更有人弄不明白,这个管子到底是长了好还是短了好,哪种马力更大,哪种扭矩更好。
多少AE86的车迷们实际上并不记得当年的AE86原厂的引擎有多慢有多没有马力,唯一脑海中的印象就是拓海他爸给安装上了那台“非法的”赛车引擎 —— 4A-GE,万转的声浪响彻了秋名山,现在继续想来,确实是跨维度竞争。
另外一颗引擎,虽然BMW没有大肆鼓吹,但是这颗引擎明显是全世界第一个将6独立节气门量产的引擎,这就是很多人可能记得被称为最强M3的E46 M3的S54 B32引擎。
普通3系在那个年代已经换装成轻量化铝制发动机缸体,而最顶层的M3出人意料的仍然在使用上一代的铸铁缸体,为了应对强大的马力需求,BMW在已经很薄的缸体上再度扩缸,将缸径增加了0.6mm,总排量从3201增加到3245cc。
水冷却系统被整合在进气上以增加进气密度。接着,在逐步优化和爆震控制下,压缩比增加到11.5:1。
同时,优化摇杆等部件的基础上,减少摩擦,同时增加量高转速下进气和出气的重叠。
升功率达到了107.2hp/L,而在被誉为史上最佳的E46 M3 CSL上,最大马力提升到了360匹,升功率进一步提升到了112.5hp/L!
考虑到8000rpm的红线mm的冲程,这台发动机的活塞速度其实不比S2000上本田红头慢。
所谓自然吸气,就好比是人在做正常的呼吸,肺部扩张容积增加,空气自然被吸入体内。
更多的空气意味着同样时间内更多的燃烧,所以就很想要提升动力,必定要增加进气量。
涡轮引擎,在同样时间内,采用涡轮的方式让更多的空气进入燃烧室,所以自然可以用更小的排量获得更大的马力,增压值越大,正常的情况下就从另一方面代表着跟大的动力。
所以,大部分汽车,都是通过进气道内的节气门来控制进气量。当驾驶者全油门加速之时,大量的空气通过这里,流进各个气缸。
但问题是,对于传统的单个节气门而言,空气经过此处再流进各个汽缸,导致各缸进气量之间不够平均;另外复杂冗长的进气管路会让空气绕来绕去最终进入发动机,无形之中牺牲了油门响应的灵敏度。
因此进入各缸的空气,不再受限于一个节气门的制约,拥有四个或者六个甚至更多节气门同时工作,进气更直接,并且依靠着“直通、极短”的进气管路,油门响应也更快。
而想要最大化的利用四喉直喷技术增加进气量,则需要另一个秘密武器,那就是进气喇叭。
没错,就是你看到那个很类似喇叭的东西,但是可能你并不知道为啥是喇叭的形状。
它们让流入引擎的空气更加迅速、有序,还能够在有限的空间内,将进气流量发挥到极限。
进气喇叭改变了进气道的长度,有的喇叭长一些,有的短一些,是因为不同的引擎有不一样的特性从而需要定制化搭配。
赛车工程师们对喇叭长度比较了解,因为从喇叭开口到进气门的长度,会影响不同转速下的引擎出力,也会改变引擎出力的峰值转速。
因此,在比赛时,能够最终靠改变喇叭的长度来调节引擎输出曲线以适应不一样赛道,或者是不同驾驶风格的车手。
街道驾驶需要在所有常常使用的转速下都能提供尽量多的动力,而自然进气引擎的特性是,在合理范围内——
如果油气在进气门关闭的时刻到来,那么这部分正在往前猛冲的混合气,会因为撞上了关闭的气门而瞬间停住,而后面源源不断冲过来的混合气会将前面的气体进一步压缩。
由此油气混合气在进气管内以声速来回震荡(与气压,湿度,温度有关,约340-345m/s)。
假设我们也可以更加精妙的设计进气道,使得进气歧管内来回震荡的混合气,正好能在进气门开启的时刻进入气缸,那么这样就相当此刻发动机的进气是在超过大气压的压力下实现的。
不过,由于发动机在不同的转速下,进气门开启/关闭的“节奏”不同,因此所产生的混合气振动也不相同,因此我们想的“好事”也只能在某些特定的转速区间实现。
我们现在来回顾一下高中物理:机械波的频率和波长是成反比的,这在某种程度上预示着,较短的波长会有更高的频率,反之亦然。
因此我们讨论的进气波动,其波长被混合气压力波所处的空间所约束,也就是进气歧管长度。
因此在其他条件不变的情况下,进气道越长,发生气波增压时的引擎转速就越低。
如果开口仅为普通直管的话,空气会一窝蜂的阻塞的入口处,从四面八方涌进的气流会乱成一团,就像出入口无人排队,大家疯狂加塞乱成麻。
然而开口呈喇叭状,会让空气有序的从四面八方汇集,整齐排列好的气流快速冲进引擎,无形之中增加了燃烧室的填充效率,进气量更加充足的情况下更有助于马力的发挥。
普通直管形状的气流如口,会让流入的空气在入口处形成局部涡流,气流无法很好附着的情况下,无形之中损失了进气通道的有效截面积,牺牲了进气量。
经常跑赛道的车友都知道,其实赛道上用到的引擎转速范围较小,有明确的目的性的进行动力即可。
目的,是在常用的转速区间压榨出最大的动力,而多喉直喷依据不同车手/赛道进行快速调节的特点可以胜任这点。
但是,对于汽车厂商来说,开发这么极端的技术应用到民用量产车上,是有着非常大的挑战的。
街道驾驶太过麻烦——平时代步需要平稳,城市走走停停的路况需要起步和停车,偶尔的赛道日激情需要中高转速。
目前的大部分引擎,原本只有单个节气门,如果是采用多喉直喷技术,就需要将节气门数量改成与气缸数相同的数量,不仅会额外增加很多成本,还会增加维护的难度。
对于一般的车友而言,如果要在爱车上安装这样一套系统,仅凭自身能力进行设计搭配,是很难让整颗引擎高效良好运作的。
但是也并非完全不可能,如果爱车所搭载的引擎是曾经比较热门的型号的话,国外的一些网站上可能有独立的完善的解决方案,且搭配的套餐也很成熟,毕竟都是玩了很久的东西了。
可以选择推出对应产品的改装厂部件来对应,花一些功夫就可以买得到,且也相对的稳定。
独立节气门的多喉直喷技术,其实读懂了并非像看起来的那么的遥远,不过就是一种更好的让自然吸气引擎获取更多马力的方式,也是一种对自然吸气引擎的坚持和乐趣。