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日志

轉(zhuǎn):發(fā)動(dòng)機(jī)的平順性與安靜性,,VOLVO S40采用直列5缸機(jī)的緣由

已有 817 次閱讀2012-4-11 22:22 | 平順

孤陋寡聞的發(fā)現(xiàn)居然還有奇數(shù)缸的發(fā)動(dòng)機(jī),。,。。慚愧啊
VOLVO在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)堅(jiān)持走5缸路線,,我覺得總還是會(huì)有些道理的。  我覺得首先需要澄清一個(gè)概念:經(jīng)常會(huì)有人把發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出的平順性和發(fā)動(dòng)機(jī)的安靜性不加區(qū)分,。其實(shí),,這兩者的含義是有很大差別的。  什么是平順的動(dòng)力輸出?  我認(rèn)為是指發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力依時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)范圍相對(duì)較小,,用個(gè)專業(yè)術(shù)語就叫“線性”,。這與發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)是單數(shù)還是奇數(shù)關(guān)系不大,更主要受制于相鄰兩缸做功的時(shí)間差,。我們知道,,發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)沖程中只有一個(gè)沖程在做功,所以在旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)輸出動(dòng)力并不是均勻的,,在這一周的時(shí)間內(nèi)參與做功的缸數(shù)越多,,動(dòng)力輸出越平順,也就是越線性,。說到這兒,,就容易明白為什么同是6缸機(jī),BMW要堅(jiān)持走直列6缸路線而不是V6路線了,。在直列6缸的布局中,,一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)是6個(gè)缸依次工作;而在V6布局中,,氣缸是兩兩同時(shí)工作,,一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)實(shí)際上只相當(dāng)于3個(gè)缸在依次工作。前者的動(dòng)力輸出當(dāng)然更線性,、平順,。對(duì)于BMW這個(gè)執(zhí)著追求操控的公司來說,動(dòng)力輸出更平順意味著油門響應(yīng)更直接,,也就意味著更具操控性,,選擇直列6缸就不難理解了。  從這個(gè)意義上講,,VOLVO的直列5缸機(jī)要比典型的直列4缸機(jī)動(dòng)力輸出更平順,。  什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的安靜性呢?  發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力是從旋轉(zhuǎn)軸輸出的,,是支撐車子運(yùn)轉(zhuǎn)所必需的有效能源,。但發(fā)動(dòng)機(jī)還存在著無效輸出,從發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體傳出的震動(dòng)就是這類無效輸出的代表,。它不僅無效,,而且?guī)碥嚿淼亩秳?dòng),使乘員產(chǎn)生不舒適感,。這類震動(dòng)越小,,發(fā)動(dòng)機(jī)的安靜性也就越好。  從研究結(jié)果看,,雙數(shù)缸比奇數(shù)缸更安靜,,這是由于雙數(shù)缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),,總有兩個(gè)氣缸中的活塞向相反方向運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的震動(dòng)有相互抵消的趨勢(shì),。  此外V6布局的震動(dòng)也小于直6布局的震動(dòng),,這個(gè)道理更抽象一些,在這里就不做更深入的分析了--學(xué)過福里葉展開的同學(xué)會(huì)了解:任何一個(gè)振動(dòng)譜都可以用福里葉展開轉(zhuǎn)換成一階,、二階,、三階......模的疊加,二的倍數(shù)缸可以減小二階模的量,,三的倍數(shù)缸在恰當(dāng)?shù)牟季窒拢ㄈ缒硞(gè)角度的V6)可以更有效地減小三階模的量,。  從安靜性的角度看,VOLVO的直列5缸發(fā)動(dòng)機(jī)存在天然缺陷,,這也是我提車前最擔(dān)心的問題,。提車后,我的擔(dān)心消失了,,至少S40這個(gè)問題并不突出,,這恐怕得益于VOLVO多年在開發(fā)5缸機(jī)方面的不斷磨礪吧:)  那么5缸機(jī)的好處是什么?  我認(rèn)為,,除了上面所說的比4缸機(jī)輸出更平順外,,還有一個(gè)安全性考慮。  VOLVO堅(jiān)持發(fā)動(dòng)機(jī)橫置布局是為了節(jié)省縱向空間(對(duì)前驅(qū)車,,橫置布局是自然的事,,但即使是四輪驅(qū)動(dòng)車,VOLVO也堅(jiān)持橫置布局),,讓發(fā)動(dòng)機(jī)和駕駛艙之間能夠預(yù)留足夠的緩沖距離,,以提高被動(dòng)安全性。但發(fā)動(dòng)機(jī)橫置需要更寬的橫向空間,,5缸機(jī)比6缸機(jī)占用的橫向空間小一些,,為貫徹VOLVO的安全理念創(chuàng)造了條件,。我想這就是VOLVO在其車寬不富余的中小型車中堅(jiān)持采用5缸機(jī)的緣由吧,?

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