車的馬力越大 是不是就意味著發熱越猛?
我們經常能在媒體上聽到這樣的描述:XX車型搭載了XX發動機,動力輸出強勁,以致於我們激烈駕駛後,發動機蓋變得很熱。我們都知道,發動機輸出功率越大,它能發出的熱量就越大。但一些例如S600、760Li這類同樣有著巨大功率的車型,卻不見得發動機有多熱。那麼,到底發動機的發熱,是什麼原因造成?
功率密度
舉個例子:現在有兩台車,一台車使用1.4T發動機,另外一台搭載一具2.4L的自吸機器。它們輸出功率大致相同,現在讓它們以同樣強度進行一輪激烈駕駛,在停車後打開引擎蓋,用溫度計測量,明顯我們會發現,1.4T的這台車,發動機機艙溫度要高於2.4L的對手。這是為啥呢?也許您會說這是因為渦輪增壓器很熱,那我們不妨換一個對比:一台2.0L的高性能發動機,和一台3.2L的發動機,同樣有著類似的輸出,同樣激烈駕駛後,排量更低的那台,發熱量仍然較大。
在沒渦輪的情況下,為啥還會出現這樣的現象?這就涉及一個稱為功率密度的東西。汽車發動機是一種內燃機,屬於熱機。熱機的工作原理,都是通過在熱能和機械能之間轉換從而輸出動力。因此也就是說,擁有相同輸出功率的兩台發動機,無論大小體積,它產生的熱能也是一樣的(能量守恆定律)。
因此,當一台發動機在更小體積實現更高輸出時,也就意味著單位體積內產生的熱能會更高,這,就是發動機的功率密度。
高功率密度有啥優缺點?
現在的發動機發展趨勢,就是尋求更高的功率密度。高功率密度首先就會帶來更高的熱效率(更低體積更高輸出),更高效率直接帶來油耗性能等各方面的改善。目前要實現高功率密度不外乎兩種方式,一種比較簡單,通過增壓器直接提高功率密度。另外一種則較為複雜,在排量不變小,保證機械強度的前提下把發動機體積縮小。
高功率密度固然好,但它也會帶來一系列問題,首先,散熱需求更高;同時由於更高的功率密度,發動機各部件的強度也需要承受更高的考驗,需要對發動機機械部件進行整體加強。而即使加強了部件,發動機本體的機械承受力還是要高於低功率密度型號,這可能導致發動機故障率增大,維護變得複雜,同時還對油品、潤滑油液等提出了更高要求。
因此,高功率密度其實是把雙刃劍,我們也確實看到了,一些廠家為確保機械的穩妥,而不去使用高功率密度機型(換句話說就是還在用較大排量機型)。其實就普通民用車而言,過高的功率密度並沒有非常迫切的需要,機械上的穩定才是民用車最需要的。