面包車(chē)排量小為什么費(fèi)油,為什么面包車(chē)排量小 但是有力
長(zhǎng)期以來(lái),三缸發(fā)動(dòng)機(jī)主要是用在一些低價(jià)的微型車(chē),如原來(lái)的天津夏利,大發(fā)面包車(chē)上,上點(diǎn)檔次的車(chē)都不用這種發(fā)動(dòng)機(jī),而近幾年,三缸發(fā)動(dòng)機(jī)似乎咸魚(yú)翻身了,寶馬、福特、PSA等公司紛紛推出三缸發(fā)動(dòng)機(jī),寶馬的1.5升三缸機(jī)還被評(píng)為世界最佳發(fā)動(dòng)機(jī)。這些三缸機(jī)還有一個(gè)特點(diǎn),都是渦輪增壓的。三缸機(jī)過(guò)去之所以不被上點(diǎn)檔次的車(chē)使用,主要是它有兩個(gè)缺點(diǎn),一是發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)大,二是輸出動(dòng)力的平穩(wěn)性差。
發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),活塞上下運(yùn)動(dòng),必然會(huì)產(chǎn)生上下振動(dòng)的慣性力,這種慣性力可分解為一階慣性力,它振動(dòng)的頻率和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一樣,還有二階慣性力,它的頻率是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的兩倍。如果是多缸機(jī),那么這些慣性力加起來(lái)還會(huì)產(chǎn)生慣性力矩,如一階慣性力矩,二階慣性力矩等。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性力和慣性力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)和氣缸的布置有關(guān),直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一階慣性力、和慣性力矩相互抵消,但是有二階慣性力。水平對(duì)置的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)有二階慣性力矩,一階和二階慣性力抵消,直列六缸和水平對(duì)置六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一階二階慣性力和慣性力矩都能相互抵消,90度角的V8發(fā)動(dòng)機(jī)的一二階慣性力和二階慣性力矩相互抵消,而一階慣性力矩可以直接通過(guò)曲軸上裝平衡塊來(lái)平衡掉。所以六缸發(fā)動(dòng)機(jī)和V8發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性好,振動(dòng)小,在大馬力高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。特別是直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī),振動(dòng)小,制造方便,所以那些貨車(chē)用的大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)很多都是六缸的。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性力或力矩不能自行抵消時(shí),還可以通過(guò)裝平衡軸的辦法來(lái)平衡它,如果要平衡一階慣性力或力矩,那就要裝兩根平衡軸,兩根軸的轉(zhuǎn)速相等,方向相反,轉(zhuǎn)速和曲軸的轉(zhuǎn)速一樣。如果要平衡二階慣性力或力矩,那就要裝兩根平衡軸,轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的兩倍。x像本田雅閣,廣汽傳祺的發(fā)動(dòng)機(jī)是直列四缸的,為了平衡二階慣性力,所以裝了二階平衡軸,而有的低價(jià)車(chē)為了降低造價(jià)就不平衡了。
對(duì)于三缸發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),它產(chǎn)生的一階和二階慣性力相互抵消,但是有一階和二階慣性力矩,振動(dòng)也就難免了,當(dāng)然可以通過(guò)裝平衡軸來(lái)平衡,但是如果要全部平衡掉那得裝四根平衡軸,成本太高。對(duì)于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),每個(gè)工作循環(huán)曲軸要轉(zhuǎn)720度,而每個(gè)氣缸的工作沖程角度是180度。如果要讓曲軸在任何時(shí)候都有動(dòng)力輸出,那么至少要4個(gè)缸才行,而3缸機(jī)的工作沖程加起來(lái)只有540度,那么有180度曲軸是沒(méi)有氣缸推動(dòng)的,只能靠自己的慣性轉(zhuǎn)動(dòng),所以發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩不平穩(wěn)。
正是因?yàn)橛羞@兩個(gè)缺點(diǎn),所以一直以來(lái)上點(diǎn)檔次的車(chē)都不用三缸發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)然三缸機(jī)也不是一無(wú)是處,它重量輕,體積小,成本低。所以一些低價(jià)的小微型車(chē)用它,比如說(shuō)天津夏利等。
那三缸機(jī)為什么現(xiàn)在咸魚(yú)翻身,都是追求小排量的結(jié)果。為什么要追求小排量,那還得從發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷的進(jìn)氣損失說(shuō)起。對(duì)于汽油機(jī)來(lái)說(shuō),是通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率的,通常是通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度,也就是油門(mén)的開(kāi)度,需要大功率時(shí)油門(mén)開(kāi)大些,需要小功率時(shí)油門(mén)只開(kāi)一道縫。油門(mén)開(kāi)度大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣不費(fèi)多少力,而當(dāng)油門(mén)開(kāi)度小時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)就要用力吸。這種吸氣是消耗的功率稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣損失。
當(dāng)需要的輸出功率小,比如說(shuō)在大街上低速行駛時(shí),大排量發(fā)動(dòng)機(jī)由于排量大,所以節(jié)氣門(mén)開(kāi)度低,發(fā)動(dòng)機(jī)得用力吸,進(jìn)氣損失大。而小排量發(fā)動(dòng)機(jī)由于排量小,所以節(jié)氣門(mén)開(kāi)度大,進(jìn)氣損失小,因此比大排量發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)約油。
實(shí)際上4缸機(jī)也可以搞小排量的,還沒(méi)有三缸機(jī)的那些缺點(diǎn),為什么不搞小排量的4缸機(jī),主要原因還是為了制造方便,比如說(shuō)4缸是1.6升的,那么別的不動(dòng),減少一個(gè)缸就是1.2升了,只要改一下曲軸,活塞連桿可以直接用,缸體缸蓋只要搞短點(diǎn)就行了,節(jié)約大量的時(shí)間和金錢(qián)。
小排量發(fā)動(dòng)機(jī)雖然在低功率時(shí)比大排量發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)約油,但是它也有明顯的缺點(diǎn),輸出功率小。當(dāng)汽車(chē)需要超車(chē)或者爬坡時(shí),小排量發(fā)動(dòng)機(jī)就不行了。
為了提高小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,可以采用給發(fā)動(dòng)機(jī)增壓的方法,增壓后發(fā)動(dòng)機(jī)的功率明顯提高。例如依維柯的3升增壓柴油機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)功率是180馬力,而康明斯的5.9升非增壓柴油機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)功率只有140馬力,增壓的效果可見(jiàn)一斑。發(fā)動(dòng)機(jī)越大成本越高,雖然增加了增壓器的成本,但是降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的成本,總體來(lái)說(shuō)還是省錢(qián)了,所以大馬力柴油機(jī)多是渦輪增壓的。
渦輪增壓技術(shù)在柴油機(jī)上早就得到廣泛地應(yīng)用,但是汽油機(jī)過(guò)去或很少應(yīng)用,主要是有兩個(gè)原因使汽油機(jī)不好用渦輪增壓技術(shù),一是爆震,二是排溫。
氣體在被壓縮時(shí),溫度必然會(huì)升高,不信你用打氣筒給輪胎打氣時(shí)摸一下打氣筒就知道了。壓縮得越厲害,溫度升得越高。對(duì)于汽油機(jī)來(lái)說(shuō),氣缸里吸進(jìn)的是汽油和空氣的混合氣,當(dāng)混合氣被壓縮時(shí),它的溫度升高,如果溫度升得太高,那么壓縮還沒(méi)完成混合氣就會(huì)自燃起來(lái),從而造成爆震,損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)年一汽搞解放141時(shí),由于沒(méi)有注意到國(guó)內(nèi)的汽油問(wèn)題(它要求加的是80號(hào)汽油,而那時(shí)國(guó)內(nèi)買(mǎi)的大多是70號(hào)),結(jié)果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)爆震,造成活塞熔頂。為了解決這個(gè)問(wèn)題,一汽被迫把發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比從7.4降低到7。但是發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比越高,相對(duì)做功的行程就越長(zhǎng),能量利用越充分。對(duì)于汽油機(jī)來(lái)說(shuō),由于爆震的限制,壓縮比不能太高,最多不過(guò)13。而柴油機(jī)吸進(jìn)去的是空氣,要等到發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮快到頂時(shí)才由噴油嘴往氣缸里噴油。單純的空氣是不會(huì)自燃的,也就不用擔(dān)心爆震了,所以柴油機(jī)的壓縮比都在16以上,因此比汽油機(jī)節(jié)約油。
汽油機(jī)為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,壓縮比都是選到接近爆震的程度,這時(shí)如果給發(fā)動(dòng)機(jī)增壓,那么發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度就會(huì)升高,進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)再一壓縮,那就要爆震了,為了不爆震有兩個(gè)辦法,一是給進(jìn)氣降溫,比如加裝中冷器來(lái)冷卻進(jìn)氣,但是再怎么冷卻也不可以把它冷卻到環(huán)境的溫度,另一種方法就是降低發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比,就象前面一汽解決解放141發(fā)動(dòng)機(jī)一樣。所以現(xiàn)在那些渦輪增壓汽油機(jī)的壓縮比都比自然吸氣的低,比如說(shuō)福克斯2升的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比是12,而蒙迪歐的2升渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比只有10了。這還算是好的,像凱迪拉克ATS,還有菲亞特菲翔等的壓縮比只有9點(diǎn)幾。
汽油機(jī)使用油輪增壓后由于降低了壓縮比,所以雖然提升了機(jī)械效率,但是降低了熱效率,所以燃油消耗并不比自然吸氣的低。
汽油機(jī)為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,壓縮比都是選到接近爆震的程度,這時(shí)如果給發(fā)動(dòng)機(jī)增壓,那么發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度就會(huì)升高,進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)再一壓縮,那就要爆震了,為了不爆震有兩個(gè)辦法,一是給進(jìn)氣降溫,比如加裝中冷器來(lái)冷卻進(jìn)氣,但是再怎么冷卻也不可以把它冷卻到環(huán)境的溫度,另一種方法就是降低發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比,就象前面一汽解決解放141發(fā)動(dòng)機(jī)一樣。所以現(xiàn)在那些渦輪增壓汽油機(jī)的壓縮比都比自然吸氣的低,比如說(shuō)福克斯2升的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比是12,而蒙迪歐的2升渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比只有10了。這還算是好的,像凱迪拉克ATS,還有菲亞特菲翔等的壓縮比只有9點(diǎn)幾。
汽油機(jī)使用油輪增壓后由于降低了壓縮比,所以雖然提升了機(jī)械效率,但是降低了熱效率,所以燃油消耗并不比自然吸氣的低。
同樣由于爆震的限制,汽油機(jī)的增壓壓力不能選得太高,否則發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比降得太多,那油耗就上天了,而柴油機(jī)卻沒(méi)有此限制,所以柴油機(jī)增壓后發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可以成倍增長(zhǎng),而汽油機(jī)卻是不可想象的,除了一些不惜成本的賽車(chē)。
同樣由于汽油機(jī)的壓縮比低,所以它排氣的溫度比柴油機(jī)高得多,而渦輪增壓后壓縮比還要降低,那排氣的溫度更高了,通常可以看到那燒得發(fā)紅的渦輪,所以對(duì)渦輪的耐熱性也高于柴油機(jī),渦輪的成本也高。
正是因?yàn)樵鰤汉笥秃纳仙l(fā)動(dòng)機(jī)的功率沒(méi)有增加多少,還要裝一個(gè)挺貴的渦輪,所以過(guò)去汽油機(jī)的渦輪增壓一直沒(méi)有怎么用。
現(xiàn)在小排量渦輪增壓的三缸機(jī)咸魚(yú)翻身,與其說(shuō)是技術(shù)進(jìn)步,還不如說(shuō)是排放法規(guī)使之然,特別是歐洲的排放法規(guī)。歐洲的排放法規(guī)是這樣測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的,選跑四個(gè)低負(fù)荷工況,再跑一個(gè)高負(fù)荷工況。那么對(duì)于這些小排量渦輪增壓地發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),在這四個(gè)低負(fù)荷工況時(shí),渦輪的轉(zhuǎn)速很低,幾乎不增壓,相當(dāng)一臺(tái)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),由于它的排量小,所以節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度大,雖然它的壓縮比小,但是進(jìn)氣損失小,所以還是比大排量的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)約油,而當(dāng)大負(fù)荷工況時(shí),渦輪啟動(dòng)。這時(shí)它雖然比自然吸氣的大排量發(fā)動(dòng)機(jī)費(fèi)油,但是由于測(cè)試的時(shí)間短,所以平均油耗還是挺低的。
因?yàn)榘礆W洲的測(cè)試方式小排量發(fā)動(dòng)機(jī)省油,所以歐洲人不管三七二十一,按發(fā)動(dòng)機(jī)的排量收稅,為了增加小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,那就搞渦輪增壓,壓縮比別管它,先把排量降下來(lái)再說(shuō)。
美國(guó)佬對(duì)歐洲的排放法規(guī)不屑一顧,認(rèn)為他們那是中國(guó)衡水一中和黃崗中學(xué)的應(yīng)試教育,于是美國(guó)佬自己搞了個(gè)測(cè)試方法,就是模擬紐約洛杉機(jī)的開(kāi)車(chē)上班工況,其中有加速,有減速,有在大街上慢行,也有在快速通道高速行駛,這樣一來(lái),那些渦輪增壓小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗就上去了,而大排量自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗還低些。現(xiàn)實(shí)情況也是如此,不信找個(gè)2.5升的馬自達(dá)CX-5和1.8升渦輪增壓的途觀來(lái)比一下就知道了。
應(yīng)該說(shuō),美國(guó)的測(cè)試方法比歐洲的科學(xué),于是美國(guó)人開(kāi)的車(chē)多數(shù)是自然吸氣的,而因?yàn)槭张帕慷惖脑颍瑲W洲人開(kāi)的是小排量渦輪增壓的。有兩個(gè)現(xiàn)象挺好玩,生產(chǎn)渦輪增壓器的公司主要有四家,美國(guó)的霍尼韋爾,博格華納,日本的石川島播磨(IHI)和三菱,而美國(guó)佬和小日本卻不怎么用渦輪增壓。歐洲人搞小排量的渦輪增壓,但是卻喜歡開(kāi)柴油車(chē),因?yàn)椴裼蜋C(jī)增壓后不用降低壓縮比。
為了降低大排量汽油機(jī)小負(fù)荷時(shí)的進(jìn)氣損失,本田和克萊斯勒搞出了停缸技術(shù),在小負(fù)荷時(shí)停掉幾個(gè)氣缸,這樣就可以加大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度,減小進(jìn)氣損失,而菲亞特搞了個(gè)可變進(jìn)氣時(shí)間的液壓氣門(mén)機(jī)構(gòu),也就是MultiAir,連節(jié)氣門(mén)都不要了,進(jìn)氣損失更低。
菲亞特Multiair發(fā)動(dòng)機(jī)
雖然有了這些技術(shù)能降低大排量發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷時(shí)的油耗,但是歐洲卻是一刀切地按排量來(lái)收稅,恐怕還是與那些歐洲汽車(chē)集團(tuán)的游說(shuō)的結(jié)果,他們搞了那么多年的小排量,完全是按你的排放法規(guī)來(lái)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī),你現(xiàn)在說(shuō)不搞這一套了,他們肯定不干。劉伯承元帥說(shuō),不算黑貓白貓,抓到耗子都是好貓,有一陣子白貓抓到了耗子黑貓沒(méi)抓到,于是白貓就說(shuō)黑貓不是好貓,后來(lái)黑貓也會(huì)抓耗子了,比白貓還要抓得多,于是白貓不高興了,于是到處說(shuō),白貓是好貓,黑貓不是好貓。
對(duì)于歐洲來(lái)說(shuō),小排量渦輪增壓是他們的親兒子,而馬自達(dá)的創(chuàng)馳藍(lán)天高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī),本田和克萊斯勒的停缸技術(shù)是外來(lái)戶,他們肯定要護(hù)犢子了。不過(guò)一味地按排量收稅也會(huì)搞出荒唐事,菲亞特的Multiair技術(shù)取消了節(jié)氣門(mén),極大地降低了部分負(fù)荷時(shí)的進(jìn)氣損失,按說(shuō)最適用于大排量的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),但是因?yàn)闅W洲收排量稅,所以菲亞特只好搞小排量的Multiair發(fā)動(dòng)機(jī)在歐洲賣(mài),比如說(shuō)菲亞特500,還有阿爾法羅密歐的朱麗葉都是小排量的。好在菲亞特收購(gòu)了克萊斯勒,于是把大排量的使用Multiair技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)拿到美國(guó)去給克萊斯勒生產(chǎn),也就是吉普自由光的發(fā)動(dòng)機(jī)。這使人想起歐洲反轉(zhuǎn)基因,因?yàn)闅W洲不準(zhǔn)賣(mài)轉(zhuǎn)基因食品,但是可以賣(mài)進(jìn)口的轉(zhuǎn)基因的飼料。非轉(zhuǎn)基因的玉米不抗伏馬毒素,而從美國(guó)進(jìn)口的飲料玉米卻搞伏馬毒素。后來(lái)人們嘲笑道,歐洲的豬比歐洲的人吃得好。
讓人想不通的是,歐洲人搞小排量渦輪增壓是汽車(chē)集團(tuán)游說(shuō)和護(hù)犢子的結(jié)果,那么中國(guó)人為什么要去學(xué)歐洲的排放法規(guī)和檢測(cè)方法,而不去學(xué)更科學(xué)的美國(guó)呢?
歐洲人因?yàn)榕帕慷惛愠鰝€(gè)小排量渦輪,自己卻用渦輪增壓柴油機(jī)。美國(guó)人日本人自己用自然吸氣,卻給歐洲提供渦輪;最后小排量渦輪來(lái)到了中國(guó),都是渦輪增壓汽油機(jī),并不省油,還提高了保養(yǎng)成本,給4S創(chuàng)收,好處就是降低了排量稅,尤其是3.0以上的排量,減稅明顯
每年的車(chē)船使用稅
(1)1.0升(含)以下 60元至360元
(2)1.0升以上至1.6升(含) 300元至540元
(3)1.6升以上至2.0升(含) 360元至660元
(4)2.0升以上至2.5升(含) 660元至1200元
(5)2.5升以上至3.0升(含) 1200元至2400元
(6)3.0升以上至4.0升(含) 2400元至3600元
(7)4.0升以上 3600元至5400元
有些人說(shuō)一年幾百塊的車(chē)船稅算個(gè)啥啊,輕往下看排量稅
排氣量在1.0升以下(含1.0升)的 1%
排氣量在1.0升以上至1.5升(含1.5升)的3%
排氣量在1.5升以上至2.0升(含2.0升)的5%
排氣量在2.0升以上至2.5升(含2.5升)的9%
排氣量在2.5升以上至3.0升(含3.0升)的12%
排氣量在3.0升以上至4.0升(含4.0升)的25%
排氣量在4.0升以上的 40%
又有些人可能覺(jué)得這點(diǎn)稅算個(gè)啥啊,我只能說(shuō)呵呵,往下看
對(duì)于進(jìn)口車(chē)來(lái)說(shuō),綜合稅率為:
1.0-1.5L(含1.5)為30.77%、
1.5-2.0L(含2.0)為53.95%;
2.0-2.5L(含2.5)為60.71%;
2.5-3.0L(含3.0)為66.19%;
3.0-4.0L(含4.0)為95%;
4.0L以上為143.75%。
從143.75%降到95%的稅率你說(shuō)進(jìn)出大不大
圖片資訊
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