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三個選擇!引擎功率的提升奧秘

增大排量

我們平時生活中,接觸的最多的汽車術語應該就是“排量”這個詞了。排量,專業點的說法叫做每行程或每迴圈吸入或排出的流體體積,氣缸中的活塞從上止點移動到下止點所通過的工作容積稱為氣缸排量,如果發動機有若干個氣缸,所有氣缸工作容積之和稱為發動機排量。我們所說的排量指的是發動機排量,簡單點理解就是,排量=單位氣缸容積x汽缸數。

氣缸之所以叫氣缸,就意味著它需要空氣,要氣缸的容積,就是其所能容納的空氣體積。當空氣進入氣缸,噴油嘴會向氣缸內噴射燃油,然後活塞將氣缸內的空氣和燃油的混合物壓縮,它們就形成了爆炸(燃燒),釋放出能量,推動活塞,通過活塞連杆將能量傳遞至曲軸。

而當引擎的排量越大,就能有更多的空氣進入氣缸,噴油嘴噴射更多的燃油,就可以釋放出更多的能量。因此,對於引擎來講,增加排量,就是提升動力最簡單粗暴的一種方法,這就是為何,那些高性能車型,往往都有著大排量引擎的原因。雖然這是最粗暴的手法,但這確實提升馬力最好的辦法。

提升轉速

當然,要提升引擎的輸出功率還有別的方法,比如說,提升轉速。前文提到的增大排量來壓榨功率是有前提的,就是得保持轉速(rpm)不變。

一般對於自然吸氣引擎來說,在當今的技術條件下,其最大扭矩的數值一般等於排量(單位L)x100,這可以說明其最大扭矩和排量呈近似的正比例關係。而在轉速、扭矩和功率之間,還有一個公式——功率=轉速x扭矩x常數C。注意,這個公式中功率、扭矩和轉速都為即時數值,而不是引擎上標注的最大功率和最大扭矩。

由此我們大致可以推算,若是扭矩保持不變,轉速越高,功率越大。當然實際的情況是,隨著轉速上升,扭矩會逐漸上升,到達峰值後會逐步下降。但在一定的區間內,轉速上升依舊可以讓功率持續攀升,這也就是為何F1賽車往往有著15000rpm的原因(F1賽車規則有排量的限制)。

不過轉速的提升對缸體、活塞、連杆、曲軸等都是一大技術上的考驗,這也就是民用車中,少有8000rpm以上的車型。

增加渦輪

隨著現今環保法規的日益嚴苛,汽車的排放量被無情的列為破壞環境的罪魁禍首之一,汽車廠家紛紛將目標轉向渦輪來尋求生存之道。

渦輪的工作原理十分簡單,就是通過渦輪,將空氣進行壓縮,增壓值不同的渦輪,壓縮的空氣的量也自然不同。但它們有一個共同的特點,就是讓原本容積為a的氣缸,容納大於a的空氣。由於噴油嘴噴射的燃油是電腦控制的,這大於a容量的空氣自然會被毫無保留地消耗完,由此達到更高的能量輸出。這話用在引擎層面的話,就是引擎的馬力提升。

渦輪的出現並不是法規的產物,但渦輪的大行其道卻跟排放法規有著密切的聯繫。實際上渦輪的實質上提升功率,而不是減少排放,但這個概念如今早已被混淆。

渦輪並不是提升馬力最好的方法,至少對於小排量自然吸氣的車來說如此。渦輪遲滯是一個很讓人詬病的問題,而對於小排量家用車,我們真的需要渦輪?

編輯:史楠撰文:沈少波LocaR圖片來源:GQ男士網內容來源:GQ男士網