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不談其它,僅從動力配置看,1.5T+7檔雙離合對比1.4T+7檔雙離合,兩者相差不大,從發動機的表現看,領克02的1.5T稍佔優勢。領克02的劣勢是三缸機,Karoq的劣勢是乾式雙離合,綜合考慮,乾式雙離合的隱患遠遠大於三缸發動機,因此,不建議選擇Karoq。
提到三缸機,不管有經驗的還是沒有經驗的,有深刻體會的還是人云亦云的,都會因為抖動噪聲這些問題對它嗤之以鼻,但同時,我們確實發現近幾年在寶馬、別克及沃爾沃等品牌的不少車型上越來越普遍的使用三缸機,三缸機在入門級汽車上大行其道的趨勢也沒有因為銷量的影響而有所改變,為什麼呢,下面我就分享下我對三缸機的看法,因為我習慣從最基本的地方入手,所有內容有些囉嗦,見諒。
在我們的印象裡,常見的發動機有單缸、兩缸、三缸、四缸、六缸、八缸、十缸等,缸數越多排量越大;氣缸排列形式分直列式、水平對置式、V型、W型等。首先考慮一個問題,三缸適用於什麼排量?或者說總排量一定的情況下,缸數的選擇依據是什麼?
我們知道,發動機輸出的扭矩是評判發動機動力性的重要引數,也是汽車驅動力的根源,那麼扭矩是怎麼產生的呢,扭矩是活塞往復運動經過曲柄連桿結構的轉化成曲軸的旋轉運動產生的,說到底,扭矩的來源是燃料在高溫高壓環境下劇烈燃燒後氣體膨脹後施加在活塞上的壓力和曲軸旋轉的慣性力,這裡便引出另一個發動機動力效能重要引數-——平均有效壓力。
按照教科書的定義,平均有效壓力是指內燃機單位氣缸工作容積所作的有效功,可看做是一個假想的、平均不變的壓力作用在活塞上,使活塞移動一個行程所作的功等於每個迴圈所作的有效功。平均有效壓力是從內燃機實際輸出功的角度來評定氣缸工作容積的利用程度。
很顯然,平均有效壓力和扭矩成正比。平均有效壓力越大,發動機輸出的扭矩就越大,發動機動力效能就越好,那麼怎麼提高平均有效壓力呢,我們從平均有效壓力的公式入手。
平均有效壓力有兩個公式,公式一是從定義上的解釋,公式二是比較本質的解釋。
公式一:
Pme = We/vs = Pi ·ηm
式中:Pme--平均有效壓力 (MEP)
We --有效功(曲軸輸出端的)
Vs --氣缸工作容積(活塞排量)
Pi --平均指示壓力
ηm --機械效率
公式二:
mep.= w/(V1-V2) = J· Q2-3·η/(V1-V2) = J·pa·eV(F· Qc·η)
= {J· Q2-3·(p1·m/MRT1)/(1-(1/r))} ·η
式中:
mep. -- Mean Effective Pressure. 平均有效壓力
W -- work of the cycle 迴圈功
( V1-V2) -- piston displacement volume活塞排量
J -- Joule」s law coefficient熱功當量
Q2-3 -- Heat which flows into the cycle 迴圈熱量
η -- efficiency of the cycle 迴圈效率
pa -- density of sir at inlet valve 進氣門處的空 氣 密度
eV -- measured or actual efficiency 測得的或實際 的 容積效率
F -- fuel-air ratio 燃油-空氣比
Qc-- heat of combustion per unit mass of fuel單位燃油質量的熱值
p1 -- pressure at inlet end 進氣終點壓力
m -- molecular weight of gas 氣體分子量
M -- mass of gas 氣體質量
R -- universal gas constant通用氣體常數
T1 -- absolute temperature at inlet end 進氣終 點絕對溫度
從上面的公式看,影響平均有效壓力的因素很多,比如壓縮比、空燃比、能量密度、機械效率、工作容積等都會影響平均有些壓力的大小,根據經驗,四衝程自然吸氣的汽油機單缸工作容積在500ml左右時發動機工作容積利用率最高,增壓發動機根據增壓比的不同,單槓工作容積在330~450ml時利用率最高,此時活塞的平均有效壓力最大,發動機效率最高。因此,我們看到,1.0~1.5L自然吸氣發動機一般用3缸,2.0L的用四缸,3.0L的用六缸,4.0L的用8缸。。。,而隨著增壓技術的發展,小型車上越來越多用到1.0T、1.2T甚至1.5T的三缸增壓發動機,這是以平均有效壓力作為評判標準的。
以上時從發動機設計的合理性上分析三缸機的存在,那麼,三缸機相比同排量的四缸機還有什麼優勢呢?按習慣,從最簡單最容易想到的開始。
1)體積小,重量輕,效率高
這個不必多說,相比四缸機,畢竟少了一個氣缸,少了一組曲柄連桿機構和配氣機構,這樣的話,不僅使得曲軸和凸輪軸可以縮短以使得整體尺寸縮小重量減輕,而且大大減少了機械摩擦,提高了發動機機械效率。
2)更小的渦輪遲滯,更快的動力響應
渦輪遲滯是廢氣渦輪增壓技術最大的問題了,我們知道,廢氣渦輪增壓是利用氣缸排出的廢氣推動渦輪給新鮮空氣加壓以提高進氣壓力,從而使得更多的空氣進入氣缸以提高發動機的功率和扭矩。然而,在發動機轉速較低時,排氣管內的廢氣壓力不足以推動渦輪達到工作轉速,這個時候渦輪不起作用,只有當發動機轉速達到一定轉速時,渦輪開始正常工作給進氣建立起壓力,這個過程就是動力響應的時間。
從渦輪遲滯產生的原因分析,解決遲滯的方向有兩個,一個是增加排氣歧管內廢氣壓力,另一個是減小渦輪正常工作的所需的壓力。我們知道的技術無不是從這兩個方面入手的,比如,增加排氣壓力的措施有最佳化排氣歧管縮短排氣門到渦輪的距離、單渦輪雙渦管技術,減小渦輪所需壓力的方法有渦輪小型輕量化、可變截面渦輪等。
這些技術各有利弊,比如採用輕量化渦輪會導致增壓能力不夠發動機動力提升有限,可變截面渦輪是透過改變渦輪葉片角度的方式縮小排氣孔徑變相提高排氣壓力的方式,很顯然會導致排氣壓力增大影響排氣效率。
雖然如此,單渦輪雙渦管技術仍然是一項比較重要的應用,它利用的是脈衝增壓原理。
我們知道,四衝程發動機完成一個工作迴圈曲軸旋轉720度,平均每個行程曲軸旋轉180度,而只有排氣行程向外排放廢氣,因此排氣歧管渦輪之前的廢氣壓力是以脈衝的形式存在,比如,在不考慮氣門疊開角的情況下,單缸發動機的排氣壓力就像下圖中這樣。
如果是四缸發動機,四個氣缸先後連續做功排氣,720度的曲軸轉角內會出現四個壓力波,且會互相疊加。
疊加的作用會使最大壓力和最小壓力的壓差減小,缸數越多,壓差越小,則約接近定壓增壓。
而如果將排氣管道分為兩組,比如將氣缸1和氣缸4分成一組,氣缸2和氣缸3分成一組,像下圖中這樣。
因為四缸機的發火順序是1-3-4-2或1-2-4-3,那麼,同一排氣管道的兩缸排氣間隔角為360度,疊加後依然可以產生較大的壓力差,形成脈衝增壓。
我們知道,定壓增壓相比於脈衝增壓,存在著較大的膨脹損失,因此轉換成機械功的比例較低,對排氣能量的利用率要低的多。因此,使用雙渦管技術的發動機渦輪遲滯性得到很大改善,動力響應較快。
然而,三缸機因為只有三個氣缸,那麼排氣間隔角為720/3=240度,也是屬於脈衝增壓,不僅如此,因為三缸機單缸排量大於同排量的四缸機,那麼脈衝增壓更大,渦輪可以很快地被推動到工作轉速。
3)低速高扭
相比同排量四缸機,三缸機在低速下可以輸出高扭矩,對於市區內使用的小型乘用車來說,這是一個重要的優點。產生這個特點的因素有下面幾個。
第一,如前所述,三缸機渦輪遲滯效應小,相比四缸機在更低的轉速下渦輪發揮作用,可以迅速達到高扭矩。
第二,前面我們在分析增壓疊加的時候沒有考慮排氣提起角和延遲角,但在發動機的實際工作中,加上排氣提前角和延遲角,一個氣缸的排氣持續角約等於240度,四缸機的兩個相鄰發火的氣缸之間必然存在排氣疊開角,如果不採用雙渦管渦輪技術,那麼就會發生“排氣干涉”現象,嚴重影響氣缸掃氣效率。而三缸機的排氣間隔角恰好是240度,因此排氣干涉幾乎忽略不計,掃氣效率高,廢氣能量利用率高。
第三,因為相比於普通四缸機,三缸機脈衝增壓大,因此可是配置相對較高增壓比的渦輪,增壓比的提高對提高輸出扭矩很有幫助。
當然,三缸機並非都是優點,它的缺點相比優點更加突出。
1)振動噪聲
前面我們提到過,發動機扭矩的來源是氣體膨脹施加在活塞上的壓力和慣性力。其中,施加在活塞上的氣體壓力隨著氣缸容積的變化而週期性變化的,三缸機的做功間隔是720/3=240度,四缸機的做功間隔是720/4=180度,六缸機的做功間隔是720/6=120度。
同排氣壓力疊加一樣,缸數越多,施加在曲軸上的氣體力和慣性力變化幅度越小,則轉速波動也就越小,動力輸出越連貫。
理論上,直列6缸機平穩性最好。
三缸機的振動問題雖然可以透過加平衡軸、特殊設計的飛輪等方式減輕,但是無法從根本上消除的。
2)壽命低
因為存在較大的震動,三缸機內部曲軸軸瓦磨損較多,理論上壽命相對於四缸機要低。
3)高轉速動力不足
三缸發動機的高轉速效能普遍較四缸引擎差,相比同排量四缸引擎,由於先天結構的不平衡,在高轉速區域的表現不佳,最大功率不好看,功率曲線相比四缸引擎更快更早就開始衰減。在增壓時代,功率低這一問題不再顯得突出了,但小排量渦輪增壓的扭矩平臺窄,動力衰減快的特性,是無法避免的。
回覆列表
領克02、斯柯達Karoq,這兩臺車價格方面雖然有重合,不過領克的高配版本還是要比Karoq貴出一萬多,這還是在斯柯達沒有開始大幅度優惠的前提下,所以並不存在直接競爭關係。這兩臺車各有特點,但是二選一的話還是建議考慮領克,畢竟是體驗差和質量差的區別,對於一下:
動力方面領克02,低配版採用1.5T三缸發動機,匹配7擋溼式雙離合變速箱,最大功率115kw、最大扭力245牛米(低功率版);
Karoq,兩臺發動機1.2T、1.4T,匹配7擋乾式雙離合變速箱,1.4T版本最大功率110kw、最大扭力250牛米;
動力方面兩車不相上下,但是在發動機震動和噪音水平上Karoq的四缸發動機在長久使用以後體驗肯定要比三缸發動機更出色;但是Karoq使用的乾式雙離合大大拉低了價效比,這種變速箱的故障率之高、耐久性之差是有目共睹的,尤其以大眾的變速箱更讓人不放心。
所以二選一還是建議考慮領克02,三缸發動機後續的使用會讓體驗變差,但是體驗差並不是車子容易出問題,質量方面還是比較讓人放心的。斯柯達的車型可以考慮,建議1.8T以上,或者自吸+AT,個人觀點,僅供參考。