2023-12-30 17:34:31 | 玩车网
要点概述:
发动机的进化
为何需要变速箱
对应品牌与车辆
辇车、马车和汽车同时出现在一个场景中,感觉一定会非常的怪异吧。
现在就有这样的场景。
汽车的发动机经过多次升级与进化,最初使用的是体积硕大的外燃机,同步出现的还有电动机,之后使用的是体积小巧的内燃机,现在二次应用电动机;内燃机是现在燃油车的唯一选项,但是也要区分为自然吸气和涡轮增压。自然吸气发动机依靠活塞往复运转产生的负压力吸入空气,吸入到气缸内的空气是常压标准,空气中的氧含量和呼吸的标准相同。内燃式转化机械能的方式是通过燃油燃烧,燃油在内燃机里是无法充分燃烧的,即便是在热车状态之下。
所以内燃机的正常运转实际浪费了很多能量,于是就有了涡轮增压技术的应用。
涡轮增压发动机的基础是自然吸气发动机,说白了就是在其基础之上增加一套由排气驱动的“压气机”;发动机运行的每分钟都要排出几百升的尾气,在狭小的排气歧管里则会产生高压气流。压气机的涡轮一端连接排气歧管,通过高压气流让涡轮叶片转速达到每分钟几万转到十几万转;另一端连接进气道,涡轮叶片转速和排气端的转速相同。
在进气道多出一个超高转速的涡轮,这样就能增加吸气,让被动的负压进气变成主动的“抽气”。
抽入空气之后还能通过高转涡轮将空气压缩变小,假设发动机排量是2.0L(升);自然吸气发动机单缸吸入的空气最多是0.5升,其对应的氧含量就是0.5升空气里20.94%的氧气;涡轮增压2.0T单缸吸入的空气量也是0.5升,但却是经过压缩的空气,压缩是把空气中分子间隙压小,在固定空间里就会把0.5升之外的、空气中的氧气、氮气等分子压到这0.5升的空间里,空气的密度变大了。
空气被压缩之后会出现“氧含量”的增加,燃油的燃烧做功就是燃油与氧气的还原反应;等量的汽油与更多的氧气反应,得到的热能就会更多,也就是说涡轮增压技术是在耗油量不变的前提下,榨出燃油里更多的能量,提高的是发动机的扭矩,扭矩增大则功率和马力会同步提升。
反之,在需要的功率不变的前提下,大扭矩只需要低转速就能实现相同的功率。
因为功率=转速×扭矩÷常数。
所以涡轮增压技术其实是一种节油技术,只是同时实现了性能的提升而已,所有柴油动力的客车和卡车都用涡轮增压柴油机,这就足以说明问题了。
发动机为何需要变速箱呢?
因为内燃式发动机依靠燃烧做功,过程中会产生高温、高压和磨损,以及巨大的噪音;所以内燃机不适合长时间高转速运行;于是就需要用变速箱来实现对转速的控制,低速挡放大扭矩、高速挡放大车速,转速能维持在一个偏低的范围内。
不过变速箱也分为多种类型,其中最为基础的是手动挡(MT),自动挡分为AT/DCT/AMT,这四种变速箱都用齿轮换挡,使用寿命足够长;CVT用锥形轮推动钢带实现换挡,使用寿命最短,但是制造成本也比较低。
电动机与内燃机相比,没有磨损、高温和噪音的顾虑,因其结构与原理都很简单,依靠磁场推动转子运转的过程没有磨损,定子和转子是不接触的;而且这种转化机械能的方式损耗很低,效率可以是内燃机的两到三倍。所以电动机高转速运转也能有效控制能耗,于是电动机就不需要变速箱了。
所以电驱动系统最简单也最可靠,同时有安静、使用寿命长、爆发力强和转速高的优点。
综上所述,涡轮增压发动机普及之后,自然吸气发动机就没有什么价值可言了;电驱动技术普及之后,涡轮增压发动机的燃油车也是望尘莫及;但现在的充电基础设施的密度还不够大,所以燃油车依旧有存在的必要性,现状是普通代步车以燃油车为主,具备充电条件、选购中高端车的司机更多偏向电动汽车。
那么以15万预算内选择到什么车呢?
合资汽车比较另类,日系汽车里还有些使用自然吸气发动机配合无级变速器的选项,比如
丰田
和
日产
两个品牌就有不少这样的选项,
马自达
汽车虽然不用CVT但也是用自吸发动机,这就比较遗憾了。
德系和美系和合资汽车基本都用涡轮增压发动机,不过变速箱又比较特殊。大众汽车善于使用干式双离合变速器,其特点是换挡顿挫与异响问题突出,但是制造成本低;美系汽车以AT为主,不过也有使用CVT的车,比如
别克
的
威朗
和新
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1.5T版本。
自主品牌国产汽车往往更有诚意,现在15万级的车主要以电驱动车为主;长续航纯电动车有前驱的
埃安
AION Y PLUS,价格不足15万就有续航超600公里的选项;起步超过500公里续航、中大型尺寸、后驱的轿车可以参考
零跑C01
,性价比已经超过同级燃油车;插电混动汽车有增程混动的
深蓝SL03
,纯电模式也有200公里续航,也是后驱轿跑车;SUV车型有四驱的中型SUV枭龙MAX,也是插电混动汽车,起步续航100公里,其次还有后驱中型轿跑SUV零跑C11增程版,起步续航185公里。
这三类车放在一起就像是辇车、马车和汽车的区别,当然现在仍旧需要马车,不过在预算达到该标准线之后,选择电动或混动汽车才算追得上潮流。
编辑:天和Auto-汽车科学岛,天和MCN发布,欢迎转赞评
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前段时间我们聊过变速箱,今天聊聊同是汽车“三大件”的发动机。评价一款发动机技术有很多指标,包括燃油经济性、可靠性、动力等,但消费者最关心的恐怕还是可靠性和油耗。国产发动机和合资发动机之间还有多大差距?
国产发动机最早用的基本也是外国车企的技术,三菱最具代表性。现在部分国产车还在使用这套技术,当然是经过升级和改良之后的,但核心还是当年三菱的技术。现在很多国产品牌基本都推出了自己的发动机,长安、长城、比亚迪、奇瑞、吉利、一汽等等。目前我们比较熟知的就是长安蓝鲸发动机和奇瑞的发动机。
要造好一款发动机,不仅要有专业设计,还对精密加工、材料技术等方面有非常高的要求。而国产发动机目前在机械加工、铸造水平、装配工艺等等仍然比较落后。当然也包括缺乏顶尖的发动机设计师、相关专利技术封锁,最终导致了国产发动机发展速度变得非常慢。
好的发动机在哪里?我们先来看下2020年沃德十佳发动机榜单,首先以宝马为例,直列6缸自然吸气发动机一直是宝马的招牌菜,平顺的动力输出,线性的油门响应,动听的排气声浪,是同排量发动机中的佼佼者,包括宝马现在的B系列发动机。
德国积累了一百多年汽车工业经验,发动机技术世界领先并不意外。尤其是大排量发动机 ,高转速操控性和安全性非常好。无论极限测试还是各国分别进行的质量评估,都一直位居前列。本田的发动机在汽车界也是赫赫有名,比如:本田的地球梦发动机。除此之外,日系家族还有“技术宅男”马自达。
如果拿目前国内最新的发动机与世界主流发动机对比,在性能、热效率、技术方面都存在差距,但国产品牌近几年对于发动的探索也有成果。直面差距,才会有更大的发展空间,目前,随着自主品牌汽车的体量越来越大,自主品牌和合资品牌依然处在短兵相接,未分胜负的阶段,因此不能松懈,技术储备要跟上,否则依然难以超越合资车。路漫漫其修远兮,直面差距,才能继续前行!
奋起直追!
图片来自网络
编辑:原莱
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合资车的发动机肯定是在中国国内生产的占绝大多数:
1、但是有些零部件国内生产企业无法生产,主要是还是靠进口,以前发动机排气气门杆就是普通金属的,这就导致发动机在长时间运行后,气门杆容易受热变形,使发动机寿命缩短;
2、一般合资汽车技术的引进,都是一整条生产线的引进,例如发动机有发动机装配厂,变速箱、内饰各部件都有专门的厂子或者部门负责,对于车企来说,完全按照国外的工艺流程与规范标准执行即可;
3、没有必要再耗费精力,自行研制“中国芯”。毕竟有合资协议在案。
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