以前提到的“扭矩貢獻(xiàn)值”與專業(yè)書中的升扭矩完全不同,,是以氣缸的燃燒室容積為計(jì)算基礎(chǔ)來評(píng)價(jià)最大輸出扭矩,。如果兼顧輸出扭矩和燃油經(jīng)濟(jì)性雙重需求,,用扭矩貢獻(xiàn)值來評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能更加科學(xué),。我選擇了9款排氣量2.0L的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)做為分析對(duì)象來進(jìn)一步解釋這個(gè)參數(shù)。
1,、什么是扭矩貢獻(xiàn)值,?
扭矩貢獻(xiàn)值=最大輸出扭矩/燃燒室容積
比較一下這九個(gè)車型的扭矩貢獻(xiàn)值和升扭矩就比較容易理解所搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)有什么技術(shù)區(qū)別了:
排氣量和壓縮比決定了燃燒室容積,燃燒室容積決定了產(chǎn)生1個(gè)扭矩需要多少混合氣(就是需要的汽油數(shù)量),?我們來分析一下表中的數(shù)據(jù):
?。?) 按照升扭矩分析:
瑞虎5和奔騰X80處于同一水平,升扭矩=92牛米/升,;凱美瑞和雅閣處于同一水平,,升扭矩=95牛米/升;寶馬,、逍客,、奇駿、雪鐵龍和馬自達(dá)CX-5也處于基本相同的水平,,升扭矩≈100牛米/升,;按照升扭矩計(jì)算后四款發(fā)動(dòng)機(jī)的性能基本一致,我們接著分析,。
?。?)按照扭矩貢獻(xiàn)系數(shù)分析:
瑞虎5、奔騰X80和凱美瑞基本處于同一水平,,扭矩貢獻(xiàn)值=0.83-0.84,;寶馬只有0.87,一般般,;逍客和雅閣水平相當(dāng)=0.89-0.91,,略高一點(diǎn);奇駿=1.02,,再高一點(diǎn),;馬自達(dá)CX-5=1.2,最高的,。馬自達(dá)CX-5比瑞虎5,、奔騰X80和凱美瑞高出0.35-0.36(43%);比寶馬高出0.33(38%),;比逍客和雅閣高出約0.3(35%),;比奇駿和雪鐵龍高0.18(18%)。由此可見,,按照扭矩貢獻(xiàn)值分析就拉開了檔次,,顯示寶馬、逍客、奇駿,、雪鐵龍和馬自達(dá)CX-5分別處于不同的技術(shù)水平。
2,、計(jì)算扭矩貢獻(xiàn)值的意義:
根據(jù)專業(yè)人員計(jì)算,,目前汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率不到40%,也就是還有將近60%的熱能沒有轉(zhuǎn)化成輸出動(dòng)力,。燃燒室是汽油燃燒時(shí)轉(zhuǎn)化成機(jī)械能(輸出扭矩)的具體場(chǎng)所,,假設(shè)需要100牛米的輸出扭矩,上述五款發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的燃燒室容積就分別是:瑞虎5和奔騰X80需要120.5ml,、凱美瑞119ml,、寶馬114.9nl、逍客112.4ml,、雅閣110ml,、奇駿98ml和雪鐵龍、馬自達(dá)83ml,,燃燒室越小,,需要的混合氣(汽油)就越少。這就是馬自達(dá)CX-5輸出扭矩最大和耗油量最低的直接原因,。
3,、提高扭矩貢獻(xiàn)值的技術(shù)分析:
目前發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)機(jī)構(gòu)都在通過不同方法來提高燃燒室的扭矩貢獻(xiàn)值,這里僅就八款發(fā)動(dòng)機(jī)使用的技術(shù)進(jìn)行分析,。
?。?) 供油方式:
按照供油方式,瑞虎5,、奔騰X80,、凱美瑞、雅閣,、逍客,、雪鐵龍和寶馬使用的是“多點(diǎn)噴射”技術(shù),屬于進(jìn)氣管噴射類型,。進(jìn)氣管噴射的基本過程是把汽油噴在進(jìn)氣管內(nèi)和空氣混合行程混合氣后再被吸進(jìn)氣缸內(nèi),。這是電噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一直使用的噴油方法。奇駿和馬自達(dá)CX-5使用的是“直噴”技術(shù),,就是在氣缸吸進(jìn)空氣時(shí),,把汽油直接噴到氣缸內(nèi)。其實(shí),,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一直在使用缸內(nèi)直噴方法供油,,對(duì)于多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)來說,硬件技術(shù)可以,,問題出在控制方面,。由此看來,,供油方式可以幫助提高扭矩貢獻(xiàn)值。
?。?) 壓縮比:
從壓縮比角度分析,,瑞虎5、奔騰X80和逍客都是10:1,,寶馬是9.7,,凱美瑞是9.8,應(yīng)該屬于相同水準(zhǔn),;輸出的扭矩區(qū)別還是和控制策略有關(guān),。顯然,逍客是通過控制策略提升了輸出扭矩,,但是綜合耗油量幾乎沒有差異,,說明當(dāng)燃燒室容積相同時(shí),僅僅依靠控制技術(shù)對(duì)輸出扭矩的提升幅度非常有限,,對(duì)降低耗油量沒有明顯作用,。雅閣的壓縮比是10.6,耗油量是7.6,,雖然沒有提高輸出扭矩,,在節(jié)油方面的指標(biāo)還是很可觀的。寶馬的壓縮比是9.7,、耗油量是8.5,、使用的是重輸出、輕油耗的策略,,和寶馬其它渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)理念完全不同,,顯然是一款早期產(chǎn)品。奇駿的壓縮比11.2:1,,對(duì)于采用缸內(nèi)直噴技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)來說只能屬于中等水平,,盡管輸出扭矩比逍客高了2牛米,綜合耗油量和逍客基本一樣,。從這里可以看出同一家車企的技術(shù)同源性,,也就是說奇駿的“中高壓縮比+缸內(nèi)直噴”策略比上一代“中等壓縮比+進(jìn)氣管噴射”技術(shù)進(jìn)步十分有限,可能還是處于過渡階段,。值得稱贊的是雪鐵龍,,壓縮比11:1,在使用進(jìn)氣管噴射的情況下需要更好的組織燃燒才能有效的預(yù)防爆震發(fā)生,。馬自達(dá)CX-5的壓縮比達(dá)到13:1,,明顯鶴立雞群,也取得了“高輸出扭矩+低耗油量”的雙重收獲;結(jié)合采用創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)的另外兩款1.5L和2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)分析,,馬自達(dá)確實(shí)掌握了高扭矩貢獻(xiàn)值技術(shù),。
(3)進(jìn)氣方式對(duì)扭矩貢獻(xiàn)值的影響:
因?yàn)榘丝钴嚨陌l(fā)動(dòng)機(jī)都是自然吸氣方式無(wú)法比較,,請(qǐng)讀者看看我前面關(guān)于動(dòng)力分析方面的說客就清楚進(jìn)氣方式對(duì)扭矩貢獻(xiàn)值的影響更加明顯,。
4、自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
我們國(guó)家和汽車相關(guān)的院士有兩位,,和發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的專家數(shù)不勝數(shù),所以讀者最好用看“野史消遣”的心態(tài)接著看我個(gè)人對(duì)發(fā)展趨勢(shì)的展望,。
自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)通過不斷提高壓縮比來獲取更高輸出扭矩的極限正在慢慢到來,,如果加上研發(fā)技術(shù)投入的成本,不確定性太高,。如果自吸發(fā)動(dòng)機(jī)從扭矩貢獻(xiàn)值的角度研發(fā)情況就大不一樣了,,比如把2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩貢獻(xiàn)值提高到1.3,壓縮比控制在12左右,,最大輸出扭矩就可以達(dá)到236牛米,,不輸給增壓發(fā)動(dòng)機(jī);如果扭矩貢獻(xiàn)值提高到1.4,,最大輸出扭矩可達(dá)到255牛米,,比一般增壓發(fā)動(dòng)機(jī)還好一些;所以,,轉(zhuǎn)變技術(shù)觀念至關(guān)重要,。
從技術(shù)層面分析渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)就是一個(gè)通過輔助進(jìn)氣手段來提高扭矩貢獻(xiàn)值的過程。本來這篇說客中要使用吉利1.3T發(fā)動(dòng)機(jī)(扭矩貢獻(xiàn)值1.28,、最大輸出扭矩186牛米)和比亞迪1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)(扭矩貢獻(xiàn)值1.36牛米,、最大輸出扭矩250牛米)作比較,考慮到說客主題就放棄了,。從轉(zhuǎn)速依賴的角度看目前的增壓技術(shù)還需要繼續(xù)改進(jìn),,所以自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)仍然有機(jī)會(huì)扳回一局,從兩項(xiàng)技術(shù)的基本面看都是為了使氣缸多進(jìn)一點(diǎn)空氣,,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)交匯點(diǎn),。
最后問一句:渦輪增壓對(duì)馬自達(dá)的研發(fā)者來說稱不上高技術(shù),他們?yōu)槭裁床蛔觯?/p>
?。ㄗ⒚鳎罕救朔邱R托,、只是分析發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)和車友分享,至于買什么車要看口袋里的大米數(shù)量,,自主品牌數(shù)據(jù)完全夠用,,買合資車就要格外小心,不要花大價(jià)錢買過時(shí)技術(shù),所以,,看看我的文章還是有幫助的)