低挡高转速和高档低转速对引擎的负面影响哪个更大？ 第1页

之前

的答案已经非常完备了，小弟在这里只是补充一个小点：缸内直喷的汽油车在高转速下会偏向略微不充分燃烧

汽油机引擎和柴油引擎的最大区别就是油气比始终保持一致，一般为14.6左右。ECU通过lambda sensor和进气管的流量计能够估测出需要的喷油量。然而现在越来越多的车子使用缸内直喷的技术，而大部分这种配置的车在高转速下会稍微拉高一点油气比，大概会到恰好充分燃烧的1.1倍（phi = 1.1)左右。这样设置的原因是焰速在1.1这个点达到最大值。下面是一点点热力学和燃烧学的内容，不喜欢的可以跳过。

很多人在讨论发动机工况的时候会忽略燃烧所用的时间，而假设燃烧通常是一瞬间完成的。然而事实是相对引擎转速，燃烧实际上是一个比较缓慢的过程。当然我们这里谈论的是大家常见的火花塞点火的汽油引擎，匀质压燃（HCCI）不在讨论范围。原因是火花塞点火需要经历：

电弧产生 - 加热火花塞附近油气混合物 - 形成焰芯 - 火焰前端传播 - 火焰熄灭

这样一个过程。那么这个过程到底有多慢呢？通常我们用CA10-90来度量火焰速度，这里CA指的是曲轴角度，10-90指的是从10%的燃质被燃烧到90%的燃质被燃烧。翻译过来其实就是从10%的燃质被燃烧到90%的燃质被燃烧这短时间内曲轴转过的角度。实验室里一台2.0T的汽油机引擎在2000转高速巡航的工况下这个值大概是25度左右。一整个做功冲程为180度，25度和它一比起来显然是不可忽略的。更何况CA10-90和转速有关系，转速越大同样的燃烧时间曲轴转过的角度越大，这样一来在燃烧进行的过程中活塞下移造成的燃烧室体积增大就越发不可忽略。极端情况下甚至火焰离缸壁很远的地方就消失了，反应到驾驶员的角度上就是：熄火。

那么好了既然火焰速度这么重要，怎么样才能提高火焰速度呢？答案是温度。焰速和温度成指数关系。那么怎么样能提高温度呢？在进气排气正时已经没有余地可调的情况下唯一的措施就是喷油量。缸内温度在油气比为恰好充分燃烧的约1.1倍达到最大，原因是在这个情况下由于氧气的稀缺二氧化碳分解为一氧化碳和氧气的这个反应平衡向右移动。而这个反应又是放热的，因而更多的二氧化碳分解带来更多热量（一点点高中的化学知识）。所以工程师们将ECU调教成在高转速下多喷一点油，虽然牺牲了一点燃烧效率，但是提高了焰速从而带来的引擎出力提升大于稍微不充分燃烧带来的引擎出力下降。其实引擎的设计就是各种各样工况下的取舍而已。

好了上结论：油气比比恰好充分燃烧大意味着喷油过多，喷油过多意味着不充分燃烧，不充分燃烧的一个产物就是积碳。缸内直喷引擎在高转速下略微提升油气比会提高积碳产生的概率。然而由于高转速下的油气比提升很小，积碳产生的趋势增加也有限。而高转速带来的少热量流失从而拉高缸内温度的效应会更加促进积碳的氧化。因此高转速下积碳的产生还是较极低转速的少，但是没有大家想象的那么少。

PS：有一种写了这么多其实什么都没写的感觉...