发动机是动力系统的核心.doc

发动机是动力系统的核心，也称作”引擎”，大家也知道，发动机有柴油机和汽油机之分，不管什么样的发动机，发动机的重要参数就是排量和发动机缸列数。1排量:一般来说，排量越大，发动机输出功率越大。发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总和，一般用升(l)表示。而汽缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是非常重要的发动机参数，它比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排气量密切相关。2缸数:现在汽车都是多缸发动机，发动机缸数越多，其效能越大，一般说来，排量1升以下的发动机常用3缸，例如0。8升的奥拓和福莱尔轿车。排量1升至2。5升一般为4缸发动机，常见的经济型轿车以及中档轿车发动机基本都是4缸。3升左右的发动机一般为6缸，比如排量3。0升的君威和新雅阁轿车。排量4升左右的发动机一般为8缸。一般来说，每缸排量0。5l，4缸的排量为2。0l，如果v型排列的6汽缸，那就是v63。0升。虽然这不是绝对，但是增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。另外，对于多缸发动机，气缸的排列形式决定了发动机外型尺寸和结构特点，对发动机机体的刚度和强度也有影响，并关系到汽车的总体布置。按照气缸的排列方式不同，气缸体还可以分成单列式，v型和对置式三种。其实就是物理的排序。a、”单烈士”:一般六缸以下发动机多采用单列式。发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。单列式气缸体结构简单，加工容易，但发动机长度和高度较大。例如捷达轿车、富康轿车、红旗轿车。b、”v型”：气缸排成两列，左右两列气缸中心线有夹角，一般用于8缸以上的发动机，6缸发动机也有采用这种形式的气缸体。c、“对置式”：气缸排成两列，左右两列气缸在同一水平面上，它的特点是高度小，总体布置方便，有利于风冷。这种气缸应用较少。现在很多汽车厂家都自产其响应的发动机型号，其能效还要看其组合方式，对发动机型号好坏的排名还真难拿出一份名单。这不仅要看发动机专家的机理测试，还要看汽车的组合效能等，谨此个人想法。动力篇：中外不同的EA111发动机http:/auto.QQ.com 2008年11月10日15:47 腾讯专稿XMR 我要评论(11) 早在今年年初，有媒体爆料“国内即将要生产全球首款装备1.4TSI发动机的法比亚(图库 论坛)”，然而真正出现在生产目录上被定名为斯柯达晶锐的上海大众新车型上却不见这款所谓1.4升TSI发动机的踪影。不仅如此，在欧洲传闻很久的法比亚RS运动版车型也迟迟没能上市。 从最近一期的生产目录已经可以确认，国产斯柯达晶锐采用的发动机是国内消费者非常熟悉的大众1.4升和1.6升自然吸气发动机，同型号两款发动机也同样在欧版新法比亚车型上使用。不过，用于欧版新法比亚的1.4升和1.6升发动机与国内现在用于大众波罗车型的发动机却存在区别。 国产发动机与欧版存在技术差异 欧版新法比亚与即将国产的斯柯达晶锐一样，其所搭载的汽油发动机系列属于大众EA111系列发动机。该系列发动机是大众集团主力小排量发动机系列，最早可以追溯到上世纪70年代。不过随着时间推移和技术不断的进步，大众EA111系列发展到今天无论是在材质还是技术上都已经与30多年前有了不能同日而语的进步。 图1：欧版新法比亚与即将国产的斯柯达晶锐一样，其所搭载的汽油发动机系列属于大众EA111系列发动机，但是发动机缸体材质却存在区别。 技术详解大众EA111系列发动机 事实上，大众EA111系列发动机中的1.2升发动机与1.4升和1.6升发动机都出自同一款发动机设计，即该系列中的1.6升发动机。大众汽车不仅在车型之中大量应用平台化设计理念，在发动机上也是同样深入的贯彻这一理念。从表2中可以看出，大众1.2，1.4和1.6升发动机的缸径同样是76.5mm，而1.2升与1.6升发动机冲程同为86.9mm，两者排量的差异是通过减少一个汽缸而实现的。 图3：图为新法比亚使用的EA111系列双顶置凸轮轴结构1.4升发动机，全铝机体和16气门设计是新发动机的亮点。 图4：国产1.4升和1.6升EA111发动机采用的是铸铁缸体，铝合金缸盖，而欧版同型号发动机则采用铝合金缸体和铝合金缸盖。图为国产Polo所搭载的1.4升发动机。 在凸轮轴驱动系统中，大众EA111系列发动机还首次应用了链式传动替代了原有的齿型皮带传动。与传统的皮带传动相比，链条传动系统的维护成本更低，免去了车主更换正时皮带、张紧轮等维护费用。（注：老款发动机使用的正时皮带每九万公里便建议更换，每次更换费用一般在2000元左右）。同时，由于采用了链条式传动，避免了由于正时皮带系统故障所造成的发动机严重损坏，令用户没有后顾之忧。 表2：大众EA111系列发动机参数对照表 1.2升 6V1.2升 12V1.4升 16V1.6升 16V汽缸数3344凸轮轴SOHCDOHCDOHCDOHC汽缸容积1198119813901598缸径 mm76.576.576.576.5冲程 mm86.986.975.686.9压缩比10.3:110.5:110.5:110.5:1缸盖材质铝合金铝合金铝合金铝合金缸体材质铝合金铝合金铝合金铝合金最大功率kW45526378最大扭矩Nm108112132153图5： 1.4升DOHC EA111发动机在3200转发出132Nm最大扭矩，不过在4200转后开始出现扭矩衰退，因此中段加速性能将会受到制约。 图6： 1.6升发动机虽然采用了双顶置凸轮轴结构，但是依然还是偏向注重低速扭矩性能的发动机，这款发动机可以在3800转时便发出155Nm的最大扭矩。 从缸径和冲程的参数可以看出，单缸四气门版的1.2和1.6升发动机虽然采用了双顶置凸轮轴结构，但是依然还是偏向注重低速扭矩性能的发动机。由于1.2升和1.6升的缸径冲程比为0.88，因此属于小缸径长冲程发动机，如此设计的结果可以使峰值扭矩出现的转速降低。因为活塞每在汽缸内运行一次的冲程较长，因此产生的动力加速度也就较高，扭矩也就容易变大。一般来说，采取小缸径长冲程设计的发动机，它的属性就是偏向低转速高扭矩的表现，更有利于起步加速，而缺点是由于冲程较长，每次冲程的动能都较大，极限转速将会受到限制，另外运行时产生的振动也较大。以1.6升为例，这款发动机可以在3800转时便发出155Nm的最大扭矩，但是最大功率在5600转爆发后便快速衰退。图2：欧版和国产版的1.4升与1.6升EA111系列发动机已经全面升级为双顶置凸轮轴结构，从而最大功率和扭矩都有一定幅度的提升。 现款大众EA111系列发动机中1.2升，1.4升和1.6升排量，都具有双顶置凸轮轴和单顶置凸轮轴两种不同的缸盖形式，不过单顶置凸轮轴结构目前只有在1.2升发动机还有应用，欧版和国产版的1.4升与1.6升发动机已经全面升级为双顶置凸轮轴结构，从而最大功率和扭矩都有一定幅度的提升。不过，欧版EA111系列中1.2-1.6升发动机的材质都已经早已采用铝合金缸体和铝合金缸盖。但是国产版1.4升和1.6升发动机的材质却改为了铸铁缸体和铝合金缸盖，成本因素和生产条件差异应该是不能实现技术同步的主因。 表1：欧版与国产版发动机参数对照表 欧版1.4升 16V欧版1.6升 16V国产版1.4升 16V国产版1.6升 16V汽缸数4444凸轮轴DOHCDOHCDOHCDOHC汽缸容积1390159813901598缸径 mm76.576.576.576.5冲程 mm75.686.975.686.9压缩比10.5:110.5:110.5:110.5:1缸盖材质铝合金铝合金铝合金铝合金缸体材质铝合金铝合金铸铁铸铁最大功率kW63786377最大扭矩Nm132153130155欧版车型昭示斯柯达晶锐性能 从动力表现上看，由于欧版斯柯达法比亚不错的轻量化设计（车重仅为1015kg）,装备于法比亚的1.4升和1.6升发动机虽然动力参数平平，但是整车动力性并不弱。搭载63kW 1.4升发动机和5速手动变速器的新法比亚最高车速也可以达到174km/h，0-100km/h加速时间为12.3秒。而搭载77kW 1.6升发动机和5速手动变速器的法比亚最高车速为190km/h，0-100km/h加速时间达到10.1秒。相比之下，国产斯柯达晶锐的实际性能要略逊于欧版车型。受铸铁缸体发动机造成的车重增加和其他因素影响，1.4升和1.6升排量的国产斯柯达晶锐车重分别为1100kg和1115kg，近 8%-10%的车重差异将对油耗性能和动力性能有所拖累。 图7：受铸铁缸体发动机造成的车重增加和其他因素影响，国产斯柯达晶锐较欧版车型重8%-10%，车重差异将对油耗性能和动力性能有所拖累。 图8：斯柯达晶锐并没有匹配欧版Polo车型使用的1.4升和1.6升FSI直喷发动机，车型定位低于Polo是主要原因。 由于欧洲低价小型车竞争异常激烈，因此欧版法比亚的入门车型价格也非常低廉，不过所匹配的发动机也因此大打折扣。新法比亚入门车型匹配的是一款1.2升三缸发动机，其采用单顶置凸轮轴和6气门结构，最大输出功率仅为45kW，最大扭矩为108Nm。搭载这种动力的欧版法比亚只能实现155km/h的最高车速，而0到100km/h的加速时间更是需要16.5秒之多。好在，在基本型基础上如果增加10%的预算便可以选择双顶置凸轮轴和12气门结构的升级版本，其最大输出功率提高到了52kW，扭矩也提升了4Nm。更大的功率和扭矩换回的是163km/h的最高车速和14.9秒的百公里加速时间。虽然这样的性能参数依然很难让人满意，但是小排量发动机最大的优点便是经济性，这款拥有12气门，双顶置凸轮轴的1.2升三缸发动机是欧版法比亚全系中最省油的汽油动力配置，它的综合油耗为5.9升/百公里，市内油耗为7.7升/百公里。不过很遗憾，这款省油的1.2升发动机并不会出现在国产斯柯达晶锐车型上。 相比而言，欧版法比亚1.4升和1.6升车型的燃油经济性表现却显得比较一般，1.