问题

发动机在排量一定下缸数会影响到性能吗?

回答
要说发动机排量一定时,缸数多寡对性能有没有影响,那肯定是影响的,而且影响还挺大。不过这事儿不能一概而论,得结合具体情况来看。我给你掰开了揉碎了讲讲。

首先,咱们得明白发动机是怎么工作的。简单来说,就是靠燃料在汽缸里燃烧膨胀,推动活塞做功。这个做功的过程就叫做一个“冲程”。大部分发动机是四冲程的,就是进气、压缩、做功、排气这四个步骤循环往复。

缸数多,好处在哪儿?

1. 更平顺的动力输出: 想象一下,一辆车有四个轮子在使劲推,跟只有两个轮子在使劲推,哪个更稳当?发动机也一样。缸数越多,意味着在一个工作循环里,有更多个汽缸在轮流进行“做功”这个最关键的环节。这就好比是“吃”同一口饭,但有四个人一起吃,总比两个人一起吃要快,而且每个人轮到吃饭的时间间隔也更短。这样一来,你坐在车里感受到的就是动力源源不断,加速也更线性,抖动感会小很多,尤其是在低转速的时候。那种丝滑的感觉,四缸发动机很难比拟六缸甚至八缸。

2. 更高的转速潜力: 同样排量的发动机,缸数越多,每个缸的排量就越小。小缸体的活塞重量相对较轻,往复运动的惯性也就越小。这使得发动机在高转速时运转更轻松,可以拉得更高,理论上也就有更高的马力潜力。一些追求极致性能的跑车,比如法拉利、兰博基尼什么的,即使排量不大,但都喜欢用V8、V10甚至V12这样的多缸数发动机,就是为了在高转速下榨出更多的动力。

3. 更高效的燃烧(在某些工况下): 虽然听起来有点反直觉,但有时多缸发动机在特定的转速和负荷下,能实现更平稳、更均匀的燃烧。每个缸都处于一个相对理想的工作状态,燃烧得更充分,理论上燃油经济性会更好。而且,多缸发动机在高转速下可以通过更精细的供油和点火控制,优化燃烧过程。

但是,多缸数也有它的“缺点”:

1. 更高的制造成本和维护成本: 想想看,更多的汽缸、更多的活塞、更多的连杆、更多的气门、更多的火花塞……这直接意味着结构更复杂,制造精度要求更高,材料用量也更多。所以,多缸发动机通常价格也更贵。后期维护保养也更麻烦,比如换火花塞一次就得换好几套,清洗节气门或者喷油嘴也要处理更多个。

2. 更高的运转阻力(摩擦损失): 虽然每个缸的运动部件重量轻了,但总体算下来,多缸发动机的运动部件总量是增加的。这意味着更多的内部摩擦,损失的能量也就更多。你可能觉得奇怪,不是说更平顺吗?平顺是动力输出的感受,而内部摩擦是能量损耗。在低负荷、低转速时,这些额外增加的摩擦可能会让燃油经济性反而不如少缸发动机。

3. 更长的“热身”时间: 发动机工作时需要达到一定的温度才能进入最佳状态。多缸发动机,尤其是在冷启动时,需要同时加热更多的部件和机油,所以可能需要更长的时间才能达到最佳工作温度。

4. 体积和重量的增加: 同样的排量下,缸数越多,发动机的整体尺寸和重量通常也会相应增加。这会影响车辆的整体布局和操控性。

举个例子来对比:

假设我们有两个排量都是2.0升的发动机。

四缸2.0L: 结构相对简单,制造成本较低,内部摩擦相对少。它可能在日常驾驶中表现得足够好了,动力输出平稳,油耗也比较经济。但在追求极致加速和高转速表现时,它的动力“后劲”可能就不如多缸的了。
六缸2.0L(虽然很不常见,但为了说明): 意味着每个缸的排量只有0.33L。它能拉到更高的转速,动力输出会更加细腻、平顺,尤其是在高转速区间,爆发力可能更强。但同时,它的制造成本更高,结构更复杂,燃油经济性在日常驾驶中可能会略逊一筹,并且总体的内部摩擦损失也更大。

那么,到底哪个“性能”更好?

这就要看你说的“性能”是指什么了。

如果说的是日常驾驶的舒适性和平顺性,以及在大部分常用转速下的响应,多缸发动机(比如六缸对四缸)在排量相同时,通常会感觉更好。
如果说的是极限的马力输出、高转速的爆发力以及驾驶的细腻感,多缸发动机往往更有优势。
但如果考虑到燃油经济性、制造成本、车辆的整体重量和操控性,少缸发动机在排量一定时,可能又是更明智的选择。

所以,缸数对发动机性能的影响是多方面的,它涉及到动力输出的平顺性、高转速的潜力、内部摩擦、成本以及体积重量等等。没有绝对的好坏,只有在不同场景下、针对不同需求下的优劣势。设计一款发动机,工程师们就是要在这个平衡点上找到一个最佳的解决方案。

网友意见

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