为什么8气门的车比16气门的车低扭更强
气门是发动机中控制进排气的机构,每个气缸都配备有进气门和排气门。其中,进气门负责控制进入气缸的空气量,而排气门则负责控制从气缸排出的废气量。
在早期,许多4缸发动机都采用8气门结构,即每个气缸都有一个进气门和一个排气门。然而,现代的发动机几乎都是每缸4气门结构,每个气缸有两个进气门和两个排气门。
这两种结构的一个显著特点是它们在低转速区间的扭矩表现不同。对于排量相同且技术水平相近的发动机来说,8气门结构在低转速区间的扭矩会更强。为什么会有这种特性呢?汽修厂管理软件体验认为可以从以下几个方面来分析:
1、进气气流速度
8气门发动机采用每缸2气门的结构,这种设计有利于提高汽油与空气的混合程度,从而加快燃烧速度,提升扭矩。
因为2气门结构的发动机每个气缸只有1个进气门,进气口面积较小,这使得进气气流速度更快、能量更大。这种设计可以让汽油与空气更快、更均匀地混合,从而实现更快速的燃烧,有利于提高输出扭矩。
而4气门结构每个气缸有两个进气门,进气口面积更大,进气气流速度较慢。这种设计不利于汽油与空气的充分混合,导致燃烧速度较慢,因此输出扭矩相对较小。
2、缸径、冲程
2气门发动机普遍使用小缸径、大冲程的设计,在排量相同的情况下这种结构是有利于提升扭矩的。
例如,一个1.6升的4缸发动机,每个气缸容积为0.4升。无论活塞直径大小如何,混合气的量都是一定的,燃烧对活塞产生的压力可以看作是相等的。然而,小缸径大冲程结构需要更大的曲轴回转半径,这意味着活塞对曲轴施加的力矩更大。因此,在燃烧压力相同的情况下,小缸径大冲程结构产生的扭矩会更大。
3、进气道长度
2气门发动机普遍拥有更长的进气道,因为这有利于提高低转速的进气效率。
因为发动机在工作时,进气门会频繁地打开和关闭。当进气门打开时,进气道内的空气会迅速流入气缸;而当进气门关闭时,这些高速流动的气体会撞击到关闭的进气门上并被反弹回去,然后再次撞到节气门并再次反弹回来。因此,在进气门关闭的时候,气流会在进气道内往复震动并反弹。
如果使用更长的进气道,会在低转速区间出现一种情况。当进气门打开时,会恰好遇到气流向着进气门反弹的现象。这样就可以利用气流自身的动能来提高进气效率,从而让气缸内充入更多的空气和汽油,从而提高扭矩。而2气门发动机普遍采用更长的进气道,这样可以进一步提高低转速时的进气效率,使得低转速时的扭矩更加强大。
实际上,每缸2气门的发动机本身就不适合高转速。由于进气门尺寸较小,高转速时进气效率较低。因此,在当时的技术条件下,工程师会尽可能地优化低转速性能。这些因素共同导致了2气门发动机在低转速时具有更强的扭矩输出。
不过,虽然低转速扭矩强大对日常平稳驾驶非常有益,但车辆动力储备不足、发动机功率过低。因此,现代发动机几乎都是采用四气门设计,并且大多数还配备了可变气门正时和可变进气歧管等技术。这样可以尽可能地平衡高低转速的性能,从而使发动机整体性能更加出色。
4、 气门重量和惯性
在16气门发动机中,由于其设计特性,气门的数量相对较多。这种配置虽然可以提高发动机的进气和排气效率,但也带来了一些问题。首先,由于气门数量较多,每个气门的重量和惯性也会相应增大。这可能会导致在低速运转时,需要消耗更多的能量来驱动气门的开闭动作。
其次,由于气门的重量和惯性较大,使得在低速运转时,发动机需要克服更大的阻力才能打开和关闭气门。这就意味着,在低速状态下,发动机需要消耗更多的能量来驱动气门,而这部分能量原本是可以用于产生扭矩的。因此,16气门发动机在低速时的扭矩输出可能会受到一定的影响。
汽修厂管理软件体验最后总结,8气门的车比16气门的车低扭更强是因为其结构简单、动力输出直接以及更好的空气动力学设计。这些因素共同提高了低转速下的动力响应和性能表现。虽然8气门的发动机在低扭方面表现出色,但在高转速下可能不如16气门的发动机。16气门的发动机在高转速下具有更高的进气和排气效率,能够提供更好的高速性能。