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发动机的缸径和行程的关系和影响

对于家用车来说,发动机的缸径和行程是决定性能和油耗的关键因素。从本质上讲,工程师们更倾向于选择大缸径和短行程,以追求更高的性能。然而,对于想要降低油耗的车主来说,小缸径和大行程则是更好的选择。

采用小缸径和大行程的发动机可以实现更低的油耗,这是因为:

1. 长行程发动机在低转速区间可以更好地实现燃料混合

由于曲轴旋转一周的时间是固定的,行程越长,活塞的运动距离就越长。因此,在相同的转速下,行程越长,活塞的运行速度就越快,进气气流的运动也更剧烈,可以促进燃油更充分地蒸发和混合。

因此,长行程发动机在低转速区间也能获得更好的燃烧效果和排放。而低转速运行在绝大多数工况下都是更省油的。

2. 行程长,混合气燃烧膨胀做功时间更长,燃烧能量利用率更高

您是否听说过拆除排气歧管的发动机的声音?那噪音非常大,就像放鞭炮一样。您可能会认为是活塞推动废气排出来产生的噪音,但其实活塞推动根本达不到那么大的能量,根本原因是排气门打开时气缸里的高温燃气还有一定能量没有利用。

行程长的发动机活塞运行距离更长,可以更充分地利用燃烧压力,从而提高热效率,从而更省油。

3. 低转速扭矩有优势

大行程发动机的曲轴半径更大,做功时连杆对曲轴的力臂更长,因此在较低转速区间可以输出更大的扭矩,行驶中可以尽量利用高挡位低转速降低油耗。

短行程、大缸径:更追求功率和性能

1. 短行程:进气门更大,有利于提升高转速下的进气效率

在相同的排量条件下,行程短,缸径必然更大,而缸径大了,发动机的进气门就可以设计得更大。

进气门大了有什么好处?可以提升高转速下的进气效率。因为空气也是有惯性的,当发动机转速高到一定程度后,空气惯性反而会影响发动机的进气效率,而增大进气门可以适当提高高转速下的进气效率。

2. 短行程:高转速性能好,响应灵敏

由于短行程发动机曲轴转动一圈,活塞上下运行距离更短,活塞运行速度更低,因此由活塞运动惯性产生的阻力也更低,发动机更容易达到很高的转速,并且转速响应更加灵敏。

然而,近年来,随着排放和油耗的法规要求越来越严格,新设计的发动机几乎都是长行程设计。此外,涡轮增压技术的广泛应用,使得大家更注重零百加速性能,而忽视了高转速下的畅快淋漓。因此,短行程发动机已经变得越来越少。

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