以前宾利使用过一款W12发动机,有12个缸,排量6.0升,还带增压。虽然硬件很牛,但最大马力只有500多匹。而柯尼塞格有款3缸2.0T发动机,最大马力598匹,比宾利的12缸发动机还猛。
为何一台6.0的12缸发动机马力却不敌一个3缸的2.0T发动机呢?我认为原因主要有两点:设计取向和机械效率的边际递减现象
1、设计取向
汽油发动机有两种设计取向,一种是低转速大扭矩,这种发动机用小缸径大冲程设计,可以充分利用燃烧膨胀的压力,而且冲程大了曲轴回转半径更大,连杆在曲轴上发力时杠杆比越大,所以这类发动机的特点就是转速不高,但扭矩特别大。只是转速低做功频率不够,马力就不会很显眼。
另一种就是高转速小扭矩设计,发动机采用大缸径小冲程设计,活塞运动惯量更低,曲轴回转半径小,可以实现更高的转速。但混合气膨胀做功不充分,整体扭矩偏小。这种发动机虽然扭矩不大,但转速极高,做功频率更高,依靠超高转速依然可以获得惊人的马力。
高转速小扭矩发动机多用于性能车或者赛车,虽然扭矩小,但架不住转速高,提速的时候利用低档位的大减速比一样可以在驱动轮上产生可观的扭矩,而且转速一路可以拉到接近万转,提速非常犀利。
而宾利的W12发动机就是典型的低转速大扭矩设计。因为这车属于豪华车,非常注重舒适性和从容大气的气质。
使用低转速大扭矩的发动机在行驶中发动机转速可以更低,更加安静。而且大扭矩在正常加速的时候也不需要降档,油门一踩车速呼呼就上来了。
如果宾利使用高转速小扭矩发动机,那画面简直惨不忍睹:起步起码得踩到3000转,否则熄火。高速上跑120发动机4000转,低了就拖档。大脚油门提速变速箱得连降2个档位,然后发动机声嘶力竭把转速拉到8000朝上,这是鬼火版宾利。
2、机械效率的边际递减现象
什么叫边际递减?比如新能源车电池包容量为100千瓦时,续航可以达到700公里。但是换成200千瓦时电池包的话续航却不能达到1400公里。
发动机也是如此,6.0的排量虽然是2.0的3倍,但其马力不可能达到2.0的3倍。因为排量虽然更大了,但是发动机气缸数更多,活塞、连杆、曲轴的体积和重量也更大,热损失增加、摩擦阻力增加、运动惯量更大导致更多的动力损耗,所以虽然排量增加了3倍,但马力增加不了那么多。