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核心技術ε=VaVc

作者:由 ZGKC168 發表于 體育時間:2019-12-16

今天在做全車檢測過程中,一位行業內資深的玩家提出一個很敏感的問題,發動機的壓縮比究竟是什麼,如何解釋更恰當?那麼說到這裡,張工本人對此還是比較有立場的,十年之久的專業知識必須普及一下。

核心技術ε=VaVc

要說明一臺發動機的技術引數,可以概略地用功率與扭矩的大小來標示出來,然而影響9功率、扭矩輸出的因素卻很多,其中一個重要因素就是發動機的壓縮比,可壓縮比這個術語似乎令不少維修人員模糊,知道它的數值大小不如知道氣缸壓力的數值實用,然而壓縮比確是對發動機至關重要的引數。什麼是發動機的壓縮比?不論這輛車上所選裝的是汽油發動機還是柴油發動機,能保持穩定且適當的壓縮比才能使發動機的運轉得以平順和穩定。

內燃機氣缸總容積與燃燒室容積的比值,是內燃機的重要結構引數。活塞處於下止點時氣缸有最大容積,用Va表示;活塞處於上止點時氣缸內的容積稱為燃燒室容積,用Vc表示。內燃機的壓縮比ε為

ε=Va/Vc

ε 為幾何壓縮比,它表示活塞從下止點移動到上止點時氣缸內氣體被壓縮的程度。活塞位於下止點時進氣門或進、排氣口尚未關閉,故有時須用有效壓縮比ε0的概念。ε0指內燃機進、排氣門(口)開始全部關閉瞬時的氣缸容積與氣缸壓縮容積之比。

核心技術ε=VaVc

壓縮比越高,熱效率越高,但隨壓縮比的增高,熱效率增長幅度越來越小。壓縮比增高使壓縮壓力、最高燃燒壓力均升高,故使內燃機機械效率下降。汽油機壓縮比過高容易產生爆震。現代柴油機的壓縮比一般在12~22之間,但超高增壓柴油機的壓縮比可低至8。幾年以前,汽油發動機的壓縮為6~10,但如今普遍都在9~12之間。

說到這裡就要延伸一下了,同品牌同款車型為什麼會有低功率和高功率版本,那麼區別又在哪裡呢?

核心技術ε=VaVc

高功率發動機的渦輪壓力更大,在工作時汽缸內的壓力和溫度都是更高的,所以高功率發動機的某些部件是經過加強設計的,並且配套的一些部件也是經過加強設計的。高功率發動機在正常工作時發熱量更高,所以散熱系統也是與低功率發動機不同的。一般的高低功率發動機活塞頂部的形狀也是不一樣的,一般高功率發動機的壓縮比要比低功率發動機低。

內燃機的本質就是燃料蘊含的化學能轉化成機械能的過程;而動力的高低則取決於每迴圈燃燒的燃料多少,重點在於想燃燒足夠的燃料需要有足夠的進氣量,進氣量足才會燃燒更多的燃料獲取更大的動力,而同排量發動機不同功率的差一點也在於此!

2。0T發動機高、低功的差異

咱們先說系統上的差異,主要的差異點就在於渦輪提供的最大壓力值不同,而實現這種差異就要依靠節氣門、洩壓閥來具體控制,二者之間可以產生多種的控制方式,比較常見的就是根據洩壓閥的開啟時機來具體控制;比如寶馬N20 2。0T發動機,低功率版本馬力為190匹、高功率馬力為240匹,要實現這款發動機不同的功率輸出,那麼渦輪提供的最大壓力值就不同,190匹馬力大概在0。8BAR左右、240匹馬力在1。0bar左右(像ATSL這樣的2。0T在1。2bar、M133在1。8bar、而F1賽車最少20bar);具體的控制策略就是,隨著發動機的轉速不斷攀升,廢氣量越來越多,廢氣推動渦輪旋轉,當廢氣壓力達到0。8bar後,低功率版本2。0T的洩壓閥開啟,開始洩壓;而高功率版本則需要到1。0bar時才會逐漸開啟洩壓閥洩壓,所以這0。2bar的壓力差異就實現了高低功率版本發動機的動力差異;這0。2bar的差異可以理解成進氣量的差異,某個轉速下發動機的進氣量高功率比低功率的高,進氣量大燒的燃油就多,迴圈內的能量釋放就多,動力自然就大;所以2。0T的高低功率發動機在軟體上的差異就是對洩壓閥開啟的時機存在不同,當然鄙人說的很簡單、很原始,現在的控制策略非常多,完全可以透過節氣門、也壓閥的多種組合來實現不同的控制!

核心技術ε=VaVc

硬體上同樣存在差異,當然還是那句話,十幾年前的時候,硬體差異不大幾乎沒有,而如今各個車企都學壞了,為了降低成本就把低功率版本的發動機零件給降擋了;比如寶馬的N20B20發動機,有20i、25i、28i三種功率版本,這其中25i、28i硬體一致,所以25i可以刷28i(所以如今也就不存在25i的中間功率版本了,只有低功、高功兩個),但20i和25i的硬體差異很大,從表現上看存在活塞、冷卻系統、啟動機、壓縮比、進氣歧管存在少量的差異、排氣管路存在差異(排氣回壓不同)、傳動軸等等,至少幾十處不同;所以存在這種大量硬體上的差異,就不是僅靠修改ECU就能實現的(調整控制策略),即便低功率版本強行刷了高功率,對發動機壽命也會造成影響,目前市場上大多數增壓發動機高、低功率版本都存在一定的硬體不同;所以說高低功率版本發動機不一樣也沒錯,至少存在少量的零件是完全不同的,其次就是ECU的控制方式不同。

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