发动机“有劲”指的是扭矩足够大,扭矩大是柴油发动机的特点。发动机的参数以马力和扭矩来标注,马力是由功率换算而来,所以描述一台发动机的参数为***kw、***N·m,这功率和扭矩的单位,功率的计算方式为【转速*扭矩/9549】。简单的理解发动机的功率越高车速会越快,因为输出的扭矩假设是固定值A,一分钟内的转速越高输出的扭矩总量就会越大,有更多的力量推动汽车行驶则速度一定会更快。如下图所示蹬的状态等于固定的扭矩输出,蹬的频率越高则车速越快。 而从这一公式中也能看出扭矩才是汽车体现动力的基础,大扭矩+高转速能够让车速更快说明了“力量”的重要性,那么力量足够强大不仅高速会更快,而且低速也会更“有劲”,体现在汽车上也就是加速“更冲”“更猛”,状态如下。 公路限速最高标准是120km/h,极速不高说明了汽车不需要非常大的功率,大部分时间在中低速行驶的汽车想要获得良好的驾驶体验则需要大扭矩,如何获得大扭矩呢? 答案很简单——压缩比,以柴油发动机为例压缩比可以高达22:1,压缩比的概念是活塞在下止点缸内容积与在上止点容积的比例,压缩比越高则说明发动机缸径更大或上下移动的行程更长,结构如下图所示。 这两个数据足够大则能让压缩冲程中产生的温度更高,这又要提到一个公式【PV/T=C】,P是压强、V指体积、C代表常数,P与V成反比、与T成正比,简单的理解是空气的体积被压缩到越小温度则会越高。柴油发动机有非常高的压缩比能够让空气达到高温直接引燃蒸发后的柴油混合油气,而且柴油机基本为增压进气状态又类似于富氧燃烧,所以实际燃烧的温度会更高,高热产生的有效功也会更多。
这是柴油发动机扭力更强的原理,实际在不需要高车速的前提下有大扭矩已经足够家用车的代步用途,理论上柴油机应该是一种非常理想车家用汽车动力元。 但是柴油机因为压燃试的设计以及柴油的燃烧状态导致了运行中的震动比较明显,而震动又是噪音的基础,所以柴油发动机的NVH表现很一般,除非某些高端豪华型柴油车;其次柴油发动机的尾气排放以颗粒物为主,与PM2.5的控制有些背道而驰,所以柴油动力汽车并不是主流,除非商用车或越野车、其他类型的家用车建议慎重考虑柴油版。 |
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