為什麼大部分的卡車都採用了直列六缸發動機?
rt,l6發動機難道在卡車上有奇效?如果說扭矩大的話為什麼不採用扭矩更大的V8?如果說經濟的話為什麼不使用小排量高轉發動機改齒比呢?
卡車發動機的要求是省油,高可靠性,易維護,高適應性,以及最大扭矩轉速區間廣等。而直列六缸機廣泛應用於排量為6L-13L的車用柴油發動機中,是中重型卡車中最常見的氣缸排列形式。
先說說柴油發動機中,不同結構參數對其性能的影像。以下說法都同一公司的3.5L-13L的卡車用柴油機。1.活塞直徑(即缸徑)和行程。通常情況下同一系列的柴油機,排量越大,活塞直徑越大,其行程也越長,活塞連桿運動時對曲軸的力越大。這就導致了隨著缸徑的增加,發動機額定轉速逐漸降低,燃燒過程更優,熱效率提升,最低油耗率降低。同時平均每缸最大扭矩增加。為了省油,柴油發動機的缸徑越大越好,但缸徑過大會導致發動機油門響應速度降低,額定轉速降低也使整機功率降低。卡車發動機需要低油耗,又需要快速的動力響應,故其缸徑通常位於100mm-130mm之間。這就使得小缸徑的發動機不適合用在卡車上,費油。
2.活塞數量與排列方式。活塞直徑、數量是由功率、最大扭矩等設計參數決定的。中重型卡車的發動機功率常常在130KW-400KW之間。以某高速物流用牽引車發動機為例,323.5KW(440馬力),排量12.5L的發動機就可以為其在高速路上拉標準噸位(車貨總重46-49頓左右)時提供充足的動力與較低的油耗。在與整車傳動系統的配合下,在1200-1400轉/分鐘的發動機轉速下達到了80km/h的巡航速度(卡車限速80),有很好的省油、省時效果。在以上的功率前提下,結合第一點中的活塞直徑範圍,就基本確定了其缸數為4缸或6缸。4缸機均為直列4缸無疑問。6缸機有直列6缸或V6,但V6結構複雜,曲軸受力大(一個曲拐受兩個活塞的力,直列6缸機一個曲拐只受一缸的力),橫向寬度寬(卡車發動機艙為狹長狀,受到車架寬度和駕駛室影響),高度降低不明顯。這就使得V6安裝尺寸超標,維護性低,價格昂貴。然而當發動機排量超過13L後,6缸機就很難滿足缸徑要求了。於是斯堪尼亞、德國MAN等公司開發出V8卡車發動機,排量均超過13L,馬力超過500馬力。然而沃爾沃製造出了直列6缸的16L排量的發動機,750馬力,缸徑達到131mm,是當之無愧的大力士。在此謝謝網友指出本段的錯誤,即沃爾沃的750馬力發動機為6缸機。有人問轎車(乘用車)柴油發動機與卡車柴油機的區別,比如油耗。下面列舉幾組數據:
表中最後一列燃油消耗率,可以簡單理解為發動機重負荷最低油耗,數字越小越省油。
分析上表,SUV用的3.0L柴油機特點是高功率高扭矩高轉速,且數據明顯高於同排量柴油發動機。乘用車用柴油機在設計時更多的考慮是加速性能和功率,轉速越高功率越高。卡車發動機以省油為目的,最大扭矩越大,最大扭矩轉速越低,發動機越省油。上述兩項也是和缸徑、行程、氣缸排列形式等有很大關係。
今天暫時寫到這兒,明天繼續更。
以上均為手機碼字,有很多不嚴謹和有誤之處,還請大家海涵。發動機基本參數確定是一項很複雜的工程,在確定了設計指標後需要用很多公式來計算詳細參數,包括指示熱效率、最低燃油消耗率、最大功率和扭矩、最大氣缸燃燒壓力等等。現有的卡車用柴油發動機均是通過大量計算對比,選出的最佳方案。當發動機某一項參數變好時時,常常會有其他參數變差,這些都需要進行對比選最優解。
最後希望題主能採納,謝謝。
V型發動機製造成本比直列式的成本高,因為需要兩套缸蓋和凸輪,V型缸體也比直列式缸體的加工成本也更高。像卡車這種安裝空間很大又特別追求經濟性的車是不會用V型發動機的。小排量高轉速發動機的經濟性很差,又對變速箱的要求很高,不適合卡車用。
說實話我都要被問蒙蔽了,這個東西以前也想過,想不出來又沒法求證只好放棄。我就隨便說說。直六一般用在重型車柴油機上,小車比如皮卡,輕卡,大約5L以下的用4缸機的。為啥不用小排量6缸機,我想無非是成本問題,多兩缸畢竟多兩套活塞連桿不是。中重型柴油機,大約5升到19升一般都是直列六缸。你為為啥不用同排量的4缸機?我也不知道,我只能猜想。直6的平順性好,排氣脈衝合理有利於增壓(這條就把4缸,8缸,給比下去了,12缸你因該不會問為啥不用吧!),油耗低(從前面兩條推測,之所以是推測,因為我沒見過4缸大排量機子,也沒有數據),重型車本身貴不在乎成本增加點。為啥不用v6,v8,兩套缸蓋,成本高,收益不高,為啥不用直8,排氣脈衝不完美我估計油耗不如直6(我猜測,我沒數據)。所以直6是折中綜合性價比最高的機型。以至於在重型車領域形成統治地位,全世界都這麼要的。為啥不用小排量發動機,像轎車似的?轎車用小排量是因為從自然吸氣機改成了增壓機,重型柴油機本來就是增壓機,所以,你說也可以提高增壓度來縮排量啊,可以是可以不過一般不這麼做。不過和轎車發動機小型化(縮排量)對應的有重卡發動機的低速化,所謂低速化就是提高發動機的低速扭矩,然後減少主減速比,讓發動機工況往低速方向轉移,以此來減少油耗。重型車最重要的就是油耗。
1 L6相對來說足夠平順,能容納10L左右排量,更大排量自然會考慮V8
2 重卡柴油機追求低轉速高扭矩是為了巡航狀態下省油,高轉速柴油機做不到現在的直列發動機是很多折中的選擇,只需要一個缸蓋,一套配氣系統,這樣就簡單而且成本低,商用車就是要低成本並且可靠。直列發動機縱置,在兩側也能布置一些其他的裝置比如渦輪,油濾,空壓機,轉向機等,並且維修更換這些配件的空間還是比較大的。V型發動機也不是沒有,在現在的商用車上多見於500馬力以上的發動機,這些發動機排量比較大,如果還用直列,可能造成長度過長。當然不是大馬力就要用V型發動機,也有特例,比如現今750馬力的VOLVO,就是直列六缸的16升發動機。而對於轉速與扭矩,我覺得低轉速大扭矩是潮流,這種發動機轉速低,巡航更加省油,當然這是要有一定條件的,比如駕駛員操控要好,在合適的換擋區間換擋。以前我們國家就是喜歡用小馬力的發動機,搭配大速比的傳動系統,這樣是當時情況所逼,小馬力發動機成本較低。現今隨著人們觀念的改變,大馬力發動機也開始被人們接受了。
還有V10的 五十鈴自然吸氣 19L排量
8缸的車也有,一般都是6缸,最小的是一汽解放160馬力6缸,最大的目前還不清楚,就說一汽解放同樣160馬力有6缸和4缸,4缸對比6缸就差了不少,4缸載重15噸就廢車了,6缸不成問題。
在工地見過走私來的二手日野泥頭車,清一色v8,挺安靜的
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