【EA211 1.2TSI已经装载到斯柯达yeti这样的SUV车型】
比如宝马1.5T三缸的缸径冲程跟2.0T四缸机一致。又比如大众EA211 1.2T三缸机的缸径与EA211 1.4T四缸机相同,同为76.5mm,而影响扭力表现的冲程却反而比排量EA211 1.4T的75.6mm更长,达到了86.9mm,因此少一个缸的大众1.2TSI三缸机实际开起来中低速的动力并不觉得比1.4TSI差那么多。
3. 更少的机械摩擦
这一点很好理解,三缸机结构简单,机械摩擦面也变得更少,三缸机比四缸机少了一套活塞连杆,少了4只进气排气阀门的开启关闭机构,曲轴和凸轮轴也变短了,这些组件都是发动机摩擦损耗的大头。机械摩擦损失变少,变相提升了发动机热效率。
4. 更好的MEP
这一条对小排量三缸引擎适用,比如1.2L三缸引擎和1.2L四缸引擎的比较。MEP即Mean effective pressure,在教科书中标示mep,中文翻译成平均有效压力,即折合到每单位气缸工作容积的,每工作循环中的有效功,用单位活塞面积上假设不变的压力来表示。
用公式表示即为:
mep= w/(V1-V2) = J· Q2-3·η/(V1-V2) = J·pa·eV(F·Qc·η)= {J· Q2-3·(p1·m/MRT1)/(1-(1/r))} ·η
式中:
mep. —— Mean Effective Pressure. 平均有效压力
W—— work of the cycle 循环功
( V1-V2) —— piston displacement volume活塞排量
J—— Joule’s law coefficient 热功当量
Q2-3—— Heat which flows into the cycle 循环热量
η —— efficiency of the cycle循环效率
pa—— density of sir at inlet valve 进气门处的空气密度
eV—— measured or actual efficiency 测得的或实际的容积效率
F —— fuel-air ratio 燃油-空气比
Qc—— heat of combustion per unit mass of fuel单位燃油质量的热值
p1—— pressure at inlet end 进气终点压力
m——molecular weight of gas气体分子量
M—— mass of gas 气体质量
R—— universal gas constant 通用气体常数
T1—— absolute temperature at inlet end 进气终点绝对温度
可见影响MEP的因素很多,根据前人的经验,当单缸工作容积过大或过小,MEP都会下降,而当单缸容积在500cc左右时,比如缸径接近86mm,冲程接近86mm时,自然吸气四冲程发动机的汽缸的平均有效压力趋于理想,发动机能够以相对高效的工作效率进行工作。而由于涡轮增压发动机pa 进气门处的空气密度增加,以小排量增压压力常在1.2~1.5bar计算,单缸333cc~420cc应该是最佳的单缸容积,所以1.0T的福特三缸机和1.2T的大众三缸机,甚至1.5T的宝马三缸机都是趋于最佳MEP的设计,取决于他们的设计增压值。
所以我们通常认为自然吸气排量2000cc左右的4缸四冲程发动机是比较理想的设计,排量3000cc左右采用6缸设定会比较理想,4000cc左右采用8缸比较理想。所以许多经典铭机都遵循了最好MEP原则,比如K20A,N52B30等等,而目前增压时代到来,相信更多的优秀增压引擎会出现在1.0-1.2T三缸增压机,1.5-1.8T的四缸增压机之中。
5. 更轻质量更小体积