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[内燃机] 为什么说六缸八缸发动机的平顺性优于四缸发动机?

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初入机械村

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发表于 2014-9-4 09:28:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
我在一条新闻里看到这么句话:

「然而,尽管目前小排量发动机可以通过配备涡轮增压系统等方式来满足汽车在功率方面的要求,但是与豪华汽车更常采用的六缸或者八缸等更大排量的发动机相比,小排量发动机的平顺性要略显逊色。」

为什么说六缸八缸发动机的平顺性优于四缸发动机?

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机械村良民

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发表于 2014-9-4 18:01:48 | 显示全部楼层
一般6缸8缸都是V型排列,有一定的夹角,并列的缸体能互相抵消震动,发动机就平顺很多,而4缸发动机的结构一般是直列垂直排序,活塞做功震动就直接传递出来。

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机械厂工人

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发表于 2014-9-4 18:02:21 | 显示全部楼层
应该这么说,就汽车而言缸数越多平稳性越好(在一定范围内),汽车动力依靠气缸内的活塞往复运动,每一次活塞的运动都是一次动力的提供,当四个活塞的时候每90度有一个,六个活塞就是60度,八个活塞就是45度,在活塞轴转动速度,或者说发动机转动速度相同时,每一个活塞之间的间隔会小的很。提供动力更均衡,也就更平稳。

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机械村良民

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发表于 2014-9-5 11:46:02 | 显示全部楼层
你确定是缸数多的原因?我开过4缸3.0排量的就比1.6的顺很多,这应该是排量起主要作用吧?

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发表于 2014-9-5 11:46:24 | 显示全部楼层
对应到电机控制里面,是方波输出与矢量输出的关系,
多缸对应矢量,更平滑。

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初入机械村

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发表于 2014-9-5 11:46:45 | 显示全部楼层
我咋觉得问题中奥迪的四缸发动机这么设计的目的是为了实现不同冲程长度的压缩和做功冲程,实现阿特金森循环,而不是减小发动机震动捏?

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发表于 2014-9-5 11:47:30 | 显示全部楼层
内燃机动力学中提到过,单缸曲柄连杆的往复惯性力可以分解为一阶二阶高阶等成分,分解方法即是傅里叶级数分解。而高阶往往因为太小可以忽略,而一阶二阶无法忽略,二阶往复惯性力缸数大才能相互抵消。还有,听说最好的是直列六缸,完全可以抵消二阶往复惯性力。
以上只是课程的内容,不是工程具体情况,请酌情

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村里打铁的

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发表于 2014-9-5 11:48:49 | 显示全部楼层
我不想摆一堆公式,感觉好难懂。试着换个通俗的说法。
不同的发动机,在其他方面水平接近的情况下,影响平顺性的因素,主要是缸数。
说说原因:
发动机的几个气缸,是按先后顺序做功的,目的是保证动力输出的连续性(当然也为了避免发动机原地跳高 - - )。
由于发动机的活塞做的是往复运动,而且速度不断变化,所以活塞、连杆和曲轴上都存在很大的惯性力,这些力会给发动机和车身带来振动。曲轴只有一根,所以惯性力的作用效果最终取决于合力。在多缸发动机上,多缸之间的间隔可以抵消这种惯性力。如下图,不同气缸的活塞,由于有做功角度的间隔,在同一时刻,对曲轴的力的作用方向不同,因此几个力会有一定的抵消作用,从而在整体上抑制了这种振动。也就是我们说的转子(曲轴)动平衡。如下图:

发动机缸数多的情况下,这种动平衡容易达到更好的效果。也就是常说的,6缸、8缸的平顺性要好于4缸。这是振动力学的分析得出的,不是我瞎说。
我估计有人要在评论里说我没有完整的论述为什么6缸和8缸好于4缸。写这个需要摆很多公式,我不确定是否有写这些公式的必要。先这么多吧。

PS:平顺性最差的车是什么?单缸拖拉机。

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机械村良民

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发表于 2015-12-14 21:01:18 | 显示全部楼层

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发表于 2016-3-22 23:09:21 | 显示全部楼层
转子动力学,多缸发动机曲轴角度小,可抵消部分惯性
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