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汽车的四缸发动机能做到千匹马力吗?

2022-02-11知识

千匹四缸机是一定能做到的。

关键是为什么同为2.0涡轮,三菱4G63的能做到,但是大众EA888就很少听说有上千匹呢?这应该才是题主和很多车友会想知道的问题吧?给大家分享一些干货吧。

EVO上的4G63是从80年代用到了2009年左右的发动机(用到2022年的4G63纺织品都除外),而2009年,EA888还是第一代。今天第8代的高尔夫R已经用上EA888 EVO4了。简单来说4G63是古董。EA888是高新产品。高新产品为什么还干不过一台被抛弃的古董发动机?

大众-奥迪 EA888 GEN3

先说说4G63古董到什么程度

三菱 4G63

没有缸内直喷,钢制连杆,拉线油门,到了9代EVO才用上了可变正时,然后这款机头就停产了。4G63最离谱的是沿用到今天的铸铁缸体。是的,没看错,你在看回答的今天,那些4G63仿品依旧还在用铸铁缸体。对比之下,EA888就先进很多。电子油门,缸内直喷,正时可变等等新技术都被EA888充分利用。所以EA888可以多拉快跑排放少。对比之下,4G63就是一台自重巨大的黄标发动机。排放标准的提高,是让4G63停产的真正原因。用现在的环保标准和燃油经济性来衡量,4G63是省油性能或者更专业的说热机效率很差的发动机。这就是为什么自主品牌用4G63仿品的油耗都比竞品偏高的核心原因。

说完4G63的淘汰史再来说说为什么它能上1000匹

4G63原厂状态是上不了1000匹的,这个还是要说清楚。一定是要换活塞,曲轴,气门扩大,涡轮加大还有一些列其他的改动。但是即便EA888就是做同样的事情,也不可能稳定在1000匹输出。所有说能上800匹+的EA888,一定都是上了缸体衬套的。四缸机想上一千匹,不管是用多大的涡轮还是上氮气,说白了都是加压力!4G63之所以能扛住这个压力,铸铁钢体+封闭水道功劳最大

4G63改装铸铁缸体,活塞周围大部分都是平整金属表面

对比下图,就可以看到EA888使用的是开放水道的设计,这种设计活塞缸壁的厚度必然不能太厚。在高压力值情况下,更容易发生缸壁炸裂。

EA888 缸体,活塞周围大量月牙状,槽状水道

因此,缸体结构上,4G63是个铸铁的手摇爆米花机,EA888则是一个不锈钢的高压锅。材质和设计都决定了EA888的极限压力承受能力,肯定比不上4G63。对于小排量的发动机,压力=马力。

除了这个主要因素以外,4G63的铸铁锻造连杆,简单的进排气通道设计,简易的电子回路和非常容易的后期ECU兼容都是让它可以有可能上1000匹且稳定工作一定时间的原因。

但不要忘记了,4G63的原厂最强版本只有360hp,这还是通过扩缸和手工装配,万里挑一才有的。而EA888 实际马力300+的版本不胜其数,且都是产线产物,有保修,不过热,没有离谱的涡轮延迟,动力随叫随到。孰优孰劣,还真不好说。

增答补充:

有很多车友抓到了排量放大可以提高马力和扭矩的这个点。这个绝对是正确的方向和思路。我就增加排量再多补充一些。增加排量是有物理极限的。这个物理极限是由缸体的尺寸决定。举个简单的例子,假设一台四缸机的缸径D是86mm 冲程S也是85mm,那么这台机器的总排量就是:

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

我们将冲程提高到90mm,缸径D是86mm。那么发动机的排量就会变为 2.091L

我们将缸径提高到100mm,冲程还是90。那么发动机的排量则为 2.827L

但是如果一台横置直列4缸发动机缸体活塞与活塞之间的中心距离是106mm,原本86的缸径,两活塞之间可以有接近20mm的缸体材料,当拓缸到100mm时,两活塞之间就只剩不到6mm的缸体材料了。这层材料恰恰是决定了发动机的承压极限的关键因素。增大冲程的物理限制会更复杂一些,涉及活塞厚度,连杆长度,以及连杆在运动过程中的与中轴线的夹角的角度。那么如果要做成4缸 4.0L的发动机,缸径和冲程应该是多少呢?

大约缸径116mm,冲程大概在98mm。活塞之间的中心距离至少要到122mm。这台发动机的横置时的横向长度将会超过750mm,4G63的横向长度只有大约500mm。这也是为什么4G63的极限拓缸排量大概在2.7L的原因。

分析不正确的,回答不靠谱的,欢迎大家帮我补充纠正。谢!