似的试验。
1日产的研究试验
年7月,日产新推出“March”(国内玛驰),将原本1.2升的四缸发动机,由原先的单气缸ml升级成为了ml,四缸变成三缸,这怎么看都像是技术倒退,资本家的黑心之作。不过,实际数据表明,这点简单的变化让March的热效率提升了2%。
你认为事情到此就结束了?没有,日产又把气缸扩充到ml,没想到热效率仍有0.5%左右的提升。此后的气缸扩充所带来的热效率则出现明显下滑。
个中原因不难分析。只有每个气缸为0.5升的时候,而且是冲程大于缸径的设计布局,这样将实现活塞位于上止点时,发动机缸内面积与容积之比最小。显然,这将有效改善燃烧过程。
这项研究得到了很多企业的认可,最著名的自然是宝马。我们不妨看下宝马采用单气缸0.5升的小缸径长冲程发动机群,1.5升直列三缸汽油发动机、2.0升直列四缸汽(柴)油发动机,3.0升汽(柴)油直列六缸发动机,梅赛德斯-奔驰也不甘示弱,2.0升直列四缸汽油发动机,3.0升V6柴油发动机,4.0升V8汽油发动机。其余的企业还有大众、捷豹路虎、沃尔沃等等。
只是简单的罗列发动机似乎没有多大意思。我们用实际模型再阐述0.5升气缸缸径小于冲程发动机的优劣。
20.5升气缸缸径小于冲程的优劣奔驰最新的AMG发动机M是一款4.0升双涡轮增压V8发动机,而它要替代的是SLSAMGGT3上装备过的6.2升V8自吸发动机。6.2升V8发动机缸径.2mm,冲程94.6mm,最大功率kW
rpm,最大扭矩Nm5rpm,红线转速rpm,升功率70kW/L。对于这么一款发动机,如果要花时间和资金进行改进,已经没有多少提升空间了。何况,在环保要求严苛的今天,降低转速才是最重要的,因此我们可以从4.0升V8发动机上看出一些端倪。M顶替了6.2升V8之后,已经由一款短冲程发动机变成了一款长冲程发动机,缸径83mm,冲程92mm,最大马力kW
rpm,最大扭矩Nmrpm,红线转速4rpm,升功率93.75kW/L。这款长冲程发动机与传统的那些高转速下追求功率最大化的发动机,其设计思路截然不同。我们对自然吸气发动机最期望的是高转速下发动机仍有不断动力,但经济性显然不会好看。M较小的缸径会缩短混合物燃烧的传播路径,同时相对紧凑的燃烧室也更能提高热效率。而且,整个发动机会变小,会变高,更利于安放。
不过,这样的缺点也很明显,发动机转速红线会降低,但我们却能保证良好的经济性。更何况,峰值扭矩和峰值功率的最佳转速区间得以扩展,可以说将最优转速区间下拉至常用区间。妈妈再也不用担心我们用不到那么大的功率了。
恩,我们似乎终于明白了,宝马为什么要放弃当家的直列六缸自然吸气发动机,转投涡轮增压阵营。原来,也是让环保给逼的,也是为了更好的挖掘动力。
宝马是0.5升气缸的坚定支持者。或许,你能明白,如果将所有的0.5升气缸全部设计成长冲程发动机,然后配合涡轮增压,这样不仅可以取得不错的经济性还会有很好的动力潜能。这其中最让车企们欢欣的是,他们再也不愁车型没有发动机匹配了。
如果将发动机缸径固定(当然我们知道宝马已经确定了82mm缸径),那么宝马对发动机完全就可以实现模块化定制了。而且,各款发动机之间的零部件几乎可以通用,不仅汽油机,柴油机也可以用到很大一部分汽油机的零部件。
这样的结果显然是所有人都愿意看到。因此,我们看到了宝马1.5升三缸发动机是由3个0.5升气缸组成的,2.0升四缸发动机,由4个0.5升气缸组成,那2.5升,3.0升...完全都有可能。
雅斯顿小结这个凌乱的世界,本来是多样的,却因为各种各样的限制正在变得统一。大家穿着同样的衣服,读着同样的书,做着同样的事。虽然,我知道这样的规则以及措施是正确的,但我内心仍然希望这个世界是多样的,人类不要刻意去干涉这种多样性,而是让他们随着人们的自然习惯发生改变。如此,江山才能多娇。
默默