從八十年代和九十年代後期,三缸發動機統治了印度的道路,但是到了新兩年初,帶有四缸發動機的汽車重新占領了印度的汽車市場,而現在,三缸發動機又開始伺機而動,向我們的生活中蔓延,難道是三缸發動機有了的技術,或者說是科技的倒退?帶着這樣的疑問,日本專家用一組數據為我們揭開謎底。
假設條件
四缸發動機
每個活塞-缸單元的動力輸出與排量成正比,即缸的高度和橫截面積。
半徑= 1個單位。
那麼,1個活塞的截面積= πX1 = 3.14單位,則4個活塞的面積等于12.56單位。
一個活塞的周長= 2 x 3.14 = 6.28單位
所以,四個氣缸的總周長= 6.28 x 4 = 25.12單位。
三缸發動機
為了在三缸中産生相同的動力輸出發動機,在燃燒階段分散的體積應等于所有四個氣缸分散的體積。由于我們在兩種發動機中均保持缸孔高度恒定,因此唯一的變量是活塞半徑,則産生相同功率輸出的三缸發動機活塞半徑計算如下:
四缸發動機的總截面積=三缸發動機的總截面積,所以其橫截面半徑約等于1.154單位。
所有三個活塞的總周長=3 x 2 x 3.14 x 1.154 = 21.74單位。
最後得出,四缸發動機與三缸發動機相比的活塞周長(表面接觸)之比= 25.12 / 21.74 = 1.16。
這意味着在四缸發動機中接觸氣缸的活塞表面積将是三缸發動機中活塞表面積的1.16倍。因此,在每個發動機循環中,四缸發動機需要比三缸發動機承受更大的摩擦力。除了氣缸内的摩擦力之外,從曲軸到閥門的每個表面界面都存在多種摩擦力。因此,由産生的一定量的輸出功率用于補償這些損耗。随着氣缸數量的增加,越來越多的能量被用來克服摩擦損失。
因此,理論上,三缸發動機使用較少的功率來維持發動機的運行。因此,對于相同的功率輸出,發動機在發動機循環期間僅需要産生較少的能量。産生的能量越少意味着消耗的燃料越少。因此,發動機循環中的燃料消耗更少,并且車輛可以提供更好的行駛裡程。
現實VS結論理論歸理論,而現實生活中,日本所有搭載三缸發動機的車型一般屬于微型汽車,比普通的小汽車幾乎小一倍,但其它普通的小汽車卻搭載四缸發動機,這又是為什麼?
四缸發動機的聲音比三缸發動機的聲音平穩得多,這是因為普通的内燃機是四沖程循環,進氣,壓縮,燃燒和排氣。因此,在四缸發動機的任何時間點,都有一個氣缸在循環中始終處于動力沖程。而在三缸發動機中,活塞在曲軸上的布置方式有所不同,這導緻動力沖程之間的半個周期的延遲,因為在三缸發動機中,曲軸每旋轉120度就會發生一次動力沖程,而在四缸發動機中,曲軸每旋轉90度便會發生一次動力沖程(飛輪旋轉360度),這表明三缸機有點火時間空檔期。
所以在三缸機中沒有發生動力沖程或點火的時間内,發動機僅依靠由連接到曲軸的飛輪産生的動量進行運動。在低速時,這可能導緻更多的振動,如果沒有提供足夠的油量輸入,可能失速。但是,在更高的轉數下,發動機的平衡性才會正常。與相同容量的四缸相比,需要将三缸轉速提升到更高的轉速,才具有四缸發動機低轉速下的動力。
大家對三缸發動機持有什麼樣的态度呢?歡迎大家在評論區讨論。
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