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  • 1 # 八零末的球迷

    4-2-1排氣系統,是馬自達創馳藍天發動機技術裡面的一個核心部分。

    ----首先,有兩個定義需要搞明白:

    壓縮比:四衝程內燃機進氣行程活塞下行到底時的缸內容積最大,壓縮行程活塞上行到頂時的缸內容積最小,這兩個容積之間的比值,就是壓縮比。氣體是可以被壓縮的,就和彈簧差不多,被壓縮得越厲害,那麼在爆燃時候所釋放出來的能量也越大。所以,儘量地增加壓縮比,是內燃機提升效率的重要手段。

    爆燃:可是,提升壓縮比受到一個很大的制約。根據熱力學第一定律,氣體被壓縮後,溫度會上升,隨著壓縮比的提升,溫度會上升到油氣混合器的燃點以上,結果,不等火花塞點火,在壓縮行程混合器就自己爆燃起來了,這樣就產生了輕則抖動重則損傷發動機的爆震,也就是俗稱的敲缸。

    ----受到爆燃的制約,汽油機提升壓縮比是很困難的,現在一般的汽油機壓縮比,比較高的也就是11.5:1的樣子,再想提升就很難了。

    ----馬自達是一個在底層技術上很喜歡鑽的企業,不想隨大流搞那種沒什麼技術含量的渦輪增壓,想在提升壓縮比從而提升效率的路上走的更遠。馬自達發現,產生爆震的原因是因為壓縮比提升以後缸內溫度升高,那麼如果把這個溫度降下來,壓縮比提升就沒有障礙了。然後,馬自達又發現,缸內溫度高的原因,一是壓縮比提升造成的,還有很大一部分原因是燃燒後的灼熱的廢氣並沒有很通順地全部排放乾淨,缸內的很多熱量沒有被帶走。如果讓排氣更為順暢一些,多帶走一些熱量,缸內的溫度就可能降下來。

    ----好,那麼怎麼讓排氣更為順暢一些呢?通常的4缸發動機排氣管,都是從4管直接併到1管,也就是4-1排氣。這種排氣方式,其實各氣缸之間是有干擾的。比如1號氣缸剛開始排氣,3號氣缸正好在排氣結束的時候,結果3號氣缸排出來的廢氣,把1號氣缸給堵住了一點,實際上1號氣缸的排氣就不怎麼完全了。就像從4條車道來的車,一下子要並進1條車道里,那肯定在並道這個地方會堵車,道理是一樣的。這就叫排氣干擾。

    ----馬自達看到了這個問題,就把不會產生排氣干擾的1號氣缸和4號氣缸的排氣管先並在一起,同樣滴把也不會產生干擾的2號氣缸和3號氣缸的排氣管也並在一起,最後,把這兩個管子再併成一根排氣管,就形成了4-2-1排氣管。這樣,等於把會產生干擾的1-3缸和2-4缸給隔離開了。這就像4條車道的車,先兩兩併入兩條車道,然後再併入一個車道,堵車的機率就小得多了。

    ----消除了排氣干擾以後,排氣更為順暢,灼熱的廢氣帶走了缸體內多餘的熱量,缸內的溫度降下來了,爆震的可能就被排除了,壓縮比就可以再提升上去。這就是馬自達創馳藍天技術的一個核心部分。

    ----所謂創馳藍天發動機技術,最主要的優勢在於可以實現汽油機裡高達14:1至13:1的壓縮比,透過提升壓縮比,達到顯著降低油耗的目的,而且可以保證不產生爆震敲缸等提高壓縮比以後的副作用。其中,保證不產生爆震,而且可以正常使用93號或者京標92號汽油的重要保障,就是這個4-2-1排氣。

    ----其實,4-2-1排氣,並不是馬自達發明的,在F1賽車上已經有用的了。但因為成本很高,佔用空間很大,民用車發動機上沒有用過,馬自達是第一家。

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