每天資訊發動機能提升功率麼?同款發動機是如何調校出不同功率版本的?

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發動機能提升功率麼?同款發動機是如何調校出不同功率版本的?

對於內燃機而言提升功率的方式無外乎那麼幾點,其一增加單次迴圈的做功量;其二增加單位時間內的做功次數,讓做功次數變得更加密集;其三同時增加單次迴圈做功量以及單位時間內的做功次數。這幾種方式實際上就涵蓋了渦輪增壓與自然吸氣,當然也包括機械增壓。機械增壓與渦輪增壓實現原理並不相同,但本質都是增壓。

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任何實際操作離不開理論支撐,內燃機提高功率或調校不同的功率版本,所依託的原理就在於“功率=扭矩*轉速/9550”公式。這裡面的扭矩是單次迴圈做功量,進一步去理解就是單次迴圈燒油量。道理很簡單,內燃機依靠燃燒油料獲得力量,燒得油越多、燃料轉化的能量越大,活塞推動曲軸的力量也就越大等效扭矩越大(力*力臂=扭矩,所以扭矩與力是正比關係的)。

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所以內燃機提高功率或調校出不同的功率版本實際上就是在圍繞單次迴圈扭矩、轉速在做文章。我們耳熟能詳的機器無外乎那麼幾大類,大排量自吸、小排量自吸、小排量增壓、大排量增壓,它們所以產生不同程度的效能也離不開扭矩與轉速這兩種引數。下面列舉幾種特性不同的機器。

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小排量、高效能自吸K20A(2.0L)

240匹=扭矩(低)*轉速(超高)/9550

本田這款2。0L自吸可以看作是最有代表性的高轉速、小排量、高效能自吸。受制於排量僅為2。0L、高轉速設定導致曲柄力臂短,所以在扭矩方面有絕對的短板,但依賴其超高的轉速同樣可以獲得超高的馬力。當然這玩意拼01肯定不行。

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小排量渦輪增壓機EA888

當然EA888有很N多種功率版本,咱們就拿一個240匹馬力左右的版本來舉例。

240匹=扭矩(高)*轉速(低)/9550

因為增壓的緣故,每迴圈空氣填充量遠比同排量的自然吸氣發動機要高,所以每迴圈可燃燒的汽油更多、獲得的能量也越多,所以扭矩就越大。所以可利用更高的單次做功量來減少單位時間的做功次數,也就是所謂的轉速。

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大排量自吸VQ37

350匹=扭矩(高)*轉速(高)/9550

這裡面的扭矩高實際上就是在指缸多、排量大,單次迴圈能燒的油更多、產生的能量也越大,所以扭矩也大或者說不低。很多朋友都認為自吸機扭矩是短板,但對於大排量自吸V6、V8、V10等等,它們的扭矩特性其實都不差,原因就在於總氣缸體積大,每迴圈能燒更多的油,燒的油多就有勁。

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大排量渦輪增壓,躍馬3.9T

720匹=扭矩(超高)*轉速(高)/9550

這款3。9T V8發動機峰值轉速有7500轉,與過去躍馬動則9000轉的機器相比較已經大幅度下降。但法拉利同樣使用了渦輪技術,超高的壓力值使得每個迴圈燃燒室可以獲得超高的進氣量,所以輸出扭矩、功率都可以大幅度提高。

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自然吸氣發動機如何提升動力

在很多朋友眼中,自然吸氣發動機是不能提升動力的,也把自吸升級進氣、排氣視作智商稅?當然對於一臺自吸而言,如果僅僅是升級進氣、排氣,的確很難提升哪怕半匹馬力,所以從這個角度來看自吸升級進排氣的確有智商稅的味道。但這並不代表自吸不能提高功率或調校不同的功率版本,只是操作起來比渦輪更繁瑣。

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要不然怎麼會有“富玩自吸、窮玩渦輪、瘋子玩機增”的說法呢。自吸發動機想提高動力最理想的方式就是拉高轉速,比如原廠斷油轉速為6500。破掉原廠封印後,可以把斷油轉速拉高,比如拉到7000轉、7500轉等等。根據功率=扭矩*轉速的公式,轉讀提高個幾百、上千轉可直接提高動力及扭矩。但伴隨著的則是硬體方面的提高。比如等長芭蕉、加大節氣門、高角度凸輪軸、輕量化曲軸普利盤等等。

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當然進、排氣也需要升級,所以自吸發動機提高功率或調校不同功率要更麻煩。現如今很多自然吸氣發動機並沒有配備可變氣門升程(“升程”非正時),也就是VTEC、VVEL之類的。高轉速下空氣填充量、掃氣效率都受到影響,所以自吸發動機提高動力並不是那麼容易,成本也更高。關鍵還要看是否有足夠的潛力,差異不大的自吸有些效能可大幅度提升,而有些的潛力卻很小。

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渦輪增壓發動機如何提升馬力以及調校出不同的功率

相比較自然吸氣發動機,渦輪增壓發動機提高功率或調校不同的功率版本就相對容易了不少。原理還在於功率=扭矩*轉速公式,如果說自吸發動機是針對轉速做文章,那麼增壓機提高功率則是針對單次迴圈所輸出的扭矩想辦法。也就是讓每次迴圈儘可能的多噴油、多少油,但這裡面涉及的一個概念就是空燃比。

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在氣缸物理容積不增大的情況下,最大進氣量是恆定的(自吸),想無休止的噴射更多燃油顯然是不客觀的。汽油機混合氣可燃燒邊界在過量係數在0。5-1。3之間,換算為空燃比就是7。4-19之間,也就是說混合氣濃度只有在這個區間時才能順利點燃(點燃而不代表燃燒好壞)。這也是自吸最無可奈何的地方,而引入了渦輪增壓技術後,透過對氣缸進行更大體積的壓縮空氣,從而實現燃燒更大質量的燃油。

發動機能提升功率麼?同款發動機是如何調校出不同功率版本的?

這樣就能在不提高排量、轉速的條件下,提高發動機的效能了。從理論上看增壓機的效能除了排量、轉速,也離不開增壓系統所能提供的最大壓力值,在排量、轉速固定的條件下,增壓系統能提供的壓力無限大、發動機輸出功率(扭矩)也是無限大,當然這僅僅是一種理論,實際中在升級增壓系統功率時也會對發動機本體進行升級、強化,這些都是相輔相成的。

發動機能提升功率麼?同款發動機是如何調校出不同功率版本的?

所以對於同款發動機而言,如何去調校出不同的功率?方法很簡單,改變增壓系統所能提供的最大壓力值即可。等同於增大每迴圈進氣量、增大每迴圈噴油量、增大每迴圈做功量、增大每迴圈的輸出扭矩,功率是什麼呢?功率就是乘上了轉速的扭矩,每迴圈輸出扭矩提高,那麼單位時間內多次迴圈所產生的功率也提高了。透過公式可以這麼去理解,扭矩(提高)*轉速=功率(提高)。

發動機能提升功率麼?同款發動機是如何調校出不同功率版本的?

用一臺2。0T發動機為例,增壓系統能提供約0。55BAR時,可輸出180匹馬力;增壓系統提供1。3BAR時,可輸出約250匹左右的峰值馬力;增壓系統提供1。55BAR,可輸出約300匹以上的峰值馬力;增壓系統提供2。1BAR的壓力時,可輸出約400匹以上的馬力。這就是對於同樣的排量,調整壓力值大小可獲得的不同功率版本。當然看著簡單,但增壓系統提供的壓力越大對發動機造成的衝擊、負荷就越大。

發動機能提升功率麼?同款發動機是如何調校出不同功率版本的?

所以除了一階可以不進行硬體升級(不存在原廠一階的說法),繼而之後的動力升級都離不開硬體升級的支撐。現如今的車企都很聰明,從表面上看不同功率版本的機器型號都一樣,比如N20B20發動機。但不同功率版本機器的少量部件是不同的,也就是說差異不僅僅體現在程式的不同,這也是為了防止消費者買低功率版本自行升級成高功率版本所採取的限制手段。