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汽車的四缸發動機能做到千匹馬力嗎?

2022-02-11知識

千匹四缸機是一定能做到的。

關鍵是為什麽同為2.0渦輪,三菱4G63的能做到,但是大眾EA888就很少聽說有上千匹呢?這應該才是題主和很多車友會想知道的問題吧?給大家分享一些幹貨吧。

EVO上的4G63是從80年代用到了2009年左右的發動機(用到2022年的4G63紡織品都除外),而2009年,EA888還是第一代。今天第8代的高爾夫R已經用上EA888 EVO4了。簡單來說4G63是古董。EA888是高新產品。高新產品為什麽還幹不過一台被拋棄的古董發動機?

大眾-奧迪 EA888 GEN3

先說說4G63古董到什麽程度

三菱 4G63

沒有缸內直噴,鋼制連桿,拉線油門,到了9代EVO才用上了可變正時,然後這款機頭就停產了。4G63最離譜的是沿用到今天的鑄鐵缸體。是的,沒看錯,你在看回答的今天,那些4G63仿品依舊還在用鑄鐵缸體。對比之下,EA888就先進很多。電子油門,缸內直噴,正時可變等等新技術都被EA888充分利用。所以EA888可以多拉快跑排放少。對比之下,4G63就是一台自重巨大的黃標發動機。排放標準的提高,是讓4G63停產的真正原因。用現在的環保標準和燃油經濟性來衡量,4G63是省油效能或者更專業的說熱機效率很差的發動機。這就是為什麽自主品牌用4G63仿品的油耗都比競品偏高的核心原因。

說完4G63的淘汰史再來說說為什麽它能上1000匹

4G63原廠狀態是上不了1000匹的,這個還是要說清楚。一定是要換活塞,曲軸,氣門擴大,渦輪加大還有一些列其他的改動。但是即便EA888就是做同樣的事情,也不可能穩定在1000匹輸出。所有說能上800匹+的EA888,一定都是上了缸體襯套的。四缸機想上一千匹,不管是用多大的渦輪還是上氮氣,說白了都是加壓力!4G63之所以能扛住這個壓力,鑄鐵鋼體+封閉水道功勞最大

4G63改裝鑄鐵缸體,活塞周圍大部份都是平整金屬表面

對比下圖,就可以看到EA888使用的是開放水道的設計,這種設計活塞缸壁的厚度必然不能太厚。在高壓力值情況下,更容易發生缸壁炸裂。

EA888 缸體,活塞周圍大量月牙狀,槽狀水道

因此,缸體結構上,4G63是個鑄鐵的手搖爆米花機,EA888則是一個不銹鋼的高壓鍋。材質和設計都決定了EA888的極限壓力承受能力,肯定比不上4G63。對於小排量的發動機,壓力=馬力。

除了這個主要因素以外,4G63的鑄鐵鍛造連桿,簡單的進排氣通道設計,簡易的電子回路和非常容易的後期ECU相容都是讓它可以有可能上1000匹且穩定工作一定時間的原因。

但不要忘記了,4G63的原廠最強版本只有360hp,這還是透過擴缸和手工裝配,萬裏挑一才有的。而EA888 實際馬力300+的版本不勝其數,且都是產線產物,有保修,不過熱,沒有離譜的渦輪延遲,動力隨叫隨到。孰優孰劣,還真不好說。

增答補充:

有很多車友抓到了排量放大可以提高馬力和扭矩的這個點。這個絕對是正確的方向和思路。我就增加排量再多補充一些。增加排量是有物理極限的。這個物理極限是由缸體的尺寸決定。舉個簡單的例子,假設一台四缸機的缸徑D是86mm 沖程S也是85mm,那麽這台機器的總排量就是:

S* π(D/2)^2 *4 =. 85mm*π*(86mm/2)^2*4/1,000,000 =1.975L

我們將沖程提高到90mm,缸徑D是86mm。那麽發動機的排量就會變為 2.091L

我們將缸徑提高到100mm,沖程還是90。那麽發動機的排量則為 2.827L

但是如果一台橫置直列4缸發動機缸體活塞與活塞之間的中心距離是106mm,原本86的缸徑,兩活塞之間可以有接近20mm的缸體材料,當拓缸到100mm時,兩活塞之間就只剩不到6mm的缸體材料了。這層材料恰恰是決定了發動機的承壓極限的關鍵因素。增大沖程的物理限制會更復雜一些,涉及活塞厚度,連桿長度,以及連桿在運動過程中的與中軸線的夾角的角度。那麽如果要做成4缸 4.0L的發動機,缸徑和沖程應該是多少呢?

大約缸徑116mm,沖程大概在98mm。活塞之間的中心距離至少要到122mm。這台發動機的橫置時的橫向長度將會超過750mm,4G63的橫向長度只有大約500mm。這也是為什麽4G63的極限拓缸排量大概在2.7L的原因。

分析不正確的,回答不靠譜的,歡迎大家幫我補充糾正。謝!