曲轴

三缸机比四缸机差距到底在哪里

发布时间:2023/3/12 16:43:43   
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上期小编为雪佛兰的三缸轿车沃兰多写了一片夸夸文。很多读者都心痛于这款车生而为三缸机,不敢轻易尝试购买。这里小编就用简单易懂但又严谨的方式为大家展示一下三缸机的特点。不论各位买还是不买三缸机,都做到有理有据,明明白白。

真正的四不像,雪佛兰沃兰多的夸夸文

V3发动机示意图

在这里我们要先纠正一种典型的错误观点。“四缸机四个缸可以两两互相抵消,三缸是单数不能抵消,所以三缸机振动更大。”首先要说的是,大部分百姓用车都是直列四缸发动机,所以四个缸是摆在一边的,不存在两两抵消的说法。常见的使用水平对置发动机的“平民跑车”也只有少数如斯巴鲁款的BRZ,丰田款的86,保时捷款的等。其次即使是水平对置发动机,目的也是为了减少垂直方向上的振动,不是为了能两两抵消活塞往复运动时产生的振动的。

L4发动机示意图

而且,众所周知,汽油机运行时有四个冲程,你才四个气缸,所以只能保证每个冲程都有一个气缸在做功,那么你是准备用一个不做功的气缸去抵消一个正在做功的气缸所受到的力吗?这显然是不可能的。

H4发动机示意图

三缸机结构上的真正缺陷在于动力输出的不连贯性上,这种不连贯会直接导致曲轴扭力矩不同,产生一阶振动。发动机运行以四个冲程为一个循环,每个循环只有在点燃混合气体爆炸的那个冲程是真正做功的,同时做功时爆炸的混合气体对活塞的做功也是不均匀的,那么在只有三个气缸的情况下,必然有1/4个循环是没有动力输出的,这样就会造成曲轴在每一圈的转动中振动的增加。

这里小编给大家做一个简单的示意图依次分析四缸机独特的优势。下图表示的是一个单缸发动机完成2个完整的吸气-压缩-做功-排气循环的动力输出示意图。

单缸动力输出示意图

下图表示同参数的气缸组成的双缸机、三缸机的动力输出示意图。我们可以看到,进行了叠加后的双缸机以及三缸机,除了动力输出曲线更加绵密之外,其余都同单缸所示的蓝色实线基本相同,特别重要的时,不论单缸机、双缸机还是三缸机,因为动力输出是中断的,因此它们的波谷必然会在每一个循环结束后回到单缸机的波谷点。因此我们认为单缸机、双缸机、三缸机在理论上作用到发动机曲轴上的一阶振动水平是相同的,只是因为振动频率的不同而让人感受不同而已。

单、双、三缸动力输出示意图

下图表示同参数的气缸组成的三缸机、四缸机的动力输出示意图。因为四缸机动力能保持持续输出,所以我们可以看到,四缸机的波谷在每个循环结束后不会完全回到单缸的最低处,因此四缸机的波峰波谷的差值比三缸机要小。也是因为这个特性,造成了三缸机与四缸机之间难以逾越的差距。

单、三、四缸动力输出示意图

结语:今天我们简单介绍了三缸机相比于四缸机处于结构弱势的主要原因。但同时三缸机也具备着四缸机不具备的结构优势,那么三缸机到底值得不值得买呢,我们下期将继续为大家总结分析。



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