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赛车发动机与民用发动机差别究竟有多大?

赛车发动机与民用发动机差别究竟有多大?

作者: 同砚四驱 | 来源:发表于2018-07-04 14:49 被阅读0次

赛车带给人最深刻的印象,莫过于动辄两三百千米每小时的高速,风驰电掣般的竞赛场面,充满冲击性与刺激感。然而赛车发动机排量其实不过2.0L以下,但产生的速度即使是百万级的民用跑车都自惭形秽,更别提同排量的家用车。

赛车发动机与民用发动机差距究竟在哪?为何相差如此之大?

今天,同砚四驱便跟大家说道说道。

工作原理及结构

无论是赛车还是民用车,使用的都是往复式四冲程发动机,基本工作原理其实是一样的,无外乎进气、压缩、做功、排气四个过程循环往复。虽然如此,但两者在设计倾向上有着很大不同。

赛车追求的是极高转速的马力爆发,以获得无与伦比的速度,目的单一;民用发动机则倾向于较低转速的扭矩应用,同时还会考虑其他各种因素。

因此,赛车发动机的气缸行程短、缸径大,活塞可以很快完成一个工作循环,发动机转速能够在短时间内获得巨大提升,速度瞬间就能飙升起来。一般赛车怠速就在12000转以上,甚至更高。

顺带一提,为了避免赛车成为单纯竞速的无脑比赛,对于赛车发动机的转速是有严格限制的,比如F1以前发动机能达到2万转,现在降到1.5万转了。

相比之下,民用发动机气缸则行程长、缸径小,这样一来活塞可以相对较慢跑完一个个行程,稳定性较好,同时能更充分的利用燃油。不过其转速自然就不会很高,五六千转就已经是高转速了。

材料及工艺要求

赛车发动机要保持在上万的极高转速下运行,其对材料及工艺的要求是非常高的。各种部件必须具备高强度、耐高温、耐磨损的属性,否则,比如活塞强度不够,轻则使动力不畅,重则导致直接爆缸。

所以,为满足高强度比赛需求并保证安全性,赛车发动机材料当然是什么好就用哪个,如高强度锻造铝、钛合金、镁合金、碳纤维等等,成本不计。即使如此,比赛中途发动机也会发生各种情况,而且一场比赛下来,发动机基本也是废了。

而民用发动机自然就不会如此不计成本,而且在使用寿命上,肯定是要越久越好。

技术研发

赛车的研发成本,很大部分上是放在发动机技术上。毕竟,要实现赛车发动机超强的动力输出,并不是一件简单的事。举个例子,赛车发动机转速太快,钢制气门弹簧反应不过来,怎么办?用气动气门回位,靠高速气流将气门“冲”到对应位置,反应及时、迅速。

诸如此类的技术开发与应用还有很多,就不一一详说了。民用发动机的很多技术其实是来自赛车发动机,不然各大厂商花那么多钱搞赛事干嘛,主要就是为了研发与完善技术。当然,要一一普及到民用发动机上,这需要一定时间。

噪音影响

源于发动机的震耳欲聋的轰鸣声是属于赛车场的特有旋律,对于工作人员来说习以为常,但如果放到城市环境中,其影响不要太恶劣。这种爆裂的噪音也是设计工程师故意为之的,他们可不会为了尾气降噪而牺牲发动机的效率。

相反,民用发动机需要着重考虑噪音问题,不仅排气降噪,发动机本身也会布置组件抑制噪音,比如使用大尺寸飞轮,但这无疑会影响发动机的转速。

燃油经济性

赛车发动机虽然行程短,可以快速提升转速,但对燃油的利用率却十分低下,大部分燃料还没来的及烧完就排出了,然后会在排气管二次燃烧,使得排气管烧到发白。因此,排气温度越高说明损失的能量越大。而这也是赛车需要频繁加油的主要原因之一。

对民用发动机来说,这简直是可耻的浪费。所以它的行程长,目的便是使燃油充分燃烧。而且省油可谓是民用发动机研发的重中之重,可比不得赛车发动机的大手大脚。

虽然赛车发动机与民用发动机有着巨大差异,但两者并不是完全分开的。激烈的赛车运动无疑大大促进了发动机技术的发展,而这些技术很多都会用到民用发动机身上。所以,可以这么说,赛车发动机其实是民用发动机的前站。

看完这篇文章,相信大家对两者应该有了更深刻的认识。喜欢的朋友请关注我们,更多精彩内容等着你。

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