基础知识储备之发动机排量越大发热就越高吗?
2016-02-20 09:09 艾森ECU升级(北京运营中心)
我们经常能在媒体上听到这样的描述:XX车型搭载了XX发动机,动力输出强劲,以致于我们激烈驾驶后,发动机盖变得很热。我们都知道,发动机输出功率越大,它能发出的热量就越大。但一些例如S600、760Li这类同样有着巨大功率的车型,却不见得发动机有多热。那么,到底发动机的发热,是什么原因造成?
功率密度
举个例子:现在有两台车,一台车使用1.4T发动机,另外一台搭载一具2.4L的自吸机器。它们输出功率大致相同,现在让它们以同样强度进行一轮激烈驾驶,在停车后打开引擎盖,用温度计测量,明显我们会发现,1.4T的这台车,发动机机舱温度要高于2.4L的对手。这是为啥呢?也许您会说这是因为涡轮增压器很热,那我们不妨换一个对比:一台2.0L的高性能发动机,和一台3.2L的发动机,同样有着类似的输出,同样激烈驾驶后,排量更低的那台,发热量仍然较大。
在没涡轮的情况下,为啥还会出现这样的现象?这就涉及一个称为功率密度的东西。汽车发动机是一种内燃机,属于热机。热机的工作原理,都是通过在热能和机械能之间转换从而输出动力。因此也就是说,拥有相同输出功率的两台发动机,无论大小体积,它产生的热能也是一样的(能量守恒定律)。
因此,当一台发动机在更小体积实现更高输出时,也就意味着单位体积内产生的热能会更高,这,就是发动机的功率密度。
高功率密度有啥优缺点?
现在的发动机发展趋势,就是寻求更高的功率密度。高功率密度首先就会带来更高的热效率(更低体积更高输出),更高效率直接带来油耗性能等各方面的改善。目前要实现高功率密度不外乎两种方式,一种比较简单,通过增压器直接提高功率密度。另外一种则较为复杂,在排量不变小,保证机械强度的前提下把发动机体积缩小。
高功率密度固然好,但它也会带来一系列问题,首先,散热需求更高;同时由于更高的功率密度,发动机各部件的强度也需要承受更高的考验,需要对发动机机械部件进行整体加强。而即使加强了部件,发动机本体的机械承受力还是要高于低功率密度型号,这可能导致发动机故障率增大,维护变得复杂,同时还对油品、润滑油液等提出了更高要求。
因此,高功率密度其实是把双刃剑,我们也确实看到了,一些厂家为确保机械的稳妥,而不去使用高功率密度机型(换句话说就是还在用较大排量机型)。其实就普通民用车而言,过高的功率密度并没有非常迫切的需要,机械上的稳定才是民用车最需要的。
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