同样排量和汽缸数,为什么不同品牌的汽车引擎声音会有所差异?

Dec05

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各厂牌的燃烧室形状不同进而产生不同的声音

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虽然乍看之下是同样的排气量、同样的汽缸数,但是引擎运转发出的声音却不尽相同。为什么会如此?我们也实际访问过引擎开发技术人员,据其表示,虽然他没有在其他公司从事过引擎设计的经验,因此无法很明确地印证差异的原因,但有一种可能就是「燃烧室的形状是各家车厂秉持传统及开发经验,历经长年累积出来而成,燃烧室形状、进排气道口径以及油气涡流路径、油气燃爆的方向……等都有差异,结果就是会听到不同的声音。」

在过去80~90年代有称之为Group C的原型超跑赛事,参加这个赛事的Toyota以及Nissan的赛车引擎声就有明显的不同,就算还看不到车子,但只要听到引擎声就能够知道是哪一部赛车在跑。

即使是同样的排气量、汽缸数,但是只要活塞直径×行程长短条件不同,就会在进汽、燃爆及排气产生微妙的差异,而且因燃烧室的口径不同,其燃烧扩散的时间以及情况会有所变化。伴随着汽门倾角以及活塞顶部形状也会造成燃烧室的变化,种种因素导致燃油在燃烧扩散时出现变化,因此也会产生不同的声音的出现。

燃烧时机也会造成声音的不同

其他例如在摩托车的赛车引擎上,YAMAHA也采用了称之为「CROSSPLANE」的曲轴。一般来说,直列四缸引擎的曲轴与支撑活塞的连杠(下连结处)会因各个汽缸动作而产生180度的延迟动作,而这个动作最后可以看到,四个活塞的上下动作都会变得一致。相对的,CROSSPLANE曲轴则是采用延迟90度的动作. 例如第一缸燃烧完之后旋转270度,第三缸才开始燃烧;再来旋转180度之后换第二缸燃烧,到最后旋转90度才轮到第四缸燃烧。诸如此类,其燃烧周期会变得不一样。因此,通常会是高频且带有透澈的引擎声,在CROSSPLANE的行程下则会带有一点混浊的低沉引擎声。

至于为何要设计成不均衡的燃烧方式,其原因在引擎惯于高转速运行的机车赛事中,如果运用正常的180度延迟的曲轴来带动汽缸的上下运动以及燃烧正时虽然得以匹配,但是在燃烧压力以及汽缸的惯性震动之下,要控制输出功率的微调整就会比较困难;反之,将燃烧周期做成不规则的话,会因为与汽缸的上下运动的惯性力量与油气燃爆的震动力量相抵消,进而可以让车手可以明确地掌握到输出功率的变化。