当前位置: 曲轴 >> 曲轴优势 >> 如何评价雪铁龙16L自吸发动机,这台机
雪铁龙最经典的1.6L发动机就是号称不死鸟的TU5JP4发动机。这款机器的性能参数在如今看来并无亮点,但在年初它刚诞生的时候是非常优秀的。DOHC、16气门、博世多点电喷等技术的应用均能看出这款机器的诚意,毕竟在那个时候乘用车发动机主流还是SOHC。
优点是性能理想、油耗合理,值得称赞的是这款机器非常耐用。那个时期PSA好像是在用4AT,因为挡位少变速箱高速挡位的齿轮比偏大,转速压不下来。所以跑个高速、10千米时发动机转速能破转,甚至超车时连挡都降不了。因为转速已经接近断油,降档就会继续放大齿轮比,发动机转速能直接破表(俗称飞车),所以系统就屏蔽掉了降挡。
这就是很多使用过这款机器的朋友总说高速超车不用降挡的原因,因为降不了。可即便是长期保持4、5千转运行,这台机器跑个几十万公里后依然不会坏。简单点说就是这款1.6L自吸很皮实耐用,铸铁缸体又赋予其不错的升级潜力。所以这台机器无论是买菜还是玩车,在当时都算是不错的选择。后来随着排放、油耗规则的升级,引入了可变气门正时技术从而升级为EC5,基本符合自然吸气发动机的进化趋势。
LTU5JP4发动机是该转速机型么?
TU5JP4发动机属于高转机型么?这是最近多年来关于这台机器最多的争论点,严谨地说它不是高转速机型,甚至它与真正的高转速发动机没有任何关系。要明白高转低扭机与低转高扭机均是内燃机的表现形式,高转机并不代表好,只是在自然吸气时代为了获取高功率的不得已而为之。如今为什么没有高转机了?因为增压获得功率更容易,那就没必要高转了,费油、污染环境。
功率=扭矩*转速/
这个功率公式各位朋友都理解,对于一款发动机而言功率是最终需求,扭矩、转速都是为了获得更大功率而存在。要么增转速、要么增加扭矩,两者都增加最好(赛车的表达形式)。扭矩可以看作每循环所燃烧的燃油量、转速可以视作循环次数,每循环烧的燃油量越多、循环次数越多,发动机动力特性就越好。但可是、可但是,小排量自然吸气受制于气缸容积小,每循环依靠负压所吸入的空气受限。
拿一台.0L自吸发动机为例,每循环最大吸气量为.0L=.9克空气,结合空燃比14.7可以计算出每循环喷油0.克,当然这是理想工况下的结果,如果是Lambda低于1的加浓工况下喷油量会微小增加。如果现在想增加每循环扭矩从而提高功率,想让这台自吸每循环烧0.6克汽油,能否实现?当然这对于自吸是不可能实现的。那么在排量受限、扭矩无法大幅度提高的条件下,该如何提高发动机功率。
因为功率=扭矩*转速,自吸机头在扭矩方面提升潜力太低,那么就需要在转速方面想办法了。每循环能烧的油无法增加,那么增加些循环次数是不是就能提高功率了?答案是肯定的,功率与发动机转速成正比,无论自吸、增压都适合这个理论。至此自吸内燃机开始向高转速进化,这不是某个品牌、而是所有品牌均如此。结论是任何品牌的自然吸气发动机转速都高(比增压高很多),但转速高并不等于是高转速发动机。
高转速发动机的进化与定义
自然吸气发动机获得提升功率的手段是提高排量、提高转速或两者都提高,排量提高显然太理想。在排量不能提高的情况下,提高功率的唯一方式就是提高转速,所以昔日全品牌所有自然吸气发动机转速都不低,但这并不=自然吸气都是高转速机。高转速机并不仅仅体现在性能,更是一种取向的表达。一台机器一旦被厂家定义成高转速机,那么就必然是性能取向而牺牲油耗(这也是现在没有高转机的原因)。
而经济取向的机器一定不是高转机。提高转速不是随随便便的,需要机器的设计结构去支撑。活塞缸径要大、冲程要小,最起码也得是86mm*86mm。如上图冲程越长,力臂R越长,转得越慢,扭矩特性好,但对曲轴增加的负担也更大。反之冲程越短,上图中的力臂R越短,转起来越快。但由于曲柄力臂R变短,扭矩特性变差,但对曲轴造成的负担变小,可以承受更高的转速。
经典高转机型缸径*冲程示例
1.VQ7VHR:9mm*7mm,转断油
2.K20A:86mm*86mm,转断油,升级后可破万转。
.N52B0:82mm*78mm,转断油
4.FA20:86mm*86mm,转断油。
6.F1动力单元:80mm*5mm,断油转速为1转,自吸发动机0转以上。
现在理解了么?高转速机不仅仅是转速高就能叫的,20年前的自然吸气发动机转速没有低的。关键在于缸径、行程之间的比例,缸径≥冲程。而TU5JP4发动机呢?如上图所示这台机器的缸径78.5mm、冲程82mm,缸径是小于冲程的。所以它的取向还是体现在燃油经济性方面,转断油与其它自然吸气发动机有什么区别么?高转速发动机一秒破转,这机器能做到么?
高转速机只是自然吸气发动机的一种表现形式,高转速机不等于好,而在日常生活用车中高转速发动机往往会带来很难受的驾驶体验,所以这光TU5JP4不沾也罢。所以朋友们不要总觉得发动机贴上高转速就代表好,日常工况在低速、中速区间,高转速用上的机会很小。搭载F20C的S在转以下的表现还不如老捷达,绵软无力,能发挥它优势的场景是赛道。而TU5JP4与高转速机型没有任何关系。同时期其它品牌的自然吸气发动机转速并不比它低,难道所有自然吸气发动机都叫高转速发动机?
升功率的博弈
转速拉得那么高,可不是要听可变气门升程开启后的啸叫声。而是为了获得更高的升功率。但凡被称之为高转速机的,升功率大部分在90匹以上,这才是高转速的意义,为了获得更高的升功率。
F20A:匹/L
K20A:匹/L-匹/L
N52B0:90匹/L
VQ7HR:95匹/L
看到了么只要敢说是高转速自吸发动机,无论其排量大小升功率几乎都在90匹以上。那么TU5JP4发动机升功率是多少?这台机器可提供匹马力,当然这是后期的产品功率有所提升,最初时只有78kw。按照1.6L匹马力计算升功率=匹/1.6L=72.5匹/L,这个参数显然距离高转机太远太远,完全没有可比性。当然并不是说高转机就好,只是说这台1.6L机器与高转机没半毛钱关系,不搭边。
写到这各位该明白一台断油转速转、升功率72.5匹的自然吸气发动机怎么可能是高转机?年初与TU5JP4同时期的高转机转速普遍在转以上,普遍配备可变气门升程(别与可变气门正时搞混),这可以看作是高转机的标志。如VTEC、VVEL、VANS等等,这些是用来改善高转速运行时进气不足的问题。而不到的断油转速则用不上这些技术。所以TU5JP4是台品质、油耗都不错的乘用车发动机,但完全算不上高转发动机。它的设计还是经济取向,侧重油耗而不是性能取向。