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    低转扭矩之争:8气门发动机为何更“有劲儿”?

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    lancer092025-05-19

    坊间盛传的“8气门发动机低转速扭矩优于16气门”并非空穴来风,而是源自进排气效率与燃烧机理的物理较量。这背后,是发动机工程师对气流动力学的精湛操控与深刻理解。

    一、气门数量的“双刃剑”效应剖析

    8气门构造:每缸配备一进一排气门,气门直径较大(例如,老捷达1.6L发动机的进气门直径达到34mm),在低转速时,气流截面积充足,确保顺畅进气。

    16气门构造:则采用每缸两进两排气门设计,单个气门直径相对较小(如大众EA211 1.4T发动机的进气门直径仅为28mm)。在高转速时,总流通面积更大,但低转速时气流速度却略显不足。

    核心矛盾点在于:气门数量的增加,确实有助于提升高转速下的进气效率(最大功率可提升15%-20%),但低转速时,小尺寸气门却会导致进气滚流强度减弱,混合气形成质量大打折扣。


    二、8气门发动机低转速扭矩强劲的内在逻辑

    1. 进气滚流的强化效应:8气门发动机的大直径进气门在低转速区间(1500-3000rpm)内,能够形成高强度的进气滚流(湍流强度提升可达40%),使燃油雾化更加充分。相比之下,16气门发动机由于分流效应,滚流动能分散,混合气均匀性下降。

    2. 进气道流速优势:根据伯努利原理,气流速度与截面积成反比。在节气门开度较小的情况下(即低负荷工况),8气门发动机的气流速度可达60m/s,而16气门发动机仅为45m/s。更高的气流速度带来了更强的进气惯性,从而提升了气缸的充气效率(容积效率可达85%,而16气门仅为78%)。

    3. 配气相位的优化:16气门发动机为了兼顾高转速功率,通常采用较大的进排气门重叠角(可达30°),这在低转速时容易导致废气倒灌,稀释新鲜混合气。而8气门发动机的重叠角通常控制在15°以内,确保了低转速工况下的燃烧稳定性。

    三、实测数据对比:经典机型展现差异

    以大众的经典机型为例:

    大众EA113 1.6L 8V发动机:最大扭矩为145N·m@3800rpm,在1500rpm时扭矩已达到120N·m。

    大众EA111 1.6L 16V发动机:最大扭矩为155N·m@4000rpm,但在1500rpm时扭矩仅为105N·m。

    由此可见,在常用的转速区间(1500-3000rpm)内,8气门发动机的扭矩输出更加饱满,更适合应对城市拥堵路况。

    四、技术革新:16气门发动机的逆袭之路

    随着技术的不断进步,现代16气门发动机已通过多种创新技术大幅改善了低扭矩表现:

    可变气门升程技术(如本田i-VTEC):在低转速时关闭一组气门,模拟8气门工况,以提升低转速扭矩。

    进气道涡流控制阀:在部分负荷时缩小有效截面积,提升气流速度(如马自达创驰蓝天技术)。

    米勒循环与涡轮增压技术的结合:通过增压补偿低转速下的进气量不足问题。例如,大众1.5T Evo2发动机在1300rpm时即可爆发出250N·m的扭矩。

    结语:技术无绝对优劣,唯有场景适配

    8气门发动机的“低转速扭矩优势”是特定技术阶段的产物与取舍。随着可变气门、涡轮增压等技术的普及与应用,16气门机型已逐渐突破物理局限。然而,对于追求可靠性与低成本的老车爱好者而言,8气门发动机依然是“耐用可靠”的代名词。技术虽在迭代更新,但经典之作将永远流传。

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